你的位置:首页 > ASP.net教程

[ASP.net教程]UML类图的6大关系


《小酌重构系列》已经完成了大约1/3了,在这些文章中,我使用了一些简单的类图来描述重构策略。在之后的文章中,我可能会借助稍微复杂一些的UML类图来介绍。但是在此之前,我觉得有必要先介绍一下UML类图中6大关系了。这6大关系分别是Inheritance(继承)、Implementation(实现)、Dependency(依赖)、Association(关联)、Aggretation(聚合)和Composition(组合)。在这6大关系中,依赖、关联、聚合和组合是比较容易混淆的,我也会讲解它们之间的区别。

UML类图简介

UML是Unified Modeling Language的缩写,翻译为中文是“统一建模语言”,它是面向对象软件的标准化建模语言。它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言,为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持,包括由需求分析到规格,到构造和配置。

不同组织不同软件对UML的种类划分是不同的,基本所有的UML的软件都包含了以下4大种类

1. 用例图
2. 类图
3. 活动图
4. 序列图

UML类图

UML类图用于展现了一组对象、接口、协作和它们之间的关系。类图描述的是一种静态关系,在系统的整个生命周期都是有效的,是面向对象系统的建模中最常见的图。

UML工具

市面上UML的工具软件非常多,每个人的口味不同,我就不多做介绍了,我最常用的UML工具是Visio。

image
当然作为一个.NET开发者,Ultimate版本的Visual Studio也提供了UML建模功能。

image

继承和实现

继承(Inheritance)

Inheritance表示一个类(接口)继承另一个类(接口)的功能和属性,用于描述父类(接口)和子类(接口)之间的关系。
继承描述了"is a kind of "关系,例如:Manger是Employee的一种,Manager继承了Employee的所有功能(例如:刷卡签到、执行工作)和属性(例如:员工姓名、入职时间)。

在UML中,继承使用实线空心箭头表示,空心箭头指向父类(接口)。

image

image

 

实现(Implementation)

Implementation表示类实现接口的功能。

在UML中,继承使用虚线空心箭头表示,空心箭头指向接口。

image

image

继承和实现的区别

虽然在C#中继承和实现都使用符号:来表示(java中使用extends表示继承,implements表示实现),但二者还是有些区别的。

1. 继承发生在“类和类”或“接口和接口”之间,例如:子类继承父类,子接口继承父接口。

子类继承父类:

image

public abstract class Animal{		    }		public class Bird : Animal{		    }

子接口继承父接口:

image

public interface ITransportation{  void Move();}public interface IVehicle : ITransportation{    }

2. 实现发生在“类和接口”之间,例如:类实现某个接口的方法。

image

public interface IVehicle : ITransportation{}public class Car : IVehicle{  public void Move()  {    Console.WriteLine("汽车跑起来...");  }}

3. 在C#中,多继承确切地说是多实现。

不像C++语言的语法,C#的类不能同时继承多个类。C#仅能继承一个类,但可以同时实现多个接口。
例如:ASP.NET MVC中的Controller类,继承了ControllerBase类,同时实现了IActionFilter, IAuthenticationFilter…等接口。

public abstract class Controller : ControllerBase, IActionFilter, IAuthenticationFilter, IAuthorizationFilter,  IDisposable, IExceptionFilter, IResultFilter, IAsyncController, IAsyncManagerContainer{}

依赖、关联、聚合和组合

依赖(Dependency)

依赖关系是对象之间最基本的关系。
当一个对象(调用者)需要调用另外一个对象(被调用者)的方法去完成某些工作时,依赖关系就建立了。

在UML中,依赖关系使用虚线箭头表示,箭头指向被依赖的一方。

image

例如:在Web Service中,Client需要调用Service的操作,这就表示Client依赖于Service。

clip_image001

关联(Association)

Association表示多个对象之间的关联关系。
每个对象都有自己的生命周期,对象之间不存在从属关系。

在UML中,关联关系使用一条直线表示。

image

例如:Student和Teacher之间就属于”Association”,多个Student可以关联到一个Teacher,一个Student也可以关联到多个Teacher。
但是Teacher和Student之间没有“从属”或“包含”关系。

clip_image001[8]

聚合(Aggregation)

Aggregation体现的是整体和部分之间的关系,即“has-a”关系。
整体和部分是可以分离的,即整体和部分都可以拥有各自的生命周期。

在UML中,聚合关系使用空心菱形箭头表示,箭头指向整体。

image

例如:一个Department拥有多个Employee,Department作为整体,Department中的Employee是Department的一部分。
Department和Employee都有自己的生命周期,当一个Department被撤销时,Employee可以转到其他Department或离职了。
Employee转到其他Department或离职时,Department仍然是存在的。

 

clip_image001[10]

组合(Composition)

Composition体现的也是整体和部分之间的关系,即“is-a”关系。
组合关系是更为强力的聚合关系,整体和部分是不可以分离的。
整体的生命周期结束时,也意味着部分的生命周期结束。

在UML中,组合关系使用实心菱形箭头表示,箭头指向整体。

image

例如:一套房屋有多个房间,房间是房屋的一部分。房间的生命周期依赖于房屋的生命周期,当房屋被拆掉时,房间也就不存在了。

 

clip_image001[12]

依赖、关联、聚合和组合的区别

依赖、关联、聚合和组合都可以泛指为”依赖关系”。
当对象之间构成Association、Aggregation或Composition关系时,也建立了对象之间的依赖关系。
它们表现的依赖关系强弱程度不同,这4种关系所表现的强弱程度依次为:Composite > Aggregation > Association > Dependency。

关联、聚合和组合是大家经常容易混淆的3种关系,这种关系最大的区别在于对象的生命周期。

1. 关联关系:每个对象都有自己的生命周期,对象之间不存在从属关系
2. 聚合关系:整体和部分是不可以分离的,整体和部分都可以拥有各自的生命周期
3. 组合关系:整体和部分是不可以分离的,整体的生命周期结束时,也意味着部分的生命周期结束。