UML类图关系及其对应代码

爱被打了一巴掌 2022-09-16 05:49 131阅读 0赞

### UML类图关系及其对应代码 ###

*   *  0.引言
     *  1.UML类图关系总览
     *  2.依赖关系
     *  3.关联关系
     *  4.聚合、组合关系——关联关系的两种形式
     *  5.继承(泛化)关系
     *  6.最后总结

## 0.引言 ##

[该博客][Link 1]写得非常好，大部分转载自该博客，以防备忘，同时加了点内容并用C++表示了一下，全都是重复造轮子，厚着脸皮标原创吧。

*  [ref01.UML中泛化 , 实现 , 关联, 聚合, 组合, 依赖][ref01.UML_ _ _ _ _ _ _]
 *  [ref02.UML类图符号 各种关系说明以及举例][ref02.UML_]

## 1.UML类图关系总览 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y-k6Lev_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]  
![请添加图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y-k6Lev_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center 1]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y-k6Lev_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center 2]

文字解释下各个类及关系

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">类</th> 
   <th>含义及关系</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">Food类</td> 
   <td>食物类，People类依赖Food类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">Adress类</td> 
   <td>地址类，People类关联Address类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">PeopleGroup类</td> 
   <td>人群类，PeopleGroup类聚合People类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">Heart类</td> 
   <td>心脏类，Hear类组合成People类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">Animal类</td> 
   <td>动物类，People类继承Animal类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">Eatting接口</td> 
   <td>People类实现此接口</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

*  关系耦合度：继承(泛化)=实现>组合>聚合>关联>依赖

下面依关系耦合度角度，从低向高依次介绍并给出对象的代码

## 2.依赖关系 ##

**1.关系描述**

*  定义: 类之间的使用关系，即Use a，一个类使用了另一个类，或者一个类依赖另一个类的服务
 *  类A依赖于类B，类B可以作为类A方法的参数、局部变量、方法返回值类型  
    或者类A方法中调用类B的静态方法  
    类A方法中有类B类型的变量

![在这里插入图片描述][6abfbbe3fafb4cf583f7ba2d986ad0fd.png_pic_center]

**2.举例**

People类想要完成eat方法，需要使用Food类，即需要Food类提供getName方法作为服务

Class People{
        
    	//Food类作为eat方法的参数
    	public void eat(Food food){
        
    		std::cout<<"正在吃的食物是"<<food.getName())<<std::endl;
    	}
    }

## 3.关联关系 ##

**1.关系描述**

*  定义 : 表示类拥有另一个类，可以表示为has a
 *  类A关联类B，类B作为类A的成员变量  
    ![在这里插入图片描述][3a684ff7271f4e47ba72c805fd3f345e.png_pic_center]

**2.举例**  
每一个People对象都有一个联系地址

Class People{
        
    	//Address类作为成员变量
    	private Address address_;
    }

**3.思考** : 为什么依赖比关联的耦合度低？

*  依赖对应对象方法的局部变量，关联对应对象的成员变量。
 *  成员变量和对象具有相同的生命周期，即类A一直和类B存在关联关系
 *  局部变量只有在方法被调用时，类A才会和类B存在依赖关系
 *  因此从关系存在的时间长短可以推断出依赖比关联耦合度低

## 4.聚合、组合关系——关联关系的两种形式 ##

**1.关系描述**

*  聚合 : 描述两个类之间存在“整体—部分”关系，部分类生命周期取决于本身，比关联关系耦合度高
 *  组合 : 是聚合的特殊情况，也是"整体—部分"关系，部分类生命周期取决于整体，比聚合耦合度高

**2.两者关系对比**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y-k6Lev_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center 3]  
有的聚合\\组合关系也标注数字比例：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y-k6Lev_size_14_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]  
![在这里插入图片描述][b91a7282101d4441a30a3ccc01ca3cbf.png_pic_center]

聚合：

Class PeopleGroup
    {
        
    	Public:
    		PeopleGroup(People people)
    			: people_(people){
        }
    	//People 作为类成员变量
    	private：
    		People people_;
    }

组合：

Class People
    {
        
    public:
    	People()
    	{
        
    		heart_ = new Heart();
    	}
    private:
    	//Heart 类作为成员变量
    	Heart heart_;
    }

