UML類圖關係（泛化 、繼承、實現、依賴、關聯、彙總、組合）

繼承、實現、依賴、關聯、彙總、組合的聯絡與區別

分別介紹這幾種關係：

繼承

指的是一個類（稱為子類、子介面）繼承另外的一個類（稱為父類、父介面）的功能，並可以增加它自己的新功能的能力，繼承是類與類或者介面與介面之間最常見的關係；在Java中此類別關係通過關鍵字extends明確標識，在設計時一般沒有爭議性；

實現

指的是一個class類實現interface介面（可以是多個）的功能；實現是類與介面之間最常見的關係；在Java中此類別關係通過關鍵字implements明確標識，在設計時一般沒有爭議性；

依賴

可以簡單的理解，就是一個類A使用到了另一個類B，而這種使用關係是具有偶然性的、、臨時性的、非常弱的，但是B類的變化會影響到A；比如某人要過河，需要借用一條船，此時人與船之間的關係就是依賴；表現在代碼層面，為類B作為參數被類A在某個method方法中使用；

關聯

他體現的是兩個類、或者類與介面之間語義層級的一種強依賴關係，比如我和我的朋友；這種關係比依賴更強、不存在依賴關係的偶然性、關係也不是臨時性的，一般是長期性的，而且雙方的關係一般是平等的、關聯可以是單向、雙向的；表現在代碼層面，為被關聯類別B以類屬性的形式出現在關聯類別A中，也可能是關聯類別A引用了一個類型為被關聯類別B的全域變數；

彙總

彙總是關聯關係的一種特例，他體現的是整體與部分、擁有的關係，即has-a的關係，此時整體與部分之間是可分離的，他們可以具有各自的生命週期，部分可以屬於多個整體對象，也可以為多個整體對象共用；比如電腦與CPU、公司與員工的關係等；表現在代碼層面，和關聯關係是一致的，只能從語義層級來區分；

組合

組合也是關聯關係的一種特例，他體現的是一種contains-a的關係，這種關係比彙總更強，也稱為強彙總；他同樣體現整體與部分間的關係，但此時整體與部分是不可分的，整體的生命週期結束也就意味著部分的生命週期結束；比如你和你的大腦；表現在代碼層面，和關聯關係是一致的，只能從語義層級來區分；

對於繼承、實現這兩種關係沒多少疑問，他們體現的是一種類與類、或者類與介面間的縱向關係；其他的四者關係則體現的是類與類、或者類與介面間的引用、橫向關係，是比較難區分的，有很多事物間的關係要想準備定位是很難的，前面也提到，這幾種關係都是語義層級的，所以從代碼層面並不能完全區分各種關係；

但總的來說，後幾種關係所表現的強弱程度依次為：組合>彙總>關聯>依賴；

彙總跟組合其實都屬於關聯 只不過它們是兩種特殊的關聯 因為本是同根生 所以它們之間難免會有相似之處 下面讓我們一起來看一下它們之間有何不同

彙總與組合的概念相信不用我在此贅述大家就已經瞭解了 下面直接上例子

程老師的《大話》裡舉大那個大雁的例子很貼切 在此我就借用一下 大雁喜歡熱鬧害怕孤獨 所以它們一直過著群居的生活 這樣就有了雁群 每一隻大雁都有自己的雁群 每個雁群都有好多大雁 大雁與雁群的這種關係就可以稱之為彙總 另外每隻大雁都有兩隻翅膀 大雁與雁翅的關係就叫做組合 有此可見 彙總的關係明顯沒有組合緊密 大雁不會因為它們的群主將雁群解散而無法生存 而雁翅就無法脫離大雁而單獨生存——組合關係的類具有相同的生命週期

彙總關係圖：

組合關係圖：

從從代碼上看這兩種關係的區別在於：

建構函式不同

雁群類：

[csharp] view plaincopy

1. public class GooseGroup 
2.     { 
3. public Goose goose; 
6. public GooseGroup(Goose goose) 
7.         { 
8. this.goose = goose; 
9.         } 
10.     } 

[csharp] view plaincopy

1. public class GooseGroup 
2.     { 
3. public Goose goose; 
6. public GooseGroup(Goose goose) 
7.         { 
8. this.goose = goose; 
9.         } 
10.     } 

