UML类图的几种关系

在UML类图中,关系可以分为4种: 泛化, 实现, 关联 和 依赖。

关系名 说明 箭头及指向
泛化(Generalization) 表示”类与类之间的继承关系” 带三角箭头的实线,箭头指向父类
实现(Realization) 表示”类与接口之间的实现” 带三角箭头的虚线,箭头指向接口
关联(Association) 表示”类与类之间的拥有关系”。即,一个类是另一个类的成员。关联又包括:自关联, 单向关联, 双向关联, 多重性关联, 组合, 聚合 具体分情况
依赖(Dependency) 表示”类与类之间的使用关系”。即,一个类是另一类的局部变量, 形式参数, 或者调用了静态方法/成员等 带普通箭头的虚线,指向被使用者

泛化(Generalization)

示例:Fruit是”水果”;Apple是”苹果”,它继承了Fruit,是水果中的一种。
UML示例图:

对应的Java代码:

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public class Fruit {
private int price;
public int getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(int price) {
this.price = price;
}
}
public class Apple extends Fruit {
}

实现(Realization)

示例:Runnable接口表示”一个任务”,TimeTask是”计时任务”,它实现了Runnable接口。
UML示例图:

对应的Java代码:

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public interface Runnable {
abstract public void run();
}
public class TimeTask implements Runnable{
@Override
public void run() {
}
}

关联(Association)

自关联

关系说明: 一个类包含自己。
箭头及指向:带普通箭头的实心线,指向自己。
示例: Node是单向链表中的节点,它包含下一个节点的指针。
UML示例图:

对应的Java代码:

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public class Node {
private Node node;
}

单向关联

关系说明:”类A”中有”类B”成员变量,”类B”中没有”类A”成员变量.
箭头及指向:带普通单向箭头的实心线,指向被拥有者。
示例:Person表示”人”,IdCard表示”身份证信息”,身份证包括id和身份证编号num。一个人拥有唯一的身份证信息。
UML示例图:

对应的Java代码:

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public class Person {
private IdCard idcard;
}
public class IdCard {
private int id;
private String num;
}

双向关联

关系说明:”类A”中有”类B”成员变量,”类B”也有”类A”成员变量。
箭头及指向:带普通双向箭头的实心线或者不带箭头的实心线。
示例:Teacher表示”老师”,Student表示”学生”。老师可以有多个学生,学生也可以有多个老师。
UML示例图:

对应的Java代码:

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public class Teacher {
private Student student;
}
public class Student {
private Teacher teacher;
}

多重性关联

多重性关联是两个类之间在关联对象上的数量关系。

表示方法 说明
1..1 表示另一个类的一个对象只与该类的一个对象有关系
0..* 表示另一个类的一个对象与该类的零个或多个对象有关系
1..* 表示另一个类的一个对象与该类的一个或多个对象有关系
0..1 表示另一个类的一个对象没有或只与该类的一个对象有关系
m..n 表示另一个类的一个对象与该类最少m,最多n个对象有关系(m≤n)

聚合

关系说明:聚合是整体与部分的关系。聚合关系是类与类之间关系比较密切的关联关系;要区分聚合和其它的关联关系,必须考察具体的逻辑关系。在聚合关系中,成员对象是整体对象的一部分,但是成员对象可以脱离整体对象独立存在。如车和轮胎是整体和部分的关系。
箭头及指向:带空心菱形的实心线,菱形指向整体。
示例:Car表示”汽车”,Tire表示”轮胎”,Engine表示”引擎”。”轮胎”和”引擎”本身是个独立个体。
UML示例图:

对应的Java代码:

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public class Car {
private Tire tire;
private Engine engine;
}
public class Tire{
}

public class Engine {
}

组合

关系说明:组合是整体与部分的关系。组合关系是比聚合关系还要强的关联关系。但是在组合关系中整体对象可以控制成员对象的生命周期,一旦整体对象不存在,成员对象也将不存在,成员对象与整体对象之间具有同生共死的关系。例如,身体和鼻子,身体包括鼻子,鼻子不能脱离身体而独立存在。
箭头及指向:带实心菱形的实线,菱形指向整体。
示例:Body表示”身体”,Nose表示”鼻子”。身体包含鼻子,鼻子离不开身体。
UML示例图:

对应的Java代码:

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public class Company {
private Nose nose;

private class Nose {
}
}

依赖(Dependency)

关系说明:依赖是一种使用的关系。在需要表示一个事物使用另一个事物时使用依赖关系,尽量不使用双向的互相依赖。
箭头及指向:带箭头的虚线,指向被使用者。
示例:人过河。人是”Person”类,它包括过河函数acrossRiver(),acrossRiver()的参数是过河工具,返回值是过河时间。此处的过河工具是船,船对应的类是Boat。
UML示例图:

对应的Java代码:

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public class Person {
public int acrossRiver(Boat boat);
}
public class Boat {
}

参考资料

  1. UML系列03之 UML类图(二)
  2. UML类图几种关系的总结