看懂UML類圖

看懂UML類圖和時序圖

這裏不會將UML的各種元素都提到,我只想講講類圖中各個類之間的關係; 能看懂類圖中各個類之間的線條、箭頭代表什麼意思後,也就足夠應對 日常的工作和交流; 同時,我們應該能將類圖所表達的含義和最終的代碼對應起來; 有了這些知識,看後面章節的設計模式結構圖就沒有什麼問題了;

本章所有圖形使用Enterprise Architect 9.2來畫,所有示例詳見根目錄下的design_patterns.EAP

從一個示例開始

請看以下這個類圖,類之間的關係是我們需要關注的:

uml_class_struct

  • 車的類圖結構爲<<abstract>>,表示車是一個抽象類;
  • 它有兩個繼承類:小汽車和自行車;它們之間的關係爲實現關係,使用帶空心箭頭的虛線表示;
  • 小汽車爲與SUV之間也是繼承關係,它們之間的關係爲泛化關係,使用帶空心箭頭的實線表示;
  • 小汽車與發動機之間是組合關係,使用帶實心箭頭的實線表示;
  • 學生與班級之間是聚合關係,使用帶空心箭頭的實線表示;
  • 學生與身份證之間爲關聯關係,使用一根實線表示;
  • 學生上學需要用到自行車,與自行車是一種依賴關係,使用帶箭頭的虛線表示;

下面詳細介紹這六種關係;


類之間的關係

泛化關係(generalization)

類的繼承結構表現在UML中爲:泛化(generalize)與實現(realize):

繼承關係爲 is-a的關係;兩個對象之間如果可以用 is-a 來表示,就是繼承關係:(..是..)

eg:自行車是車、貓是動物

泛化關係用一條帶空心箭頭的直接表示;如下圖表示(A繼承自B);

uml_generalization

eg:汽車在現實中有實現,可用汽車定義具體的對象;汽車與SUV之間爲泛化關係;

uml_generalize

注:最終代碼中,泛化關係表現爲繼承非抽象類;

實現關係(realize)

實現關係用一條帶空心箭頭的虛線表示;

eg:”車”爲一個抽象概念,在現實中並無法直接用來定義對象;只有指明具體的子類(汽車還是自行車),才 可以用來定義對象(”車”這個類在C++中用抽象類表示,在JAVA中有接口這個概念,更容易理解)

uml_realize

注:最終代碼中,實現關係表現爲繼承抽象類;

聚合關係(aggregation)

聚合關係用一條帶空心菱形箭頭的直線表示,如下圖表示A聚合到B上,或者說B由A組成;

uml_aggregation

聚合關係用於表示實體對象之間的關係,表示整體由部分構成的語義;例如一個部門由多個員工組成;

與組合關係不同的是,整體和部分不是強依賴的,即使整體不存在了,部分仍然存在;例如, 部門撤銷了,人員不會消失,他們依然存在;

組合關係(composition)

組合關係用一條帶實心菱形箭頭直線表示,如下圖表示A組成B,或者B由A組成;

uml_composition

與聚合關係一樣,組合關係同樣表示整體由部分構成的語義;比如公司由多個部門組成;

但組合關係是一種強依賴的特殊聚合關係,如果整體不存在了,則部分也不存在了;例如, 公司不存在了,部門也將不存在了;

關聯關係(association)

關聯關係是用一條直線表示的;它描述不同類的對象之間的結構關係;它是一種靜態關係, 通常與運行狀態無關,一般由常識等因素決定的;它一般用來定義對象之間靜態的、天然的結構; 所以,關聯關係是一種“強關聯”的關係;

比如,乘車人和車票之間就是一種關聯關係;學生和學校就是一種關聯關係;

關聯關係默認不強調方向,表示對象間相互知道;如果特別強調方向,如下圖,表示A知道B,但 B不知道A;

uml_association

注:在最終代碼中,關聯對象通常是以成員變量的形式實現的;

依賴關係(dependency)

依賴關係是用一套帶箭頭的虛線表示的;如下圖表示A依賴於B;他描述一個對象在運行期間會用到另一個對象的關係;

uml_dependency

與關聯關係不同的是,它是一種臨時性的關係,通常在運行期間產生,並且隨着運行時的變化; 依賴關係也可能發生變化;

顯然,依賴也有方向,雙向依賴是一種非常糟糕的結構,我們總是應該保持單向依賴,杜絕雙向依賴的產生;

注:在最終代碼中,依賴關係體現爲類構造方法及類方法的傳入參數,箭頭的指向爲調用關係;依賴關係處理臨時知道對方外,還是“使用”對方的方法和屬性;

時序圖

爲了展示對象之間的交互細節,後續章節對設計模式中每個模式的介紹,都會用到時序圖;

時序圖(Sequence Diagram)是顯示對象之間交互的圖,這些對象是按時間順序排列的。時序圖中顯示的是參與交互的對象及其對象之間消息交互的順序。

時序圖包括的建模元素主要有:對象(Actor)、生命線(Lifeline)、控制焦點(Focus of control)、消息(Message)等等。

關於時序圖,以下這篇文章將概念介紹的比較詳細,更多實例應用,參加後續章節中的模式中的時序圖;

http://smartlife.blog.51cto.com/1146871/284874

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