• Java类之间的关系以及各种关系在代码层面的体现


    1.UML简介

    UML 从目标系统的不同角度出发,定义了用例图、类图、对象图、状态图、活动图、时序图、协作图、构件图、部署图等 9 种图,使软件设计人员沟通更简明,进一步缩短了设计时间,减少开发成本。

    2.类、接口和类图

    2.1 类

    类(Class)是指具有相同属性、方法和关系的对象的抽象,它封装了数据和行为,是面向对象程序设计(OOP)的基础,具有封装性、继承性和多态性等三大特性。在 UML 中,类使用包含类名、属性和操作且带有分隔线的矩形来表示。

    • 类名(Name)是一个字符串,例如,Student。

    • 属性(Attribute)是指类的特性,即类的成员变量。UML 按以下格式表示: [可见性]属性名:类型[=默认值]
      例如:-name:String

      注意:“可见性”表示该属性对类外的元素是否可见,包括公有(Public)、私有(Private)、受保护(Protected)和朋友(Friendly)4种,在类图中分别用符号+、-、#、~表示。

    • 操作(Operations)是类的任意一个实例对象都可以使用的行为,是类的成员方法。UML 按以下格式表示:
      [可见性]名称(参数列表)[:返回类型] 例如:+display():void。

    下图所示是学生类的 UML 表示。

    在这里插入图片描述

    2.2 接口

    接口(Interface)是一种特殊的类,它具有类的结构但不可被实例化,只可以被子类实现。它包含抽象操作,但不包含属性。它描述了类或组件对外可见的动作。在 UML 中,接口使用一个带有名称的小圆圈来进行表示。

    下图所示是图形类接口的 UML 表示。

    Graph 接口

    2.3 类图

    类图(ClassDiagram)是用来显示系统中的类、接口、协作以及它们之间的静态结构和关系的一种静态模型。它主要用于描述软件系统的结构化设计,帮助人们简化对软件系统的理解,它是系统分析与设计阶段的重要产物,也是系统编码与测试的重要模型依据。

    类图中的类可以通过某种编程 语言直接实现。类图在软件系统开发的整个生命周期都是有效的,它是面向对象系统的建模中最常见的图。下图所示是“计算长方形和圆形的周长与面积”的类图,图形接口有计算面积和周长的抽象方法,长方形和圆形实现这两个方法供访问类调用。
    在这里插入图片描述
    “计算长方形和圆形的周长与面积”的类图
    图3 “计算长方形和圆形的周长与面积”的类图

    3. 类之间的关系

    在软件系统中,类不是孤立存在的,类与类之间存在各种关系。根据类与类之间的耦合度从弱到强排列,UML 中的类图有以下几种关系:依赖关系、关联关系、聚合关系、组合关系、泛化关系和实现关系。其中泛化和实现的耦合度相等,它们是最强的。

    3.1 依赖关系

    依赖(Dependency)关系是一种使用关系,它是对象之间耦合度最弱的一种关联方式,是临时性的关联。在代码中,某个类的方法通过局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用来访问另一个类(被依赖类)中的某些方法来完成一些职责。

    在 UML 类图中,依赖关系使用带箭头的虚线来表示,箭头从使用类指向被依赖的类。下图所示是人与手机的关系图,人通过手机的语音传送方法打电话。
    在这里插入图片描述

    3.2 关联关系

    关联(Association)关系是对象之间的一种引用关系,用于表示一类对象与另一类对象之间的联系,如老师和学生、师傅和徒弟、丈夫和妻子等。关联关系是类与类之间最常用的一种关系,分为一般关联关系、聚合关系和组合关系。我们先介绍一般关联。

    关联可以是双向的,也可以是单向的。在 UML 类图中,双向的关联可以用带两个箭头或者没有箭头的实线来表示,单向的关联用带一个箭头的实线来表示,箭头从使用类指向被关联的类。也可以在关联线的两端标注角色名,代表两种不同的角色。

    下图所示是老师和学生的关系图,每个老师可以教多个学生,每个学生也可向多个老师学,他们是双向关联。
    在这里插入图片描述

    3. 聚合关系

    聚合(Aggregation)关系是 关联关系的一种,是强关联关系,是整体和部分之间的关系,是 has-a 的关系。

    聚合关系也是通过成员对象来实现的,其中成员对象是整体对象的一部分,但是成员对象可以脱离整体对象而独立存在。例如,学校与老师的关系,学校包含老师,但如果学校停办了,老师依然存在。

    在 UML 类图中,聚合关系可以用带空心菱形的实线来表示,菱形指向整体。下图所示是大学和教师的关系图。
    在这里插入图片描述

    4.组合关系

    组合(Composition)关系也是 关联关系的一种,也表示类之间的整体与部分的关系,但它是一种更强烈的聚合关系,是 cxmtains-a 关系。

    在组合关系中,整体对象可以控制部分对象的生命周期,一旦整体对象不存在,部分对象也将不存在,部分对象不能脱离整体对象而存在。例如,头和嘴的关系,没有了头,嘴也就不存在了。

    在 UML 类图中,组合关系用带实心菱形的实线来表示,菱形指向整体。下图所示是头和嘴的关系图。

    在这里插入图片描述

    5.泛化关系

    泛化(Generalization)关系是对象之间耦合度最大的一种关系,表示一般与特殊的关系,是父类与子类之间的关系,是一种继承关系,是 is-a 的关系。

    在 UML 类图中,泛化关系用带空心三角箭头的实线来表示,箭头从子类指向父类。在代码实现时,使用面向对象的继承机制来实现泛化关系。例如,Student 类和 Teacher 类都是 Person 类的子类,其类图如下图所示。
    在这里插入图片描述

    6.实现关系

    实现(Realization)关系是接口与实现类之间的关系。在这种关系中,类实现了接口,类中的操作实现了接口中所声明的所有的抽象操作。

    在 UML 类图中,实现关系使用带空心三角箭头的虚线来表示,箭头从实现类指向接口。例如,汽车和船实现了交通工具,其类图如下图所示。

    在这里插入图片描述

    4. 异同分析

    4.1 聚合和组合的区别

    • 聚合是个体离开了整体,依然可以存在.
    • 组合是个体和整体不可以分开,个体不能离开整体单独存在.

    4.2 依赖,关联 和聚合,组合的区别

    • 依赖,关联 : 类之间的关系是在同一层次上.
    • 聚合,组合: 类之间的关系表现为整体和部分.

    5. 在代码层面的体现方式

    • 依赖:
      一般情况下,依赖关系体现为:局域变量、方法的形参(返回值)、对静态方法的调用。
    • 关联:
      一般情况下,关联(组合,聚合都是关联关系的一种)关系体现为:成员变量
  • 相关阅读:
    itext操作PDF文件添加水印
    【PDF单页转化为图片输出 注意:英文或图片类的PDF可转化,中文抛异常】
    【使用Itext处理PDF文档(新建PDF文件、修改PDF文件、PDF中插入图片、将PDF文件转换为图片)】
    Itext简绍及操作PDF文件
    【将txt文本转图片】
    通用缓存组件
    一个简易的、轻量级的方法并行执行线程辅助类
    学习笔记 android fragment
    某队列积压问题分析、解决
    平衡
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/isalo/p/13095224.html
Copyright © 2020-2023  润新知