原文:http://blog.csdn.net/dylgsy/archive/2006/08/16/1076044.aspx
2006年12月10日

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UML的類圖關系分為:?關聯、聚合/組合、依賴、泛化(繼承)。而其中關聯又分為雙向關聯、單向關聯、自身關聯;下面就讓我們一起來看看這些關系究竟是什么,以及它們的區別在哪里。

1、關聯


雙向關聯:
C1-C2:指雙方都知道對方的存在,都可以調用對方的公共屬性和方法。

在GOF的設計模式書上是這樣描述的:雖然在分析階段這種關系是適用的,但我們覺得它對于描述設計模式內的類關系來說顯得太抽象了,因為在設計階段關聯關系必須被映射為對象引用或指針。對象引用本身就是有向的,更適合表達我們所討論的那種關系。所以這種關系在設計的時候比較少用到,關聯一般都是有向的。

使用ROSE 生成的代碼是這樣的:

class?C1?
{
public:
????C2
*?theC2;

}
;

class?C2?
{
public:
????C1
*?theC1;

}
;

雙向關聯在代碼的表現為雙方都擁有對方的一個指針,當然也可以是引用或者是值。





單向關聯:
C3->C4:表示相識關系,指C3知道C4,C3可以調用C4的公共屬性和方法。沒有生命期的依賴。一般是表示為一種引用。

生成代碼如下:

class?C3?
{
public:
????C4
*?theC4;

}
;

class?C4?
{

}
;

單向關聯的代碼就表現為C3有C4的指針,而C4對C3一無所知。




自身關聯(反身關聯):
自己引用自己,帶著一個自己的引用。

代碼如下:

class?C14?
{
public:
????C14
*?theC14;

}
;

就是在自己的內部有著一個自身的引用。

2、聚合/組合

當類之間有整體-部分關系的時候,我們就可以使用組合或者聚合。




聚合:表示C9聚合C10,但是C10可以離開C9而獨立存在(獨立存在的意思是在某個應用的問題域中這個類的存在有意義。這句話怎么解,請看下面組合里的解釋)。

代碼如下:

class?C9?
{
public:
????C10?theC10;

}
;

class?C10?
{

}
;

?



組合(也有人稱為包容):一般是實心菱形加實線箭頭表示,如上圖所示,表示的是C8被C7包容,而且C8不能離開C7而獨立存在。但這是視問題域而定的,例如在關心汽車的領域里,輪胎是一定要組合在汽車類中的,因為它離開了汽車就沒有意義了。但是在賣輪胎的店鋪業務里,就算輪胎離開了汽車,它也是有意義的,這就可以用聚合了。在《敏捷開發》中還說到,A組合B,則A需要知道B的生存周期,即可能A負責生成或者釋放B,或者A通過某種途徑知道B的生成和釋放。

他們的代碼如下:

class?C7?
{
public:
????C8?theC8;

}
;

class?C8?
{
}
;

可以看到,代碼和聚合是一樣的。具體如何區別,可能就只能用語義來區分了。

3、依賴




依賴:
指C5可能要用到C6的一些方法,也可以這樣說,要完成C5里的所有功能,一定要有C6的方法協助才行。C5依賴于C6的定義,一般是在C5類的頭文件中包含了C6的頭文件。ROSE對依賴關系不產生屬性。

注意,要避免雙向依賴。一般來說,不應該存在雙向依賴。

ROSE生成的代碼如下:

//?C5.h
#include?"C6.h"

class?C5?
{

}
;

//?C6.h
#include?"C5.h"

class?C6
{

}
;

雖然ROSE不生成屬性,但在形式上一般是A中的某個方法把B的對象作為參數使用(假設A依賴于B)。如下:

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

那依賴和聚合\組合、關聯等有什么不同呢?