大雁類：

[csharp] view plaincopy

1. public class Goose 
2. { 
3. public Wings wings; 
5. public Goose() 
6.     { 
7.         wings=new Wings(); 
8.     } 
9. } 

[csharp] view plaincopy

1. public class Goose 
2. { 
3. public Wings wings; 
5. public Goose() 
6.     { 
7.         wings=new Wings(); 
8.     } 
9. } 

彙總關係的類裡含有另一個類作為參數
雁群類（GooseGroup）的建構函式中要用到大雁（Goose）作為參數把值傳進來 大雁類（Goose）可以脫離雁群類而獨立存在 
組合關係的類裡含有另一個類的執行個體化
大雁類（Goose）在執行個體化之前 一定要先執行個體化翅膀類（Wings） 兩個類緊密耦合在一起 它們有相同的生命週期 翅膀類（Wings）不可以脫離大雁類（Goose）而獨立存在
資訊的封裝性不同
在彙總關係中，用戶端可以同時瞭解雁群類和大雁類，因為他們都是獨立的
而在組合關係中，用戶端只認識大雁類，根本就不知道翅膀類的存在，因為翅膀類被嚴密的封裝在大雁類中。

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UML-泛化、關聯、彙總、組合、依賴

一、泛化關係（generalization）

1.說明

表示類與類之間的繼承關係，介面與介面之間的繼承關係，或類對介面的實現關係。一般化的關係是從子類指向父類的，與繼承或實現的方法相反。

2.例圖

3.表現

父類 父類執行個體＝new 子類();

4.舉例

class Animal{};

class Tigger : public Animal{};

class Dog : public Animal{};

Animal* pAnimal = new Dog;

二、關聯關係（association）

1.說明

對於兩個相對獨立的對象，當一個對象的執行個體與另一個對象的一些特定執行個體存在固定的對應關係時，這兩個對象之間為關聯關係。

表示類與類之間的聯結，有雙向關聯和單向關聯，雙向關聯有兩個箭頭或者沒有箭頭，單向關聯有一個箭頭，表示關聯的方向。

關聯關係以執行個體變數的形式存在，在每一個關聯的端點，還可以有一個基數(multiplicity),表明這一端點的類可以有幾個執行個體。

2.例圖

3.表現

雙向關聯在代碼的表現為雙方都擁有對方的一個指標，當然也可以是引用或者是值。

關聯關係是使用執行個體變數來實現。

4.舉例

//eg.1

//單向關聯

class Person{};

class Friend

{

Person* mpPerson;

};

//eg.2

//雙向關聯

class A;

class B

{

A* pA;

};

class A

{

B* pB;

};

//eg.3

//自身關聯

class C

{

C* pC;

};

三、彙總關係（aggregation）

1.說明：

關聯關係的一種，是強的關聯關係。彙總是整體和個體的關係。彙總關係也是通過執行個體變數實現的。例如汽車、發動機、輪胎，一個汽車對象由一個發動機對象，四個輪胎對象組成。

當類之間有整體-部分關係的時候，我們就可以使用組合或者彙總。

2.例圖

3.表現

與關聯關係一樣，彙總關係也是通過執行個體變數來實現這樣關係的。關聯關係和彙總關係來文法上是沒辦法區分的，從語義上才能更好的區分兩者的區別。

4.舉例

class CPU{};

class Memory{};

class Computer

{

CPU* mpCPU;

Memory* mpMemory;

};

四、組合關係（合成關係）（composition）

1.說明：

合成關係也是關聯關係的一種，是比彙總關係更強的關係。合成關係是不能共用的。例如人有四肢、頭等。

表示類之間整體和部分的關係，組合關係中部分和整體具有統一的生存期。一旦整體對象不存在，部分對象也將不存在。部分對象與整體對象之間具有共生死的關係。

2.例圖

3.表現

4.舉例

//同彙總關係，不過說語義不同

class Leg{};

class Arm{};

class Person

{

Leg mLeg;

Arm mArm;

};

