【UML】——四种关系

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得到关系强弱的比较:泛化 = 实现 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖

一.泛化(generalization)
UML类图中泛化表示类与类之间的继承关系,接口与接口之间的继承关系,或类对接口的实现关系。一般化的关系是从子类指向父类的,与继承或实现的方法相反。用这种方法,子元素共享了父元素的结构和行为。
A是B和C的父类,B,C具有公共类(父类)A,说明A是B,C的一般化(概括,也称泛化)。

在UML当中,对泛化关系有三个要求:
1、子类与父类应该完全一致,父类所具有的属性、操作,子类应该都有;
2、子类中除了与父类一致的信息以外,还包括额外的信息;
3、可以使用父类的实例的地方,也可以使用子类的实例;
[现实例子] 带三角箭头的实线,箭头指向父类
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二.依赖(Dependency)
UML类图总依赖对于两个相对独立的对象,当一个对象负责构造另一个对象的实例,或者依赖另一个对象的服务时,这两个对象之间主要体现为依赖关系。
是一种使用关系,特定事物的改变有可能会影响到使用该事物的其他事物,在需要表示一个事物使用另一个事物时使用依赖关系。大多数情况下,依赖关系体现在某个类的方法使用另一个类的对象作为参数。

依赖关系有如下三种情况:
1、A类是B类中的(某中方法的)局部变量;
2、A类是B类方法当中的一个参数;
3、A类向B类发送消息,从而影响B类发生变化;

[现实例子] 带箭头的虚线,指向被使用者
比如说你要去拧螺丝,你是不是要借助(也就是依赖)螺丝刀(Screwdriver)来帮助你完成拧螺丝(screw)的工作
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三.关联(Association)
UML类图中的关联。对于两个相对独立的对象,当一个对象的实例与另一个对象的一些特定实例存在固定的对应关系时,这两个对象之间为关联关系。
[现实例子] 带普通箭头的实心线,指向被拥有者
比如客户和订单,每个订单对应特定的客户,每个客户对应一些特定的订单;再例如公司和员工,每个公司对应一些特定的员工,每个员工对应一特定的公司
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(1)聚合(Aggregation)
UML类图中聚合关系是指当对象A被加入到对象B中,成为对象B的组成部分时,对象B和对象A之间为聚集关系。聚合是关联关系的一种,是较强的关联关系,强调的是整体与部分之间的关系。
聚合表示一种弱的“拥有”关系,体现的是A对象可以包含B对象,但B对象不是A对象的一部分。
[关联和聚合的区别]
关联关系所涉及的两个对象是处在同一个层次上的。比如人和自行车就是一种关联关系,而不是聚合关系,因为人不是由自行车组成的。

[现实例子]带空心菱形箭头的实线,箭头指向父类
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(2)组合(Composition)
一种强的“拥有”关系,体现了严格的部分和整体的生命周期一样。
表示类之间整体和部分的关系,但是组合关系中部分和整体具有统一的生存期。一旦整体对象不存在,部分对象也将不存在,部分对象与整体对象之间具有同生共死的关系。
成员类是整体类的一部分,而且整体类可以控制成员类的生命周期,即成员类的存在依赖于整体类。
[现实例子]带实心菱形箭头的实线,箭头指向父类

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四.实现(Realization)
实现是类元之间的语义关系,在该关系中一个类元描述了另一个类元保证实现的契约。用来规定接口和实线接口的类或者构建结构的关系,接口是操作的集合,而这些操作就用于规定类或者构建的一种服务。
定义一个行为是“奔跑”的接口,让花豹类来实现。
[现实例子]带三角箭头的虚线,箭头指向接口
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下面画一个总体的类图,来体现,各种关系
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### UML 中六种关系的概念与用法 #### 依赖关系 (Dependency) 当一个类的变化会影响另一个类时,则这两个类之间存在依赖关系。这种影响通常通过方法参数、局部变量或返回值体现出来,而不是作为属性保存下来[^3]。 ```java public class OrderService { public void createOrder(Payment payment) { // Payment 是被依赖的对象 // 方法体... } } ``` #### 关联关系 (Association) 关联表示对象间的连接,通常是双向的,并且可以通过导航来访问其他对象。关联可以进一步细分为单向和双向两种形式。关联还可能带有角色名称以及多重性约束[^1]。 ```java class Department { private List<Employee> employees; // 员工列表, 表达部门与员工之间的关联 } class Employee { private String name; } ``` #### 泛化关系 (Generalization) 泛化描述了一般事物与其特殊化的子集之间的层次结构,即父类与子类的关系。子类继承了父类的所有特征并可扩展新的特性。 ```java // Animal 是父类,Dog 和 Cat 继承自 Animal class Animal {} class Dog extends Animal {} class Cat extends Animal {} ``` #### 实现关系 (Realization) 实现是指接口定义的行为由具体类去完成的过程。在UML图中表现为带三角箭头虚线指向接口的一端[^4]。 ```java interface Flyable { void fly(); } class Bird implements Flyable { @Override public void fly() { System.out.println("Flying..."); } } ``` #### 合成关系 (Composition) 合成是一种特殊的聚集关系,其中部分构成整体的一部分,而且这部分不能独立于整个实体而存在;如果整体消失,那么所有的组成部分也将随之销毁。 ```java class HumanBody { Heart heart; public HumanBody(){ this.heart = new Heart(); // 心脏是人体不可分割的部分 } // 析构函数会自动清理资源,在Java里不需要显式编写 } ``` #### 聚合关系 (Aggregation) 聚合也是一种类型的关联,但它强调的是弱拥有权——组件可以在不破坏容器的情况下移除自己。这不同于组成,因为即使删除了包含它的对象,这些元素仍然能够继续生存下去。 ```java class Car { Engine engine; public Car(Engine e){ this.engine = e; // 发动机可以单独创建再加入到车里面 } } ```
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