關聯是類之間的一種關系,例如老師教學生,老公和老婆,水壺裝水等就是一種關系。這種關系是非常明顯的,在問題領域中通過分析直接就能得出。

依賴是一種弱關聯,只要一個類用到另一個類,但是和另一個類的關系不是太明顯的時候(可以說是“uses”了那個類),就可以把這種關系看成是依賴,依賴也可說是一種偶然的關系,而不是必然的關系,就是“我在某個方法中偶然用到了它,但在現實中我和它并沒多大關系”。例如我和錘子,我和錘子本來是沒關系的,但在有一次要釘釘子的時候,我用到了它,這就是一種依賴,依賴錘子完成釘釘子這件事情。

組合是一種整體-部分的關系,在問題域中這種關系很明顯,直接分析就可以得出的。例如輪胎是車的一部分,樹葉是樹的一部分,手腳是身體的一部分這種的關系,非常明顯的整體-部分關系。

上述的幾種關系(關聯、聚合/組合、依賴)在代碼中可能以指針、引用、值等的方式在另一個類中出現,不拘于形式,但在邏輯上他們就有以上的區別。

這里還要說明一下,所謂的這些關系只是在某個問題域才有效,離開了這個問題域,可能這些關系就不成立了,例如可能在某個問題域中,我是一個木匠,需要拿著錘子去干活,可能整個問題的描述就是我拿著錘子怎么釘桌子,釘椅子,釘柜子;既然整個問題就是描述這個,我和錘子就不僅是偶然的依賴關系了,我和錘子的關系變得非常的緊密,可能就上升為組合關系(讓我突然想起武俠小說的劍不離身,劍亡人亡...)。這個例子可能有點荒謬,但也是為了說明一個道理,就是關系和類一樣,它們都是在一個問題領域中才成立的,離開了這個問題域,他們可能就不復存在了。


4、泛化(繼承)




泛化關系:如果兩個類存在泛化的關系時就使用,例如父和子,動物和老虎,植物和花等。
ROSE生成的代碼很簡單,如下:

#include?"C11.h"

class?C12?:?public?C11
{
}
;


5、這里順便提一下模板



上面的圖對應的代碼如下:

template<int>
class?C13?
{
}
;

這里再說一下重復度,其實看完了上面的描述之后,我們應該清楚了各個關系間的關系以及具體對應到代碼是怎么樣的,所謂的重復度,也只不過是上面的擴展,例如A和B有著“1對多”的重復度,那在A中就有一個列表,保存著B對象的N個引用,就是這樣而已。

好了,到這里,已經把上面的類圖關系說完了,希望你能有所收獲了,我也費了不少工夫啊(畫圖、生成代碼、截圖、寫到BLOG上,唉,一頭大汗)。不過如果能讓你徹底理解UML類圖的這些關系,也值得了。:)


#??index?發表于2006-08-17 11:42:00??IP: 218.81.82.*
對象(或類)間的關系就兩種:引用和繼承。 其他關系都是在這兩種基礎上演化而成。

#??jackezou?發表于2006-08-17 22:04:00??IP: 221.216.173.*
聚合和組合那部分好象有些問題,兩者生成的代碼怎么會是一樣的呢?
記得vckase.com有一篇文章《C++編程雜談之四:漫談UML
》,里面說聚合是一種相對松散的關系,因此C9應該含有C10的指針而不是C10的對象。

希望作者能繼續就這問題解釋一下,謝謝!!

#??一雨田?發表于2006-08-17 22:33:00??IP: 219.136.188.*
對,聚合是一種相對松散的關系,文章里也說了,在ROSE里面生成的代碼確實和組合是一樣的。他們的松散應該不在于是指針、值或者引用,你可以嘗試用ROSE畫兩個圖——聚合和組合,你可能發現ROSE不提供“組合關系”這種圖形(實心菱形,我用的是ROSE2002),然后你打開關系(Aggregation)的Specification->Role B Detail,你會發現有三項選(By Value, By Reference, Unspecified),在你選上By Value的時候,菱形就變成實心的了,其他兩個都是空心菱形,這三種我都試過了,生成的代碼都是一樣的,所以我想組合和聚合的區別應該是一種語義上的區別,語義上的松散。當然在我們的印象中可能指針是比對象要松散一點,因為如果是對象的話,就要管它的生命期了,所以實際應用時,我覺得可以象你說的那樣,聚合用指針,組合用對象。:)

#??jackezou?發表于2006-08-19 09:17:00??IP: 61.149.248.*
OK, 謝謝!

#??sheismylife?發表于2006-08-31 14:09:00??IP: 218.1.97.*
字太小了

#??一雨田?發表于2006-09-07 22:36:00??IP: 222.129.97.*
這個字是按照IE 設置的,如果想快捷設置字的大小就按住CTRL然后用鼠標滾輪上下滾就會看到效果了。