五、依賴關係（Dependency）

1.說明：

對於兩個相對獨立的對象，當一個對象負責構造另一個對象的執行個體，或者依賴另一個對象的服務時，這兩個對象之間主要體現為依賴關係。

與關聯關係不同的是，依賴關係是以參數變數的形式傳入到依賴類中的，依賴是單向的，要避免雙向依賴。一般來說，不應該存在雙向依賴。

依賴是一種弱關聯，只要一個類用到另一個類，但是和另一個類的關係不是太明顯的時候（可以說是“uses”了那個類），就可以把這種關係看成是依賴。

2.例圖

3.表現

依賴關係表現在局部變數，方法的參數，以及對靜態方法的調用

4.舉例

class Car{};

class House{};

class Person

{

void buy(Car& car){}

void buy(House* pHouse){}

};

六、關係之間的區別

1.彙總與組合

（1）彙總與組合都是一種結合關係，只是額外具有整體-部分的意涵。

（2）組件的生命週期不同

彙總關係中，整件不會擁有組件的生命週期，所以整件刪除時，組件不會被刪除。再者，多個整件可以共用同一個組件。
組合關係中，整件擁有組件的生命週期，所以整件刪除時，組件一定會跟著刪除。而且，多個整件不可以同時間共用同一個組件。

（3）彙總關係是“has-a”關係，組合關係是“contains-a”關係。

2.關聯和彙總

（1）表現在代碼層面，和關聯關係是一致的，只能從語義層級來區分。

（2）關聯和彙總的區別主要在語義上，關聯的兩個對象之間一般是平等的，例如你是我的朋友，彙總則一般不是平等的。

（3）關聯是一種結構化的關係，指一種對象和另一種對象有聯絡。

（4）關聯和彙總是視問題域而定的，例如在關心汽車的領域裡，輪胎是一定要組合在汽車類中的，因為它離開了汽車就沒有意義了。但是在賣輪胎的店鋪業務裡，就算輪胎離開了汽車，它也是有意義的，這就可以用彙總了。

3.關聯和依賴

（1）關聯關係中，體現的是兩個類、或者類與介面之間語義層級的一種強依賴關係，比如我和我的朋友；這種關係比依賴更強、不存在依賴關係的偶然性、關係也不是臨時性的，一般是長期性的，而且雙方的關係一般是平等的。

（2）依賴關係中，可以簡單的理解，就是一個類A使用到了另一個類B，而這種使用關係是具有偶然性的、臨時性的、非常弱的，但是B類的變化會影響到A。

4.綜合比較

這幾種關係都是語義層級的，所以從代碼層面並不能完全區分各種關係；但總的來說，後幾種關係所表現的強弱程度依次為：

組合>彙總>關聯>依賴；

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UML 線條 箭頭

關係

後面的例子將針對某個具體目的來獨立地展示各種關係。雖然文法無誤，但這些例子可進一步精鍊，在它們的有效範圍內包括更多的語義。

依賴（Dependency）

實體之間一個“使用”關係暗示一個實體的規範發生變化後，可能影響依賴於它的其他執行個體（圖D）。 更具體地說，它可轉換為對不在執行個體範圍內的一個類或對象的任何類型的引用。其中包括一個局部變數，對通過方法調用而獲得的一個對象的引用（如下例所 示），或者對一個類的靜態方法的引用（同時不存在那個類的一個執行個體）。也可利用“依賴”來表示包和包之間的關係。由於包中含有類，所以你可根據那些包中的 各個類之間的關係，表示出包和包的關係。

圖D

關聯（Association）

實體之間的一個結構化關係表明對象是相互串連的。箭頭是可選的，它用於指定導航能力。如果沒有箭頭，暗示是一種雙向的導航能力。在Java中，關聯（圖E） 轉換為一個執行個體範圍的變數，就像圖E的“Java”地區所展示的代碼那樣。可為一個關聯附加其他修飾符。多重性（Multiplicity）修飾符暗示 著執行個體之間的關係。在示範代碼中，Employee可以有0個或更多的TimeCard對象。但是，每個TimeCard只從屬於單獨一個 Employee。

圖E

 

彙總（Aggregation）

彙總（圖F）是關聯的一種形式，代表兩個類之間的整體/局部關係。彙總暗示著整體在概念上處於比局部更高的一個層級，而關聯暗示兩個類在概念上位於相同的層級。彙總也轉換成Java中的一個執行個體範圍變數。

