全面认识UML类图关系

本节重点向大家介绍一下UML类图关系,开发Java应用程序时,开发者要想有效地利用统一建模语言(UML),必须全面理解UML元素和UML类图关系以及这些元素和关系如何映射到Java。

全面认识UML类图关系

类图是最常用的UML图,它用于描述系统的结构化设计。其中包括类关系以及与每个类关联的属性及行为。类图能出色地表示继承与合成关系。为了将类图作为一种高效的沟通工具使用,开发者必须理解如何将类图上出现的元素转换到Java中。下面来进一步探索这一转换过程。

UML类图关系
后面的例子将针对某个具体目的来独立地展示各种关系。虽然语法无误,但这些例子可进一步精炼,在它们的有效范围内包括更多的语义。

依赖(Dependency)

实体之间一个“使用”关系暗示一个实体的规范发生变化后,可能影响依赖于它的其他实例(图D)。更具体地说,它可转换为对不在实例作用域内的一个类或对象的任何类型的引用。其中包括一个局部变量,对通过方法调用而获得的一个对象的引用(如下例所示),或者对一个类的静态方法的引用(同时不存在那个类的一个实例)。也可利用“依赖”来表示包和包之间的关系。由于包中含有类,所以你可根据那些包中的各个类之间的关系,表示出包和包的关系。

图D

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关联(Association)

UML类图关系中实体之间的一个结构化关系表明对象是相互连接的。箭头是可选的,它用于指定导航能力。如果没有箭头,暗示是一种双向的导航能力。在Java中,关联(图E)转换为一个实例作用域的变量,就像图E的“Java”区域所展示的代码那样。可为一个关联附加其他修饰符。多重性(Multiplicity)修饰符暗示着实例之间的关系。在示范代码中,Employee可以有0个或更多的TimeCard对象。但是,每个TimeCard只从属于单独一个Employee。

图E

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聚合(Aggregation)

聚合(图F)是关联的一种形式,代表两个类之间的整体/局部关系。UML类图关系中聚合暗示着整体在概念上处于比局部更高的一个级别,而关联暗示两个类在概念上位于相同的级别。聚合也转换成Java中的一个实例作用域变量。

关联和聚合的区别纯粹是概念上的,而且严格反映在语义上。聚合还暗示着实例图中不存在回路。换言之,只能是一种单向关系。

图F

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合成(Composition)

合成(图G)是聚合的一种特殊形式,暗示“局部”在“整体”内部的生存期职责。合成也是非共享的。所以,虽然局部不一定要随整体的销毁而被销毁,但整体要么负责保持局部的存活状态,要么负责将其销毁。局部不可与其他整体共享。但是,整体可将所有权转交给另一个对象,后者随即将承担生存期职责。

Employee和TimeCard的关系或许更适合表示成“合成”,而不是表示成“关联”。

图G

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泛化(Generalization)

泛化(图H)表示一个更泛化的元素和一个更具体的元素之间的关系。UML类图关系中泛化是用于对继承进行建模的UML元素。在Java中,用extends关键字来直接表示这种关系。

图H

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实现(Realization)

实例(图I)关系指定两个实体之间的一个合同。换言之,一个实体定义一个合同,而另一个实体保证履行该合同。对Java应用程序进行建模时,UML类图关系中实现关系可直接用implements关键字来表示。

图I

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