【设计模式系列】之《UML五种关系与代码的对应关系》

迷南。 2022-02-27 16:12 204阅读 0赞

五种关系的耦合强弱比较：**依赖****<关联<聚合<组合<继承**

**一、依赖关系：**

（一）说明

虚线\+箭头

可描述为：Uses a

依赖是类的五种关系中耦合最小的一种关系。

**因为在生成代码的时候，这两个关系类都不会增加属性**。

（二）依赖关系图与代码的对应关系

![20130505113942124][]

（PS：依赖关系：Animal依赖于Water（动物依赖于水））

Public class Animal()
            {
                    Public Animal(){}
            }
            
            Public class Water()
            {
                    public Water(){}
            }

**可以看到生成的两个类的代码中什么都没有添加** 。

（三）思考：

Animal类如何使用Water类呢？或者说依赖关系到底是如何体现的呢？

1、表现形式1

Water类是全局的，则Animal类可以调用它

2、表现形式2

Water类是 Animal类的某个方法中的变量，则Animal类可以调用它。

Public class Animal {
          Public void Grownup() {
                   Water water =null;
          }
    }

注意1： Water类的生命期，它是当Animal类的GrounUp方法被调用的时候，才被实例化。

注意2：持有Water类的是Animal的一个方法而不是Animal类，这点是最重要的！

3、表现形式3

Water类是作为Animal类中某个方法的参数或者返回值

Public Animal {
       Public Water Grownup(Waterwater) {
                  return null;
          }
    }

注意：   **Water类被Animal类的一个方法持有。生命期随着方法的执行结束而结束** 。

**二、关联关系**

（一）说明

实线\+箭头

可描述为：Has a

关联关系用实线，表示类之间的耦合度比依赖强

在生成代码的时候，关联关系的类会增加属性。

（二）关联关系与代码的对应关系

![20130505114005014][]

PS:Water类与Climate类关联（水与气候关联）。

Public classWater {
         public Climate m_Climate;
         public Water(){}
    }
     
    Public class Climate {
         public Climate() {}
    }

可见生成的代码中，Water类的属性中增加了Climate类。

（三）关联关系的种类

关联既有单向关联又有双向关联。

1、单向关联： Water类和Climate类单向关联（如下图），则Water类称为源类，Climate类称为目标类。源类了解目标类的所有的属性和方法，但目标类并不了解源类的信息。

![20130505114021341][]

2、双向关联：源类和目标类相互了解彼此的信息。如将Water类和Climate类之间改为双向关联。

![20130505114035810][]

Public class Water {
        public Climate m_Climate;
        public Water(){}
    }
    Public class Climate {
        public Water m_Water;
        public Climate() {}
    }

**可见生成的代码中，两个类的属性都添加了！**

（四）思考：

**依赖关系和关联关系的区别在哪里？**

1、从类的属性是否增加的角度看

（1）发生依赖关系的两个类都不会增加属性。其中的一个类作为另一个类的方法的参数或者返回值，或者是某个方法的变量而已。

（2）发生关联关系的两个类，其中的一个类成为另一个类的属性，而属性是一种更为紧密的耦合，更为长久的持有关系。

2、从关系的生命期角度看：

（1）依赖关系是仅当类的方法被调用时而产生，伴随着方法的结束而结束了。

（2）关联关系是当类实例化的时候即产生，当类销毁的时候，关系结束。相比依赖讲，关联关系的生存期更长。

（五）关联关系的细化：聚合、组合

1、说明

（1）聚合关系，用空心菱形加箭头表示

（2）组合关系，用实心菱形加箭头表示，类之间的耦合关系比聚合强！

2、**聚合和组合都是关联关系的一种，到底如何区分二者呢？**

（1）聚合和组合生成的代码

![20130505114051731][]

（PS：此图表明雁群类是由大雁类聚合而成）

Public classGooseGroup {
        public Goose goose;
        Public GooseGroup(Goose goose) {
                  this.goose = goose;
           }
    }

![20130505114107012][]

（PS：此图表明大雁类是由翅膀类组合而成）

Public classGoose {
       public Wings wings;
       public Goose() {
           wings = new Wings();
        }
    }

（2）构造函数不同

聚合类的构造函数中包含了另一个类作为参数。 雁群类（GooseGroup）的构 造函数中要用到大雁（Goose）作为参数传递进来。大雁类（Goose）可以脱离雁群类而独立存在。

组合类的构造函数中包含了另一个类的实例化。 表明大雁类在实例化之前，一定要先实例化翅膀类（Wings），这两个类紧密的耦合在一起，同生共灭。翅膀类（Wings）是不可以脱离大雁类（Goose）而独立存在。

（3）信息的封装性不同。

在聚合关系中，客户端可以同时了解雁群类和大雁类，因为他们都是独立的。

在组合关系中，客户端只认识大雁类，根本就不知道翅膀类的存在，因为翅膀类被严密的封装在大雁类中。

** **

**三、泛化**

（一）说明

实线\+箭头

可描述为：Is a

泛化也称继承，子类将继承父类的所有属性和方法，并且可以根据需要对父类进行拓展。

（二）泛化关系与代码的对应关系

![20130505114121433][]

（PS：Bird类继承Animal类，鸟是一种动物）

Class  Bird :Animal{
    }

（三）思考：

1、子类继承父类，真的是继承了父类的所有属性和方法吗？

子类确实是继承了父类的所有属性和方法，只是对于父类的私有类型成员没有访问权限！访问就会报错！

2、泛化和继承是一回事儿吗？

子类继承父类，父类泛化子类。 这两个词是从不同的角度来说的！

3、为什么要多用组合少用继承？

继承和组合各 有优缺点。

类继承是在编译时刻静态定义的，且可直接使用，类继承可以较方便地改变父类的实现。但是类继承也有一些不足之处。首先，因为继承在编译时刻就定义了，所以无法在运行时刻改变从父类继承的实现。更糟的是，父类通常至少定义了子类的部分行为，父类的任何改变都可能影响子类的行为。如果继承下来的实现不适合解决新的问题，则父类必须重写或被其他更适合的类替换。这种依赖关系限制了灵活性并最终限制了复用性。

对象组合是通过获得对其他对象的引用而在运行时刻动态定义的。由于组合要求对象具有良好定义的接口，而且，对象只能通过接口访问，所以我们并不破坏封装性；只要类型一致，运行时刻还可以用一个对象来替代另一个对象；更进一步，因为对象的实现是基于接口写的，所以实现上存在较少的依赖关系。

**四、实现关系**

虚线+箭头

![20130505114134495][]

（PS：WideGoose类实现IFly接口。大雁实现飞翔的接口）

Class WideGoose:Ifly{ 
    }

实现关系重点理解接口的定义

接口（interface），接口是一种特殊的抽象类，这种抽象类中只包含常量和方法的定义，而没有变量和方法的实现。

[20130505113942124]: /images/20220227/b71efc839f6b43dd8f0685a557b5d9c2.png
[20130505114005014]: /images/20220227/899fd48a333848d2886e4ba51668fd05.png
[20130505114021341]: /images/20220227/1edce423c9544926b14743bc260e0937.png
[20130505114035810]: /images/20220227/63b9f168916543f180c6f0e078303fc9.png
[20130505114051731]: /images/20220227/a8670e59463b482fa9b376a80bcc9816.png
[20130505114107012]: /images/20220227/14bacaae82ea434ca96a9d2b36aec236.png
[20130505114121433]: /images/20220227/e0ac803e554e47278451e47c4058418b.png
[20130505114134495]: /images/20220227/1507e9ff133e4b938dbd225cd558db6f.png