關聯和彙總的區別純粹是概念上的，而且嚴格反映在語義上。彙總還暗示著執行個體圖中不存在迴路。換言之，只能是一種單向關係。

圖F

 

合成（Composition）

合成 （圖G） 是彙總的一種特殊形式，暗示“局部”在“整體”內部的生存期職責。合成也是非共用的。所以，雖然局部不一定要隨整體的銷毀而被銷毀，但整體要麼負責保持局 部的存活狀態，要麼負責將其銷毀。局部不可與其他整體共用。但是，整體可將所有權轉交給另一個對象，後者隨即將承擔生存期職責。

Employee和TimeCard的關係或許更適合表示成“合成”，而不是表示成“關聯”。

圖G

 

泛化（Generalization）

泛化（圖H）表示一個更泛化的元素和一個更具體的元素之間的關係。泛化是用於對繼承進行建模的UML元素。在Java中，用extends關鍵字來直接表示這種關係。

圖H

 

實現（Realization）

執行個體（圖I）關係指定兩個實體之間的一個合約。換言之，一個實體定義一個合約，而另一個實體保證履行該合約。對Java應用程式進行建模時，實現關係可直接用implements關鍵字來表示。

圖I

 

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UML類圖關係主要有關聯，依賴，泛化，實現等，那麼它們的表示方法你是否熟悉，本文就像大家介紹一下UML類圖關係的表示方法。

AD：

本節和大家一起學習一下UML類圖關係的表示方法，主要包括關聯，彙總，泛化，實現，依賴等內容，希望通過本節的學習大家對UML類圖關係的表示方法有一定的掌握。下面是具體介紹。

UML基礎

1：UML類間關係的種類

2：關聯

UML類圖關係中關聯描述了系統中對象或執行個體之間的離散串連，關聯帶有系統中各個對象之間關係的資訊。

2.1關聯標記法

2.2聚集與組合

3：泛化，繼承【Generalization】

UML類圖關係中泛化關係是類元的一般描述和具體描述之間的關係，具體描述建立在一般描述的基礎之上，並對其進行了擴充。

4：實現【realization】

UML類圖關係中實現關係將一種模型元素（如類）與另一種模型元素（如介面）串連起來，其中介面只是行為的說明而不是結構或者實現。

5：依賴【Dependence】

UML類圖關係中依賴表示兩個或多個模型元素之間語義上的關係。它只將模型元素本身串連起來而不需要用一組執行個體來表達它的意思。它表示了這樣一種情形，提供者的某些變化會要求或指示依賴關係中客戶的變化。

5.1依賴的種類

訪問：允許一個包訪問另一個包【access】

綁定：為模板參數賦值以產生一個新的模型元素【bind】

調用：聲明一個類調用其他類的方法【call】

匯出：聲明一個執行個體可以從另一個執行個體中到處【derive】

友元：允許一個元素訪問另一個元素而不論被訪問元素的可見度【friend】

引入：允許一個包訪問另一個包的內容並未被訪問包的組成部分添加別名【import】

執行個體化：關於一個類的方法產生了另一個類的執行個體的生命【instantate】

參數：一個操作和他參數之間的關係【parameter】

實現：說明和其實之間的映射關係【realize】

精化：聲明具有兩個不同層次上元素的映射關係【refine】

發送：訊號寄件者和訊號接受者之間的關係【send】

跟蹤：聲明不同模型中元素之間的串連，沒有映射精確【trace】

使用：聲明使用一個模型元素需要已存在的另一個模型元素，這樣才能正確實現使用者的功能（調用，執行個體化，參數，發送）【use】

6：約束

UML類圖關係中約束可以用來表示各種非局部的關係，如關聯路徑上的限制。約束尤其可以用來表述存在特性（存在X則C條件成立）和通用特性（對於Y中的所有y，條件D必須成立）。

