uml 类图与类的关系

在设计类图时，理清类与类之间的关系是重点。类的关系有泛化 (Generalization)、实现 (Realization)、依赖 (Dependency) 和关联 (Association)。
其中关联关系又分为一般关联 (Association)、聚合关联 (Aggregation) 与组合关联 (Composition)。

基本概念

面向对象建模方法有很多种，也都在进一步的发展和完善中。OMT 法是目前最为成熟和实用的方法之一。

OMT, Object Modeling Technology 对象建模技术是 1991 年，James Rumbaugh 在面向对象的建模与设计一书中提出的方法。

类图 (Class Diagram)：类图是面向对象系统建模中最常用和最重要的图，是定义其它图的基础。类图主要是用来显示系统中的类、接口以及它们之间的静态结构和关系的一种静态模型。

类图的 3 个基本组件：类名、方法、属性。



graphviz 代码

digraph class {
node [shape=record, fontname="mono", fontsize=11]
NoticeAction [label="{NoticeAction | - notice: Notice\l- noticeService: NoticeService\l | + saveNotice(Notice): void\l+ dispatchNotice(): Notice\l+ findNotice(): List\l+ replyNotice(Reply): void\l}"];
}

泛化 (Generalization)

泛化 (Generalization) 关系也就是继承关系，在 UML 中，泛化关系用带空心三角形的直线表示。



graphviz 代码

digraph G {
node [shape=record, fontname="mono", fontsize=11]
component [label="{VisualComponent | + Draw()\l}"];
textview [label="{TextView | + Draw()\l}"];

rankdir=BT;
textview -> component [arrowhead=onormal];
}

实现 (Realization)

实现 (Realization) 关系在类图中是接口与实现的关系。在 UML 中，实现关系用带空心的虚线表示。



graphviz 代码

digraph G {
node [shape=record, fontname="mono", fontsize=11];
interface [label="{IWindow | + DrawText()\l+ DrawRect()\l}"];
implement [label="{WindowImp | + DrawText()\l+ DrawRect()\l}"];

rankdir=BT;
implement -> interface [arrowhead=onormal, style=dashed];
}

依赖 (Dependency)

依赖 (Dependency) 关系是对象之间最弱的一种关系。代码中一般指由局部变量、函数参数、返回值建立的对于其他对象的调用关系。在 UML 中使用带箭头的虚线表示，箭头指向被依赖的类。



graphviz 代码

digraph G {
node [shape=record, fontname="mono", fontsize=11];
driver [label="{Driver | <d> + drive (Car car) : void\l}"];
car [label="{Car | + move() : void\l}"];
code [shape=note, style=filled, label="car.move();", fillcolor=gray90];

rankdir=BT
code -> driver:d [arrowhead=none, style=dashed];
driver -> car [style=dashed];
}

关联 (Association)

关联 (Association) 关系指对象之间一种引用关系，比如客户类与订单类之间的关系。这种关系通常使用类的属性表达。
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关联又分为一般关联、聚合关联与组合关联。在 UML 图中，用带箭头的实线表示，箭头从使用类指向被关联的类，可以是单向和双向。

如，在一个登录界面类 Login 中包含一个 Button 类的注册按钮 loginButton，它们之间可以表示为关联关系。



graphviz 代码

digraph G {
node [shape=record, fontname="mono", fontsize=11]
edge [fontname="mono", fontsize=11]

form [label="Login | - loginButton : Button\l | "];
button [label="Button"];

rankdir=LR
form -> button [label="contains"]
}

聚合 (Aggregation)

聚合 (Aggregation) 表示 has-a 的关系，是一种不稳定的包含关系。较强于一般关联，有整体与局部的关系，并且没有了整体，局部也可单独存在。例如：汽车发动机 (Engine) 是汽车 (Car) 的组成部分，但是汽车发动机可以独立存在，因此，汽车和发动机是聚合关系。在 UML 中，使用空心菱形表示，菱形从局部指向整体。



graphviz 代码

digraph G {
node [shape=record, fontname="mono", fontsize=11];
edge [fontname="mono", fontsize=11];

car [label="Car | - engine: Engine\l"];
engine [label="Engine"];

rankdir=LR;
engine -> car [arrowhead=odiamond];
}

组合 (Composition)

组合 (Composition) 表示 contains-a 的关系，是一种强的包含关系。组合类负责被组合类的生命周期。是一种更强的聚合关系。部分不能脱离整体存在。如鸟 (Bird) 的翅膀 (Wing)，翅膀是鸟的组成部分之一，鸟没了，翅膀也就不存在了。在 UML 中，使用实心的菱形表示，菱形从局部指向整体。



graphviz 代码

digraph G {
node [shape=record, fontname="mono", fontsize=11];
edge [fontname="mono", fontsize=11];

bird [label="Bird | "];
wing [label="Engine"];

rankdir=LR;
wing -> bird [arrowhead=diamond];
}