区分 UML 类图中的几种关系

本文解析了UML类图中的关联、聚合、合成及依赖关系,并提供了具体实例帮助理解不同关系的区别。关联关系使类间相互连接;聚合关系描述整体与部分;合成关系强调部分生命周期由整体管理;依赖关系则表现为类间的单向联系。

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区分 UML 类图中的几种关系
 

2010-12-23 作者:fnw 来源:网络

 
   区分 UML 类图中的几种关系 

   UML 类图中的 ”关联关系(association) “、”聚合关系(aggregation) “、”合成关系 (compostion)“ 和”依赖关系 (dependency)“ 不是很容易区分清楚,《UML distilled》 对这几个关系也没有解释的特别清楚。近日翻阅《Java 与模式》,发现其中对这些关系有较为清晰的描述,特摘录如下:

 关联关系 (association)

   (1)关联关系是类与类之间的联结,它使一个类知道另一个类的属性和方法。
   (2)关联可以是双向的,也可以是单向的。双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头,单向的关联有一个箭头。
   (3)在 Java 或 c++ 中,关联关系是通过使用成员变量来实现的。 class 徒弟 
   { }; 
   class 唐僧 
    { 
    protected: 
   list<徒弟> tdlist; 
    }; 
    

 聚合关系 (aggregation)

   1、聚合关系是关联关系的一种,是强的关联关系。
   2、聚合是整体和部分之间的关系,例如汽车由引擎、轮胎以及其它零件组成。
   3、聚合关系也是通过成员变量来实现的。但是,关联关系所涉及的两个类处在同一个层次上,而聚合关系中,两个类处于不同的层次上,一个代表整体,一个代表部分。
   4、关联与聚合仅仅从 Java 或 C++ 语法上是无法分辨的,必须考察所涉及的类之间的逻辑关系。
   class 引擎 
   { 
   }; 
   class 轮胎 
   { 
   }; 
   class 汽车 
   { 
   protected: 
   引擎 engine; 
   轮胎 tyre[4]; 
   }; 
   

合成关系 (composition):

   1、合成关系是关联关系的一种,是比聚合关系还要强的关系。
   2、它要求普通的聚合关系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。
   1 class 肢 
   { 
   }; 
   class 人 
   { 
   protected: 
   肢 limb[4]; 
   }; 

依赖关系 (dependency):

   1、依赖关系也是类与类之间的联结
   2、依赖总是单向的。
   3、依赖关系在 Java 或 C++ 语言中体现为局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用。

显示代码打印

   public class Person
   { 
   public void buy(Car car) 
   { ... } 
   } 

 

总结:

   1、不同的关系采用不同的 UML 图例
   2、对于聚合关系、合成关系,由于都是关联关系的一种,因此在不确定的情况下,可以以关联关系来描述它们。

### UML中的关系术语总结 UML是一种用于描述系统中及其相互关系形化工具。它通过展示之间的关联、继承和其他交互方式,帮助开发者理解系统的静态结构[^1]。 #### 1. 继承 (Generalization/Inheritance) 继承表示一种“is-a”的关系,子可以继承父的属性和操作。在UML中,这种关系通常用一条带有空心三角箭头的实线来表示。例如,`Student` 和 `Teacher` 都是从 `Person` 派生出来的,则可以用继承关系连接它们[^3]。 ```plaintext ▲ │ ┌────┴────┐ Person Extend ┌─────────┐ │ │ └─────────┘ △ ▽ │ │ ┌──────┴──────┐ │ │ Student Teacher ``` #### 2. 实现 (Realization/Interface Implementation) 实现是指一个实现了某个接口的行为。这通常是通过虚线加空心箭头指向接口的方式表现出来。例如,如果有一个接口 `Shape` 被具体化的圆形 `Circle` 或矩形 `Rectangle` 所实现,则会这样绘制: ```plaintext Shape / | \ Circle Rectangle Triangle ``` 此部分强调的是抽象概念到具体实体间的映射过程[^4]。 #### 3. 关联 (Association) 关联是最常见的一种关系形式,代表两个不同对象间存在某种逻辑上的联系。“has-a”或者更复杂的业务场景都可以视为此别下的例子之一。一般情况下,默认不区分方向;但如果需要指定数据流动的方向的话,则可以通过添加箭头完成说明工作。 简单双向关联: ```plaintext ClassA ---- ClassB ``` 单向关联(从 A 到 B 的导航路径): ```plaintext ClassA --> ClassB ``` #### 4. 聚合 (Aggregation) 聚合也是一种特殊的关联形式,但它特别指出了一种整体与部分的关系,“whole-part”。不过这里需要注意的是,即使删除了整个组件也不会影响其组成部分的生命期管理情况。因此我们说这是弱组合状态的表现形态。 符号上表现为菱形末端加上连线即可表达该含义。 示意如下所示: ```plaintext Whole --<> Part ``` #### 5. 合成 (Composition) 合成同样是关于整体与其部件之间紧密程度更高的版本。区别于上述提到过的那种松散型别的地方在于一旦销毁容器之后内部成员也将随之消失不见。所以可以说这是一种强耦合式的体现手法。 它的标样式似于聚合但是填充颜色改为黑色以资辨别之用。 示意为下述样子: ```plaintext Whole -*- Part ``` --- 以上便是对于UML当中几种主要关系型的概括介绍[^2]。每种型都有各自特定的应用场合以及语义解释,在实际项目开发过程中应当依据需求合理选用合适的模式来进行设计规划活动开展下去。
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