java中类与类之间的几种关系

通常我们都会使用UML图来表示类与类之间的关系。在这里介绍基本的UML画法,并用UML图类表示类之间的关系。

UML类图的表示方式:

一、类的属性的表示方式

在UML类图中,类使用包含类名、属性(field) 和方法(method) 且带有分割线的矩形来表示,比如下图表示一个Employee类,它包含name,age和email这3个属性,以及modifyInfo()方法。

Employee类的UML图

那么属性/方法名称前加的加号和减号是什么意思呢?它们表示了这个属性或方法的可见性,UML类图中表示可见性的符号有三种:

+ :表示public
- :表示private
#:表示protected(friendly也归入这类)

因此,上图中的Employee类具有3个私有属性和一个公有方法。
实际上,属性的完整表示方式是这样的:
可见性 名称 :类型 [ = 缺省值]
中括号中的内容表示是可选的

二、类的方法的表示方式
上图中我们已经看到了方法的表示形式。实际上,方法的完整表示方式如下:
可见性 名称(参数列表) [ : 返回类型]
同样,中括号中的内容是可选的。
比如在下图的Demo类中,定义了3个方法:

Demo类

  • public方法method1接收一个类型为Object的参数,返回值类型为void
  • protected方法method2无参数,返回值类型为String
  • private方法method3接收类型分别为int、int[]的参数,返回值类型为int

类之间大体分为5种关系:

在设计模式中类与类之间的关系主要有5种:依赖、关联、聚合、组合、继承,它们之间的耦合度依次增加。

1,依赖关系(Dependency)

单向,表示一个类依赖于另一个类的定义,其中一个类的变化将影响另外一个类,是一种“use a”关系!如果A依赖于B,则B表现为A的局部变量,方法参数,静态方法调用等

在UML类图中,依赖关系用一条带有箭头的虚线表示

public class Driver {  
    public void driver(){  
        Car car = new Car ();//局部变量  
        ....  
    } 

    public void driver1(Car car){}   //方法参数

    public void driver2(){  
            Car.move(); //静态方法调用  
            ...  
    }  
}  

正常情况下,如果先设计类图, 再进行编码,那么在类图的设计过程中是不会涉及到具体的实现细节的,所以画类图的依赖关系时,只要关注接口层面就可以了(依赖仅画接口参数,忽略局部变量,静态方法调用)

2,关联关系(Association)

单向或双向(通常我们需要避免使用双向关联关系),是一种"has a"关系,如果A单向关联B,则可以说A has a B,通常表现为全局变量

在UML类图中单向关联用一个带箭头的直线表示

public class Customer {  
    public Address address;  
      
    public void setAddress (Address address){        
        this.address= address;  
    }  
      
    public Address getAddress (){          
        return address;  
    }  
}  

双向关联

在UML类图中,双向关联用一个不带箭头的直线表示

自关联

3,聚合关系(Aggregation)

单向,关联关系的一种,与关联关系之间的区别是语义上的,关联的两个对象通常是平等的,聚合则一般不平等,有一种整体和局部的感觉,实现上区别不大!

UML中聚合关系用带空心菱形和箭头的直线表示

public class Team {  
    public Person person;  
      
    public Team(Person person){  
        this.person = person;  
    }  
}  

Team 由 Person 组成,其生命周期不同,整体不存在了,部分依然存在,当前Team解散了,人还在,还可以加入别的组。

4,组合关系(Composition)

单向,是一种强依赖的特殊聚合关系

在UML类图中,组合关系用一个带实心菱形和箭头的直线表示

public class Person {  
    public Head head;  
    public Body body;  
      
    public Person(){  
        head = new Head();  
        body = new Body();  
    }  
}  

Head,Body,Arm和Leg等组合成People,其生命周期相同,如果整体不存在了,部分也将消亡。

5,继承关系(Inheritance)

类继承抽象类,类继承父类,对应的是extend关键字

在UML类图中用带空心三角形的直线表示

类实现接口,对应implement关键字

在UML类图中用带空心三角形的虚线表示

可以分得更细:
实现(Realization):类实现接口属于这种关系
泛化(Generalization):即"is a"关系,类继承抽象类,类继承父类都属于这种关系

转:UML类图(Class Diagram)中类与类之间的关系及表示方式

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