设计模式基础:类及类关系的UML表示

设计模式基础:类及类关系的UML表示

2009-10-26 17:00 by 宗哥, 1891 阅读, 1 评论, 收藏, 编辑

UML中，类关系分为这几种，泛化（generalization）, 实现（realization）,依赖（Dependency）,关联（associate）,聚合（aggregation）,（composition）下面分别是UML实现及C#中的代码表现。

泛化（generalization）

泛化也称作特化（specialization），用来表示一个更一般和更特殊的分类器之间的关系，从面向对象的角度来看，他表达的是类和类之间的继承(inheritance)关系。

例如：Person（人）继承了Organism（生物）类， Organism是更一般的分类器，Person是更特殊的分类器。

注意，泛化在语义上理解为更特殊的分类器 is kind of更一般的关系，本例我们可以理解人是生物的一种或者是一种生物。记住这点很重要。

实现（realization）

是指特殊化的分类器和接口之间的一种关系，从面向对象的角度来看，他表达的是分类器遵守并实现接口的契约(Contract)。

例如：奇瑞公司要生产一款轿车，由于产能原因发动起部分决定采用不同厂家的发动机，他只要规范这个发动机的一些参数可以。BmwEngine（宝马发动机）和AndiEngion（奥迪发动机）实现了Engine的契约，便可以被采用。

接口表示 I can do的一种概念，例如 BmwEngine（宝马引擎）完全可以做Engine（引擎）做的事情。

C#中 泛化（generalization）和实现（realization）的比较

我们不讨论语言层面抽象类 （abstract class） 和接口（Interface）的技术性差别。

在C#中，泛化我们主要指类和类的继承关系，表示is kind of的关系，当然如果一个接口继承了另外一个接口，我也主张把他划分为泛化，这符合is kind of的观点。实现主要指类和接口的关系，表示这个类完全实现了接口成员，I can do 。当然两者在C#实现上都是通过符合”:”实现，但是在语义上完全是两回事情，在UML关系图中识别也不一样。还要提醒你下，如果在C#中，你的类如果继承了一个类，同时实现了一或者多个接口，一定要把类写在所有接口的前面。

依赖（Dependency）

依赖关系是一种相对简单的关系，表示一个类会用到另外一个类，这个关系具有相对的偶然性。他表达的是参与关系的模型元素，并不会直接转化为程序代码（前文我们讲的泛化和实现都直接转化为程序代码了）。

例如 微软SqlHelper类和SqlConnetciont（Sql连接），可以看做SqlHelper依赖SqlConnetciont。

依赖（Dependency）关系语义上是比较弱的一种关系模型，通常在以下情况我们认为A依赖于B：

1. A中的方法中有B类型的参数

2. A方法中实例化B或者调用了B的静态方法

关联（associate）

关联我们分单项管理和双向关联。单相关联表示两个类是相关的，但是只有一个类知道这种联系的存在，双向关联两个类彼此知道它们间的联系。

双向关联的例子：FeedIn（订单）类和Order (订单)类：

类FeedIn的代码

类Order的部分代码

可以看出，Order类知道他的Feed In，FeedIn也知道他的Order。

注意其多重值的含义：

可能的多重值描述
表示	含义
0..1	0个或1个
1	只能1个
0..*	0个或多个
*	0个或多个
1..*	1个或我个
3	只能3个
0..5	0到5个
5..15	5到15个

单项关联的例子：Order Report（订单报表）类和订单(Order)类：

Order Report的部分代码

注意其箭头编号和Order中代码，可以看出，Order不知道Order Report（订单报表）的存在。

C#依赖和关联的比较

在C#中，关联的类通常体现在类的成员变量，表示一种相对固定长期的关系，而依赖关系通常体现在局部变量，表示一种相对偶然，临时的关系。

聚合（aggregation）

聚合也是一种关联，但是对于关联来讲，关联的双方没有明显的主次关系，例如 FeedIn（入库单）类和订单(Order)类，Order Report（订单报表）类和订单(Order)类等等，聚合在聚集中，则有主次之分，“主”的一方只能有一个。

例如Order（订单）和 OrderDetail（订单明细），

 Order的部分代码

Order Detail的部分代码

聚集关系和关联关系的区别还表现在以下方面：

（1) 对于具有关联关系的两个对象，多数情况下，两者有独立的生命周期。FeedIn（入库单）类和订单(Order)类，。FeedIn（入库单）的销毁不会影响订单(Order)；反之亦然。

(2) 对于具有聚集关系（尤其是强聚集关系）的两个对象，整体对象会制约它的组成对象的生命周期。部分类的对象不能单独存在，它的生命周期依赖于整体类的对象的生命周期，当整体消失，部分也就随之消失。例如Order（订单）和 OrderDetail（订单明细），不过，有的设计者也允许单独的OrderDetail存在，这有点类似我们说的“数据岛”之类的问题。

不过，在C#中表示关联关系和聚集关系时，两者比较相似,都是作为成员变量存在。

组合（composition）

关联（associate）关系在设计中一般体现为聚合（aggregation）和组合（composition）关系，组合和聚合相似，但表示一种更强烈的组合语义关系：

例如Person（人）和 Head（头），

Person（头）类的部分代码

Head（头）类的部分代码

UML图及关系总结：

泛化（继承）：表示一般与特殊的关系，用一条实线加空心箭头来表示；

实现：表示类与接口的关系，用一条虚线加空心箭头来表示；
关联：连接模型元素及链接实例，用一条实线来表示；

依赖：表示一个元素以某种方式依赖于另一个元素，用一条虚线加箭头来表示；

聚集：表示整体与部分的关系，用一条实线加空心菱形来表示；

组成：表示整体与部分的有一关系，用一条实线加实心菱形来表示；