7：執行個體

執行個體是有身份標識的運行實體，即它可以與其他運行實體相區分。它在任何時刻都有一個值，隨著對執行個體進行操作值也會被改變。

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類與類之間存在以下關係:
(1)泛化(Generalization)
(2)關聯(Association)
(3)依賴(Dependency)
(4)彙總(Aggregation)
UML圖與應用代碼例子:
1.泛化(Generalization)
[泛化]
表示類與類之間的繼承關係，介面與介面之間的繼承關係，或類對介面的實現關係。一般化的關係是從子類指向父類的，與繼承或實現的方法相反。
[具體表現]
父類 父類執行個體＝new 子類()
[UML圖](圖1.1)
圖1.1 Animal類與Tiger類,Dog類的泛化關係
[代碼錶現]
class Animal{}  
class Tiger extends Animal{}  
public class Test  
{  
    public void test()  
     {  
         Animal a=new Tiger();  
     }  
} 
2.依賴(Dependency)
[依賴]
對於兩個相對獨立的對象，當一個對象負責構造另一個對象的執行個體，或者依賴另一個對象的服務時，這兩個對象之間主要體現為依賴關係。
[具體表現]
依賴關係表現在局部變數，方法的參數，以及對靜態方法的調用
[現執行個體子]
比如說你要去擰螺絲，你是不是要藉助(也就是依賴)螺絲刀(Screwdriver)來協助你完成擰螺絲(screw)的工作
[UML表現](圖1.2)
圖1.2 Person類與Screwdriver類的依賴關係
[代碼錶現]
public class Person{  
    /** 擰螺絲 */ 
    public void screw(Screwdriver screwdriver){  
         screwdriver.screw();  
     }  
} 
3.關聯(Association)
[關聯]
對於兩個相對獨立的對象，當一個對象的執行個體與另一個對象的一些特定執行個體存在固定的對應關係時，這兩個對象之間為關聯關係。
[具體表現]
關聯關係是使用執行個體變數來實現
[現執行個體子]
比如客戶和訂單，每個訂單對應特定的客戶，每個客戶對應一些特定的訂單；再例如公司和員工，每個公司對應一些特定的員工，每個員工對應一特定的公司
[UML圖] (圖1.3)
圖1.3 公司和員工的關聯關係
[代碼錶現]
public class Company{  
    private Employee employee;  
    public Employee getEmployee(){  
        return employee;  
     }  
    public void setEmployee(Employee employee){  
        this.employee=employee;  
     }  
    //公司運作  
    public void run(){  
         employee.startWorking();  
     }  
} 
(4)彙總（Aggregation）
[彙總]
當對象A被加入到對象B中，成為對象B的組成部分時，對象B和對象A之間為聚集關係。彙總是關聯關係的一種，是較強的關聯關係，強調的是整體與部分之間的關係。
[具體表現]
與關聯關係一樣，彙總關係也是通過執行個體變數來實現這樣關係的。關聯關係和彙總關係來文法上是沒辦法區分的，從語義上才能更好的區分兩者的區別。
[關聯與彙總的區別]
(1)關聯關係所涉及的兩個對象是處在同一個層次上的。比如人和單車就是一種關聯關係，而不是彙總關係，因為人不是由單車組成的。
彙總關係涉及的兩個對象處於不平等的層次上，一個代表整體，一個代表部分。比如電腦和它的顯示器、鍵盤、主板以及記憶體就是聚集關係，因為主板是電腦的組成部分。
(2)對於具有聚集關係（尤其是強聚集關係）的兩個對象，整體對象會制約它的組成對象的生命週期。部分類的對象不能單獨存在，它的生命週期依賴於整體類的 對象的生命週期，當整體消失，部分也就隨之消失。比如張三的電腦被偷了，那麼電腦的所有組件也不存在了，除非張三事先把一些電腦的組件（比如硬碟和記憶體） 拆了下來。
[UML圖](圖1.4)
圖1.3 電腦和組件的彙總關係
[代碼錶現]
public class Computer{  
    private CPU cpu;  
    public CPU getCPU(){  
        return cpu;  
     }  
    public void setCPU(CPU cpu){  
        this.cpu=cpu;  
     }  
    //開啟電腦  
    public void start(){  
        //cpu運作  
         cpu.run();  
     }  
}

