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[ASP.net教程]UML类图关系全面剖析


UML的类图关系分为: 关联、聚合/组合、依赖、泛化(继承)。而其中关联又分为双向关联、单向关联、自身关联;下面就让我们一起来看看这些关系究竟是什么,以及它们的区别在哪里。

1、关联


双向关联:
C1-C2:指双方都知道对方的存在,都可以调用对方的公共属性和方法。

在GOF的设计模式书上是这样描述的:虽然在分析阶段这种关系是适用的,但我们觉得它对于描述设计模式内的类关系来说显得太抽象了,因为在设计阶段关联关系必须被映射为对象引用或指针。对象引用本身就是有向的,更适合表达我们所讨论的那种关系。所以这种关系在设计的时候比较少用到,关联一般都是有向的。

使用ROSE 生成的代码是这样的:

class C1 
{
public:
    C2* theC2;

};

class C2 
{
public:
    C1* theC1;

};

双向关联在代码的表现为双方都拥有对方的一个指针,当然也可以是引用或者是值。





单向关联:
C3->C4:表示相识关系,指C3知道C4,C3可以调用C4的公共属性和方法。没有生命期的依赖。一般是表示为一种引用。

生成代码如下:

class C3 
{
public:
    C4* theC4;

};

class C4 
{

};

单向关联的代码就表现为C3有C4的指针,而C4对C3一无所知。




自身关联(反身关联):
自己引用自己,带着一个自己的引用。

代码如下:

class C14 
{
public:
    C14* theC14;

};

就是在自己的内部有着一个自身的引用。

2、聚合/组合

当类之间有整体-部分关系的时候,我们就可以使用组合或者聚合。



聚合:表示C9聚合C10,但是C10可以离开C9而独立存在(独立存在的意思是在某个应用的问题域中这个类的存在有意义。这句话怎么解,请看下面组合里的解释)。

代码如下:

class C9 
{
public:
    C10 theC10;

};

class C10 
{

};

 



组合(也有人称为包容):一般是实心菱形加实线箭头表示,如上图所示,表示的是C8被C7包容,而且C8不能离开C7而独立存在。但这是视问题域而定的,例如在关心汽车的领域里,轮胎是一定要组合在汽车类中的,因为它离开了汽车就没有意义了。但是在卖轮胎的店铺业务里,就算轮胎离开了汽车,它也是有意义的,这就可以用聚合了。在《敏捷开发》中还说到,A组合B,则A需要知道B的生存周期,即可能A负责生成或者释放B,或者A通过某种途径知道B的生成和释放。http://hovertree.com/

他们的代码如下:

class C7 
{
public:
    C8 theC8;

};

class C8 
{
};

可以看到,代码和聚合是一样的。具体如何区别,可能就只能用语义来区分了。

3、依赖



依赖:
指C5可能要用到C6的一些方法,也可以这样说,要完成C5里的所有功能,一定要有C6的方法协助才行。C5依赖于C6的定义,一般是在C5类的头文件中包含了C6的头文件。ROSE对依赖关系不产生属性。

注意,要避免双向依赖。一般来说,不应该存在双向依赖。

ROSE生成的代码如下:

// C5.h
#include "C6.h"

class C5 
{

};

// C6.h
#include "C5.h"

class C6
{

};

虽然ROSE不生成属性,但在形式上一般是A中的某个方法把B的对象作为参数使用(假设A依赖于B)。如下:

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

那依赖和聚合/组合、关联等有什么不同呢?

关联是类之间的一种关系,例如老师教学生,老公和老婆,水壶装水等就是一种关系。这种关系是非常明显的,在问题领域中通过分析直接就能得出。

依赖是一种弱关联,只要一个类用到另一个类,但是和另一个类的关系不是太明显的时候(可以说是“uses”了那个类),就可以把这种关系看成是依赖,依赖也可说是一种偶然的关系,而不是必然的关系,就是“我在某个方法中偶然用到了它,但在现实中我和它并没多大关系”。例如我和锤子,我和锤子本来是没关系的,但在有一次要钉钉子的时候,我用到了它,这就是一种依赖,依赖锤子完成钉钉子这件事情。

组合是一种整体-部分的关系,在问题域中这种关系很明显,直接分析就可以得出的。例如轮胎是车的一部分,树叶是树的一部分,手脚是身体的一部分这种的关系,非常明显的整体-部分关系。

上述的几种关系(关联、聚合/组合、依赖)在代码中可能以指针、引用、值等的方式在另一个类中出现,不拘于形式,但在逻辑上他们就有以上的区别。

这里还要说明一下,所谓的这些关系只是在某个问题域才有效,离开了这个问题域,可能这些关系就不成立了,例如可能在某个问题域中,我是一个木匠,需要拿着锤子去干活,可能整个问题的描述就是我拿着锤子怎么钉桌子,钉椅子,钉柜子;既然整个问题就是描述这个,我和锤子就不仅是偶然的依赖关系了,我和锤子的关系变得非常的紧密,可能就上升为组合关系(让我突然想起武侠小说的剑不离身,剑亡人亡...)。这个例子可能有点荒谬,但也是为了说明一个道理,就是关系和类一样,它们都是在一个问题领域中才成立的,离开了这个问题域,他们可能就不复存在了。


4、泛化(继承)



泛化关系:如果两个类存在泛化的关系时就使用,例如父和子,动物和老虎,植物和花等。
ROSE生成的代码很简单,如下:

#include "C11.h"

class C12 : public C11
{
};


5、这里顺便提一下模板



上面的图对应的代码如下:

template<int>
class C13 
{
};

这里再说一下重复度,其实看完了上面的描述之后,我们应该清楚了各个关系间的关系以及具体对应到代码是怎么样的,所谓的重复度,也只不过是上面的扩展,例如A和B有着“1对多”的重复度,那在A中就有一个列表,保存着B对象的N个引用,就是这样而已。

好了,到这里,已经把上面的类图关系说完了,希望你能有所收获了,我也费了不少工夫啊(画图、生成代码、截图、写到BLOG上,唉,一头大汗)。不过如果能让你彻底理解UML类图的这些关系,也值得了。:)

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