C++ 设计模式 UML类图介绍

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(4条消息) 设计模式(二)——UML类图介绍_冯Jungle的个人博客-CSDN博客_qt类关系图

UML类图常用关系

在UML类图中,常有以下几种关系:泛化(Generalization)、实现(Realization)、关联(Association)、聚合(Aggregation)、组合(Composition)和依赖(Dependency)。按照关系的强弱顺序:泛化≥实现>关联>聚合>组合>依赖。

UML类的表示

如图,类由一个矩形框表示,矩形框分为3层:

  • 第一层:类的名称;如果该类是抽象类,则使用斜体;
  • 第二层:类的属性,即成员变量,[可见性]名称:类型[=默认值];
  • 第三层:类的方法,即成员函数,[可见性]名称([参数列表])[:返回类型]。

成员变量和成员方法前面有权限修饰符:

  • “-”:private——私有
  • “+”:public——公有
  • “#”:protected——保护性

 2.类之间的关系

2.1.泛化(Generalization)

  • 含义:类的继承关系
  • 表示:用空心三角和实线,空心三角指向父类。
  • 举例:狗和猫都是一种动物。

2.2.实现(Realization)

  • 含义:类与接口的关系,表示类是接口所有特征和行为的实现。
  • 表示:用空心三角和虚线,空心三角指向接口。
  • 举例:狗和猫实现了动物的“eat()”和"run()"的接口。

2.3.关联(Association)

关联是一种拥有关系(has),一个类可以调用另一个类的公有的属性和方法。在类中以成员变量的方式表示。比如老师有自己的学生,知道学生的姓名学号成绩;学生有自己的老师,也知道老师的姓名和所教的科目。关联分为单向关联、双向关联和自关联。

2.3.1.单向关联

  • 含义:某个属性
  • 表示:带箭头的直线表示。
  • 举例:老师(Teacher类)有(has)自己的地址(Address类)

 2.3.2.双向关联

  • 含义:指双方都知道对方的存在,都可以调用对方的公共属性和方法。
  • 表示:用一条直线连接两个类,也可以用双向箭头。
  • 举例:老师(Teacher类)有自己的学生(Student类),学生也有自己的老师。

2.3.3.自关联 

  • 含义:自己引用自己
  • 表示:带箭头的直线,指向自己。
  • 举例:二叉树结构体(刷题时经常碰见吧)

2.3.4.多重性关联

  • 含义:对象之间存在多种多重性关联关系,如下表:

  • 表示:带箭头的直线,指向有关系的对象,可以在关联直线上用一个数字或数字范围表示。
  • 举例:一个窗体界面对象有多个按钮对象

2.4.聚合(Aggregation)

  • 含义:整体与部分的关系,部分离开整体后可以单独存在。常用于类的成员变量。
  • 表示:带空心菱形和箭头的直线(或没有箭头),菱形挨着整体,箭头指向部分。
  • 举例:汽车和轮胎,轮胎是汽车的一部分,但轮胎也可以单独存在。

2.5.组合(Composition)

  • 含义:整体与部分的关系,部分离开整体后不可以单独存在代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。常用于类的成员变量。
  • 表示:带实心菱形和箭头的直线(或没有箭头),菱形挨着整体,箭头指向部分。
  • 举例:公司和部门,部门是公司的一部分,但部门不可以单独存在。

2.6.依赖(Dependency)

  • 含义:是一种使用的关系,即一个类的实现需要另一个类的协助,常用于类方法的局部变量、方法参数等。
  • 表示:带箭头的虚线,箭头指向协助的类(下面例子中箭头指向Food类)。
  • 举例:Animal的eat()方法的参数是Food

2.7.注意事项

注意:关联、聚合和组合、依赖的区别

  • 关联代表类与类的关系;
  • 聚合和组合代表整体与部分的关系;
  • 依赖是一种弱的关系,表示一个类的方法的实现需要用到另一个类,但二者之间并没有明显的关系