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類圖及類圖中的關係

1.類圖和對象圖 

    類圖(Class Diagram)是顯示出類、介面以及他們之間的靜態結構與關係的圖。其中最基本的單元是類或介面。

    類圖不但可以表示類(或者介面)之間的關係，也可以表示對象之間的關係。下面是一個典型的類圖：

    類圖一般分為幾個部分：類名、屬性、方法。下面分別講解。

    (1)類名

    上面的Car就是類名，如果類名是正體字，則說明該類是一個具體的類，如果類名是斜體字，則說明類是一個抽象類別abstract。

    (2)屬性列表

    屬性可以是public、protected、private。public前面的表徵圖是菱形，protected對應的是菱形加鑰匙，private對應的是菱形加鎖。當然，這隻是一種表現方式。我是用的是Rational Rose，如果用的是別的軟體，還可能使用+、-、#表示：+代表public、-代表private、#代表protected。

    (3)方法列表

    方法可以是public、protected、private。public前面的表徵圖是菱形，protected對應的是菱形加鑰匙，private對應的是菱形加鎖。當然，這隻是一種表現方式。我是用的是Rational Rose，如果用的是別的軟體，還可能使用+、-、#表示：+代表public、-代表private、#代表protected。

    對於靜態屬性，屬性名稱會加上一條底線。如所示。

    此外，類圖既能表示類之間的關係，還能表示對象之間的關係。二者的區別是：對象圖中對象名下面會加上一條底線。

2.類圖中的關係

    (1)Generalization：泛化、一般化

    Generalization表示的是類與類之間的繼承關係、介面與介面之間的繼承關係、類與介面之間的實現關係。如果體現到Java語言中，那就是反應extends和implements關鍵字。其典型類圖如下所示：

    (2)Association：關聯關係

    關聯關係描述的是類與類之間的串連，他表示一個類知道另一個類的屬性和方法。關聯關係可以是單向的或者雙向的。在Java語言中，單向的關聯關係是通過以執行個體變數的方式持有被關聯對象的引用來實現的。一般來說是不建議使用雙向的關聯關係的。下面舉例介紹單向的關聯關係。

    上面的類圖表現的是騎手和馬之間的關係。Rider中有一個執行個體變數類型是Horse。

    每個串連都會有兩個端點，上面的Rider和Horse就是端點，且每個端點都可以有(optional)一個基數(multiplicity)，表示這個類可以有幾個執行個體。這個類似於資料庫中的1：n、m：n這些關係。我們可以給上面的例子加上基數：

    上面表示的是騎手與馬之間的1對n關係。

    (3)Aggregation：彙總關係

    彙總關係是關聯關係的一部分，是非常強的關聯關係。彙總關係表現的更多的是整體與部分的關係。例如汽車和車門、發動機之間的關係。：

    與關聯關係一樣，彙總關係也是通過執行個體變數實現的。單純從文法的角度基本上無法判斷出關聯關係和彙總關係。

(4)Composition:組合關係

   組合關係同樣也是關聯關係中的一種，這種關係是比彙總關係更加強的關係。我們前面提到，彙總關係表現的是整體與部分之間的關係，組合關係是在彙總關係的基礎上，表示不可分割的整體與部分之間的關係。也就是說表示整體的對象需要負責表示部分的對象的生命週期。

   “代表整體的對象負責保持代表部分的對象的存活，在一些情況下負責將代表部分的對象湮滅掉。代表整體的對象某些時候可以將代表部分的對象傳遞給另外一個對象，並由它負責代表部分的對象的生命週期。換言之，代表部分的對象同一時刻只能與一個對象構成組合關係。並且由後者排他的負責其生命週期。”——《Java與模式》

   我們以人和手臂的關係舉例，組合關係的類圖如下：

   (5)Dependency：依賴關係

   依賴關係表示一個類依賴於另一個類的定義。依賴關係是單方向的。人吃蘋果，那麼人依賴蘋果。類圖如下：

   一般來說，被依賴的對象往往是以局部變數、方法參數的形式存在於來對象中，與關聯關係不同，它不會以成員變數的形式存在於以來對象中。這一點值得注意。另外，每一個依賴都有一個名稱。上面這個依賴關係的名稱就是eats。

   以上就是類圖和常見的類圖之間的關係。