**3.关系比较**

*  共同点 ："部分"类作为"整体"类的成员变量，成员变量类型也可以是"部分"类型的数组
 *  不同点：**构造函数不同**。
    
     *  聚合："整体"类包含"部分"类作为参数，PeopleGroup类的构造函数要用到People类型的参数，People类可以脱离PeopleGroup类独立存在，即部分可以脱离整体独立存在。
     *  组合："整体"类包含"部分"类的实例化，在People类实例化之前一定要先实例化Heart(心脏)类，Heart类不可以脱离People类独立存在，即部分不能独立存在

## 5.继承(泛化)关系 ##

**1.关系描述**

*  子类继承父类的属性和方法，除私有成员和构造函数外
 *  关系描述为is a，比如人是一个动物
 *  子类继承父类，父类泛化子类

**2.举例**

![对应代码][5af4e0e948a84a24b324b7282199d505.png_pic_center]

class People : public Animal{
        
    }

**3.思考：合成(聚合)复用原则由来**

此原则本质便为：为什么少用继承关系多用组合(合成)聚合关系

*  1.子类继承父类公有和受保护的所有方法，即使父类方法是有害或者对子类无用
 *  2.耦合度高，父类变化也会引起子类变化，也可能造成类体系无限膨胀
 *  3.继承的子类，实际上需要编译期确定下来，这满足不了需要在运行内才能确定对象的情况。而组合却可以比继承灵活得多，可以在运行期才决定某个对象。 对这句话理解：子类要想实例化其父类必先实例化，因此要实例的对象在编译时已经确定，不能够动态生成指定对象

组合聚合关系是结构型设计模式的核心，典型的设计模式有代理模式，适配器模式，装饰模式等

**五、实现关系**

关系描述及举例

*  类实现接口，实现与泛化关系耦合度相同，下面看例子
 *  如People类实现了Eating接口，并重写了eat方法

![在这里插入图片描述][a221208e7d33484b937cfd173501da38.png_pic_center]

class People implements Eating(){
        
    	//重写的方法，接口的方法就不写了，哈哈
    	public void eat(Food food){
        
    		System.out.println("正在吃的食物是"+food.getName())
    	}
    }

## 6.最后总结 ##

*  关系耦合度：继承(泛化)=实现>组合>聚合>关联>依赖

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y-k6Lev_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center 4]

UML图  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y-k6Lev_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]

code：

//uml.h
    #ifndef _UML_H_
    #define _UML_H_
    #include <iostream>
    #include <string>
    using namespace std;
    
    class Animal{
        
    private:
    public:
        Animal();
        ~Animal();
    };
    
    class Address{
        
    private:
    public:
        Address();
        ~Address();
    };
    
    class Food{
        
    private:
        string name_ = "苹果";
    public:
        Food();
        ~Food();
        string GetFood() {
        return name_;}
    };
    
    class Heart{
        
    private:
        /* data */
    public:
        Heart(/* args */);
        ~Heart();
    };
    
    class Eatting
    {
        
    private:
        /* data */
    public:
        Eatting();
        ~Eatting();
        virtual void eat(Food food) = 0;
    };
    
    // 继承 ： "is a" 关系
    class People : public Animal ,public Eatting{
        
    private:
        // 关联（拥有关系 -- 人拥有地址） ： Address类作为成员变量
    	Address address_;
        // 组合（整体与部分关系 -- 心脏是人的一部分） ： Heart 类作为成员变量
    	Heart heart_;
        // 属性 ： 人名
        string name_;
    public:
        People(/* args */);
        ~People();
        // 依赖 (使用关系 -- People类使用Food类) ： Food类为People类eat()方法的参数
        // 重写， 这里也是接口的实现？
        void eat(Food food)
        {
        
            std::cout<<name_ <<"正在吃"<<food.GetFood()<<std::endl;
        }
    };
    
    class PeopleGroup{
        
    public:
    private:
        // 聚合（整体与部分关系 -- 人是人群的一部分）People 作为类成员变量
        People people_;
    }；
    
    #endif

[Link 1]: https://blog.csdn.net/shang_0122/article/details/106637782
[ref01.UML_ _ _ _ _ _ _]: https://www.cnblogs.com/best/p/6709153.html
[ref02.UML_]: https://www.cnblogs.com/duanxz/archive/2012/06/13/2547801.html
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y-k6Lev_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]: /images/20220828/53c9a14426fe4ecab6fd0f95ec74e4da.png
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