UML類圖關係大全

1.關聯

雙向關聯：

C1-C2：指雙方都知道對方的存在，均可以調用對方的公共屬性和方法。

在GOF的設計模式書上是這樣描述的：雖然在分析階段這種關係是適用的，但咱們以爲它對於描述設計模式內的類關係來講顯得太抽象了，由於在設計階段關聯關係必須被映射爲對象引用或指針。對象引用自己就是有向的，更適合表達咱們所討論的那種關係。因此這種關係在設計的時候比較少用到，關聯通常都是有向的。

代碼以下：

class  C1
{
    public:
        C2 * theC2;
};

class C2
{
    public:
        C1 * theC1;
};

雙向關聯在代碼中的表現爲雙方都擁有對方的一個指針，固然也能夠是引用或者是值。

 

單向關聯：

C1→C2：表示相識關係，指C1知道C2，C1能夠調用C2的公共屬性和方法。沒有生命期的依賴，通常表示爲一種引用。

代碼以下：

class C1
{
    public:
        C2 * theC2;
};

class C2
{

};

單向關聯的代碼就表現爲C1有C2的指針，而C2對C1一無所知。

 

自身關聯：

本身引用本身，帶着一個本身的引用。

代碼以下：

class C1
{
    public:
        C1 * theC1;
};

就是在內部有着一個自身的引用。

 

2.聚合/組合

當類之間有總體-部分關係的時候，咱們就可使用組合或者聚合。

聚合：

表示C1聚合C2，可是C2能夠離開C1而獨立存在（獨立存在的意思是在某個應用的問題域中這個類的存在有意義），這句話怎麼理解，請看下面組合裏的解釋。

代碼以下：

class C1
{
    public:
        C2 theC2;
};

class C2
{

};

組合：

通常是實心菱形加實線箭頭表示，如上圖所示，表示的是C2被C1組合，並且C2不能離開C1而獨立存在，但這是視問題域而定的。例如在關心汽車的領域裏，輪胎是必定要組合在汽車類中的，由於它離開了汽車就沒有意義了；可是在賣輪胎的店鋪業務裏，就算輪胎離開了汽車，它也是有意義的，這就能夠用聚合了。在《敏捷開發》中還說到，A組合B，則A須要知道B的生存週期，便可能A負責生成或者釋放B，或者A經過某種途徑知道B的生成和釋放。

代碼以下：

class C1
{
    public:
        C2 theC2;
};

class C2
{

};

能夠看到，代碼和聚合是同樣的。具體如何區別，可能就只能用語義來區分了。

 

3.依賴

指C1可能要用到C2的一些方法，也能夠這樣說，要完成C1裏的全部功能，必定要有C2的方法協助才行。C1依賴於C2的定義，通常是在C1類的頭文件中包含了C2的頭文件。

注意，要避免雙向依賴。通常來講，不該該存在雙向依賴。

代碼以下：

// C1.h
#include <C2.h>
class C1
{

};

// C2.h
#include <C1.h>
class C2
{

};

在形式上通常是A中的某個方法把B的對象做爲參數使用（假設A依賴於B）。以下：

#include "B.h"
class A
{
   void func(B & b); 
};

那依賴和聚合\組合、關聯等有什麼不一樣呢？

關聯是類之間的一種關係，例如老師教學生，老公和老婆，水壺裝水等就是一種關係。這種關係是很是明顯的，在問題領域中經過分析直接就能得出。

依賴是一種弱關聯，只要一個類用到另外一個類，可是和另外一個類的關係不是太明顯的時候（能夠說是"uses"了那個類），就能夠把這種關係當作是依賴，依賴也可說是一種偶然的關係，而不是必然的關係，就是"我在某個方法中偶然用到了它，但在現實中我和它並沒多大關係"。例如我和錘子，我和錘子原本是不要緊的，但在有一次要釘釘子的時候，我用到了它，這就是一種依賴，依賴錘子完成釘釘子這件事情。

組合是一種總體-部分的關係，在問題域中這種關係很明顯，直接分析就能夠得出的。例如輪胎是車的一部分，樹葉是樹的一部分，手腳是身體的一部分這種的關係，很是明顯的總體-部分關係。

上述的幾種關係（關聯、聚合/組合、依賴）在代碼中可能以指針、引用、值等的方式在另外一個類中出現，不拘於形式，但在邏輯上他們就有以上的區別。

這裏還要說明一下，所謂的這些關係只是在某個問題域纔有效，離開了這個問題域，可能這些關係就不成立了，例如可能在某個問題域中，我是一個木匠，須要拿着錘子去幹活，可能整個問題的描述就是我拿着錘子怎麼釘桌子，釘椅子，釘櫃子；既然整個問題就是描述這個，我和錘子就不只是偶然的依賴關係了，我和錘子的關係變得很是的緊密，可能就上升爲組合關係（讓我忽然想起武俠小說的劍不離身，劍亡人亡...）。這個例子可能有點荒謬，但也是爲了說明一個道理，就是關係和類同樣，它們都是在一個問題領域中才成立的，離開了這個問題域，他們可能就不復存在了。

