UML类图的几种关系

博客主要对UML类图的六种关系进行了总结,聚焦于信息技术领域中UML类图相关知识。

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UML类图的六种关系总结:

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### UML 中的关系及其代码实现 #### 继承 (Inheritance) 继承表示一种 "is-a" 的关系,在 Python 中可以通过 `class` 定义来体现这种父子之间的关联。 ```python class Animal: def speak(self): pass class Dog(Animal): # Dog is an Animal def speak(self): return "Woof!" ``` 子可以重写父的方法并调用其属性[^1]。 #### 聚合 (Aggregation) 聚合是一种弱的 “has-a” 关系,意味着整体对象拥有部分对象但是不控制它们的生命期。这通常通过组合实例变量完成: ```python class Department: def __init__(self, name): self.name = name self.employees = [] class Employee: def __init__(self, id, department=None): self.id = id self.department = department hr_dept = Department('HR') emp1 = Employee(101, hr_dept) print(emp1.department.name) # 输出 'HR' ``` 这里员工可以在创建时被分配给部门,也可以之后再设置所属部门[^2]。 #### 组合 (Composition) 组合也是一种强形式的 “has-a”,它暗示着当容器对象消失时组件也会随之销毁。Python 中可通过初始化参数传递依赖项: ```python from datetime import date class Address: def __init__(self, street, city): self.street = street self.city = city class Person: def __init__(self, name, birth_date, address_info): self.name = name self.birth_date = birth_date self.address = Address(*address_info) person = Person("Alice", date.today(), ("Main St.", "Wonderland")) del person # 当删除Person对象时Address也被自动清理 ``` 此例子展示了地址作为人的组成部分而存在;如果人不存在,则该特定住址也无意义[^3]。 #### 关联 (Association) 两个独立实体之间简单的双向或多向联系称为关联。此连接可能涉及多个角色或方向上的导航权限。 ```python class Teacher: def teach(self): print(f"{self} teaches.") class Student: teacher = None @classmethod def set_teacher(cls, tchr): cls.teacher = tchr t = Teacher() Student.set_teacher(t) s = Student() if s.teacher: s.teacher.teach() # 可能会打印出教师教课的信息 ``` 在这个场景下,学生和老师相互作用但彼此间并没有所有权的概念[^4]。 #### 依赖 (Dependency) 依赖是指一个使用另一个的服务或接口的情况,通常是临时性的交互而不是长期持有对方引用。 ```python def send_email(email_service, recipient, message): email_service.send(recipient=recipient, content=message) class EmailService: def send(self, **kwargs): print(f'Sending "{kwargs["content"]}" to {kwargs["recipient"]}.') email_svc = EmailService() send_email(email_svc, "example@example.com", "Hello!") ``` 函数 `send_email()` 对象仅在其内部短暂地利用到了邮件服务的功能[^5]。
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