UML图入门——学习《大话设计模式》笔记

红太狼 2023-10-07 10:33 20阅读 0赞

《大话设计模式》中讲述了UML类图的基本用法，做此笔记加深理解。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE1NzE5NjEz_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
注：上图来源于《大话设计模式》

上图中设计的关键术语为：继承、实现、聚合、组合、关联、依赖。

要想弄清楚UML图的原理，必须深入理解上述六大术语的基本含义。

继承表示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE1NzE5NjEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

//鸟类
    class Bird
    {
        
    public:
        void layeggs() {
        
    
        }
    
    private:
        string color;
    };
    
    //大雁类继承自鸟类
    class wildGoose : public Bird
    {
        
    public:
        void layeggs() {
        
    
        }
        void fly() {
        
    
        }
    };
    
    //鸭子类继承自鸟类
    class duck : public Bird
    {
        
        void layeggs() {
        
    
        }
        void swimming() {
        
    
        }
    };

继承关系为is-a关系，上述关系中，大雁、鸭子、企鹅均属于鸟类，则其继承自鸟类，其中，箭头方向所指动物类。

实现表示：（在C++中继承自抽象类也选用此种表示方式）![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE1NzE5NjEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

//动物类
    class Animal
    {
        
    public:
        //声明了纯虚函数的类，都成为抽象类。
        virtual void live() = 0;
    
    private:
        string food;
    };
    
    //鸟类继承自动物类
    class Bird : public Animal
    {
        
    public:
        void layeggs() {
        
    
        }
        void fly() {
        
    
        }
    private:
        string teeth;
    };

在Java中有接口的概念，上图中大雁实现了飞翔接口；在C++中，动物类为抽象类，鸟类继承自抽象类，同样适用虚线进行表示。

聚合表示：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE1NzE5NjEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

//大雁类继承自鸟类
    class wildGoose : public Bird
    {
        
    public:
        void layeggs() {
        
    
        }
        void fly() {
        
    
        }
    };
    
    //雁群类
    class wildGooseGroup
    {
        
    public:
        wildGoose *wildgoose;
    public:
        wildGooseGroup(wildGoose *wildgoose) {
        
            this->wildgoose = wildgoose;
        }
        wildGooseGroup() {
        
    
        }
    };

聚合表示个体与整体的关系，可以表示为 has-a ，但是需要注意的是个体与整体属于外在的构成，即一个对象参与构成了一个整体，如同学生组成班级的关系，即使整体不存在的情况下，个体还是可以存在的，即两者之间生命周期不同步。

组合表示：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE1NzE5NjEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

//翅膀类
    class Wings
    {
        
    public:
        Wings(){
        }
        ~Wings(){
        }
    };
    
    //大雁类继承自鸟类
    class wildGoose : public Bird
    {
        
    public:
        void layeggs() {
        
    
        }
        void fly() {
        
    
        }
    private:
        //大雁类中包含翅膀类
        Wings wings;
    };

组合表示部分与整体的关系，可以表示为 contains-a 关系，部分与整体属于内在的组成，即一个对象称为了整体的一部分，如同大脑与身体的关系，若整体不存在的情况下，部分是不会存在的。

注：

聚合表示 class A \{…\} class B \{ A\* a; ……\} 用到指针，从而表示两者生命周期不同步。

组合表示 class A\{…\} class B\{ A a; …\}

关联表示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE1NzE5NjEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

//企鹅类继承自鸟类
    class penguin : public Bird
    {
        
    public:
        void layeggs() {
        
    
        }
    private:
        Climate climate;
    };

关联表示不同类之间的结构关系，其中一个类可以“知道”另外一个类，其中箭头指向被关联的类。继承、组合、聚合、依赖均为关联关系的一种表现形式。

关联关系作用时间持久。一个对象保存了对另外一个对象的引用，并在需要的时候调用这个对象的方法。

上述企鹅类中保存了气候对象，相对于组合等表现形式，关联所体现的为企鹅类与气候类之间一种很弱的联系。

依赖表示：![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE1NzE5NjEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

//鸟类
    class Bird
    {
        
    public:
        Bird(Oxygen oxygen, Water water) {
        
    
        }
        ~Bird(){
        }
        void layeggs() {
        
    
        }
    
    private:
        string color;
    };

依赖关系表明一个类会使用到另一个类的情况，主要体现在“临时”情况下，比如可以体现在构造函数使用、传参使用。箭头指向被依赖的类。

补充例子：

你与你的手之间是组合关系（手是你身体的一部分，不可归其他所有）；

你与你你的班级之间是聚合关系（班级没有你仍然存在）；

你与你朋友之间是关联关系；

你与水之间是依赖关系；

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE1NzE5NjEz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200328101142155.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE1NzE5NjEz,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE1NzE5NjEz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/2020032810120250.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzE1NzE5NjEz,size_16,color_FFFFFF,t_70
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