 

4.泛化（繼承）

泛化關係：若是兩個類存在泛化的關係時就使用，例如父和子，動物和老虎，植物和花等。

代碼以下：

#include "C1.h"
class C2 : public C1
{

};

這裏再說一下重複度，其實看完了上面的描述以後，咱們應該清楚了各個關係間的關係以及具體對應到代碼是怎麼樣的，所謂的重複度，也只不過是上面的擴展，例如A和B有着"1對多"的重複度，那在A中就有一個列表，保存着B對象的N個引用，就是這樣而已。

 

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在UNL建模中，對類圖上出現元素的理解是相當重要的。開發者必須理解如何將類圖上出現的元素轉換到Java中。以Java爲表明結合網上的一些實例，下面是我的一些基本收集與總結：

 

基本元素符號：

1.類（Classes）

類包含三個組成部分。第一個是Java中定義的類名，第二個是屬性（attributes），第三個是該類提供的方法。屬性和操做以前可附加一個可見性修飾符，加號（+）表示具備公共可見性。減號（-）表示私有可見性。#號表示受保護的可見性。省略這些修飾符表示具備Package（包）級別的可見性。若是屬性或操做具備下劃線，代表它是靜態的。在操做中，可同時列出它接受的參數，以及返回類型，以下圖所示：

 

2.包（Package）

包是一種常規用途的組合機制。UML中的一個包直接對應於Java中的一個包，在Java中，一個包可能含有其餘包、類或者同時含有這二者。進行建模時，你一般擁有邏輯性的包，它主要用於對你的模型進行組織。你還會擁有物理性的包，它直接轉換成系統中的Java包。每一個包的名稱對這個包進行了惟一性的標識。

 

3.接口（Interface）

接口是一系列操做的集合，它指定了一個類所提供的服務，它直接對應於Java中的一個接口類型。接口便可用下面的那個圖標表示（上面一個圓圈符號，圓圈符號下面是接口名，中間是直線，直線下面是方法名），也可由附加了<<interface>>的一個標準類來表示。一般，根據接口在類圖上的樣子，就能知道與其餘類的關係。

 

關係：

1.依賴（Dependency）

實體之間一個"使用"關係暗示一個實體的規範發生變化後，可能影響依賴於它的其餘實例。更具體地說，它可轉換爲對不在實例做用域內的一個類或對象的任何類型的引用。其中包括一個局部變量，對經過方法調用而得到的一個對象的引用（以下例所示），或者對一個類的靜態方法的引用（同時不存在那個類的一個實例）。也可利用"依賴"來表示包和包之間的關係。因爲包中含有類，因此你可根據那些包中的各個類之間的關係，表示出包和包的關係。

 

2.關聯（Association）

實體之間的一個結構化關係代表對象是相互鏈接的。箭頭是可選的，它用於指定導航能力。若是沒有箭頭，暗示是一種雙向的導航能力。在Java中，關聯轉換爲一個實例做用域的變量，就像圖E的"Java"區域所展現的代碼那樣。可爲一個關聯附加其餘修飾符。多重性（Multiplicity）修飾符暗示着實例之間的關係。在示範代碼中，Employee能夠有0個或更多的TimeCard對象。可是，每一個TimeCard只從屬於單獨一個Employee。

 

3.聚合（Aggregation）

聚合是關聯的一種形式，表明兩個類之間的總體/局部關係。聚合暗示着總體在概念上處於比局部更高的一個級別，而關聯暗示兩個類在概念上位於相同的級別。聚合也轉換成Java中的一個實例做用域變量。

關聯和聚合的區別純粹是概念上的，並且嚴格反映在語義上。聚合還暗示着實例圖中不存在迴路。換言之，只能是一種單向關係。

 

4.合成（Composition）

合成是聚合的一種特殊形式，暗示"局部"在"總體"內部的生存期職責。合成也是非共享的。因此，雖然局部不必定要隨總體的銷燬而被銷燬，但總體要麼負責保持局部的存活狀態，要麼負責將其銷燬。

局部不可與其餘總體共享。可是，總體可將全部權轉交給另外一個對象，後者隨即將承擔生存期職責。Employee和TimeCard的關係或許更適合表示成"合成"，而不是表示成"關聯"。

 

5.泛化（Generalization）

泛化表示一個更泛化的元素和一個更具體的元素之間的關係。泛化是用於對繼承進行建模的UML元素。在Java中，用extends關鍵字來直接表示這種關係。

 

6.實現（Realization）

實例關係指定兩個實體之間的一個合同。換言之，一個實體定義一個合同，而另外一個實體保證履行該合同。對Java應用程序進行建模時，實現關係可直接用implements關鍵字來表示。