类与类之间的关系

一、继承关系

 继承指的是一个类(称为子类、子接口)继承另外的一个类(称为父类、父接口)的功能,并可以增加它自己的新功能的能力。在Java中继承关系通过关键字extends明确标识,在设计时一般没有争议性。在UML类图设计中,继承用一条带空心三角箭头的实线表示,从子类指向父类,或者子接口指向父接口。 


继承

代码实现如下:
class Goose : public Bird{

    //子类扩展属性和方法};

二、实现关系

  实现指的是一个class类实现interface接口(可以是多个)的功能,实现是类与接口之间最常见的关系。在Java中此类关系通过关键字implements明确标识,在设计时一般没有争议性。在UML类图设计中,实现用一条带空心三角箭头的虚线表示,从类指向实现的接口。 

实现

实现对应的是面向对象中的"接口",即动物都要移动,但是每种移动的方式不一样,鸟要实现自己独有的移动的方法。在C++中,接口通过的纯虚函数来实现,C++的多态就是通过虚函数来实现的。代码实现如下:

class Animal{

    public:

        vitual void move();

};class Bird: public Animal{

    void move(){

        //鸟的移动方式,飞    }

};

三、依赖关系

简单的理解,依赖就是一个类A使用到了另一个类B,而这种使用关系是具有偶然性的、临时性的、非常弱的,但是类B的变化会影响到类A。比如某人要过河,需要借用一条船,此时人与船之间的关系就是依赖。表现在代码层面,为类B作为参数被类A在某个method方法中使用。在UML类图设计中,依赖关系用由类A指向类B的带箭头虚线表示。 


依赖关系

一个对象的某种行为依赖于另一个类,比如,大雁的迁徙行为受季节影响,那么,大雁和季节就会有"依赖"关系。C++语法中,通过将一个类作为另一类方法的参数的形式实现两个类之间的依赖关系。

class Season{

}; class Goose{

    public:

      voidMigrate(Season season); //或Migrate(Season *season)、Migrate(Season &season)};

四、关联关系

关联体现的是两个类之间语义级别的一种强依赖关系,比如我和我的朋友,这种关系比依赖更强、不存在依赖关系的偶然性、关系也不是临时性的,一般是长期性的,而且双方的关系一般是平等的。关联可以是单向、双向的。表现在代码层面,为被关联类B以类的属性形式出现在类A中,也可能是关联类A引用了一个类型为被关联类B的全局变量。在UML类图设计中,关联关系用由关联类A指向被关联类B的带箭头实线表示,在关联的两端可以标注关联双方的角色和多重性标记。

关联关系是用一条直线表示的;它描述不同类的对象之间的结构关系;它是一种静态关系, 通常与运行状态无关,一般由常识等因素决定的;它一般用来定义对象之间静态的、天然的结构; 所以,关联关系是一种“强关联”的关系;

比如,乘车人和车票之间就是一种关联关系;学生和学校就是一种关联关系;

关联关系默认不强调方向,表示对象间相互知道;如果特别强调方向,如下图,表示A知道B,但 B不知道A;

关联类A引用了一个类型为被关联类B的全局变量

关联也是一种弱关系,但并不是从属关系,关联的连个的类可以看作是平等的,比如一只大雁和老鹰的关系,就可以看作关联关系。C++中,通过定义其他类指针类型的成员来实现关联,下面是双向关联的实现方法

class Egle{

    class Goose *food;

};

class Goose{

    class Egle *predator;

};


五、聚合关系

聚合是关联关系的一种特例,它体现的是整体与部分的关系,即has-a的关系。此时整体与部分之间是可分离的,它们可以具有各自的生命周期,部分可以属于多个整体对象,也可以为多个整体对象共享。比如计算机与CPU、公司与员工的关系等,比如一个航母编队包括海空母舰、驱护舰艇、舰载飞机及核动力攻击潜艇等。表现在代码层面,和关联关系是一致的,只能从语义级别来区分。在UML类图设计中,聚合关系以空心菱形加实线箭头表示。

聚合关系

聚合是一种弱所属关系,比如一只大雁和雁群,就是一种"聚合"关系。和组合相比,被聚合的对象可以属于多个聚合对象,比如,一只大雁可能属于多个雁群。在C++语法中,通过类的指针来实现聚合。

class Goose{

};class Geese{

    public:

        Goose member[10];

};

六、组合关系

 组合也是关联关系的一种特例,它体现的是一种contains-a的关系,这种关系比聚合更强,也称为强聚合。它同样体现整体与部分间的关系,但此时整体与部分是不可分的,整体的生命周期结束也就意味着部分的生命周期结束,比如人和人的大脑。表现在代码层面,和关联关系是一致的,只能从语义级别来区分。在UML类图设计中,组合关系以实心菱形加实线箭头表示。 


组合关系

在C++语法中,使用在一个类中包含另外一个类类型的成员来实现组合。

class Wing{

};class Bird{

    Wing wing;

};

七、总结

对于继承、实现这两种关系没多少疑问,它们体现的是一种类和类、或者类与接口间的纵向关系。其他的四种关系体现的是类和类、或者类与接口间的引用、横向关系,是比较难区分的,有很多事物间的关系要想准确定位是很难的。前面也提到,这四种关系都是语义级别的,所以从代码层面并不能完全区分各种关系,但总的来说,后几种关系所表现的强弱程度依次为:组合>聚合>关联>依赖。

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