认识 UML 类关系——依赖、关联、聚合、组合、泛化
文章目錄
1.依賴（Dependency）
2.關聯（Association）
3.聚合（Aggregation）
4.組合（復合，Composition）
5.泛化（Generalization）
6.小結
參考文獻
在學習面向對象設計時，類關系涉及依賴、關聯、聚合、組合和泛化這五種關系，耦合度依次遞增。關于耦合度，可以簡單地理解為當一個類發生變更時，對其他類造成的影響程度，影響越小則耦合度越弱，影響越大耦合度越強。
下面根據個人理解，嘗試講解這五種類關系。
1.依賴（Dependency）
依賴關系使用虛線加箭頭表示，如下圖所示：
學生在學習生活中經常使用電腦，于是對電腦產生了依賴。依賴關系是五種關系中耦合最小的一種關系。類A要完成某個功能引用了類B，則類A依賴類B。依賴在代碼中主要體現為類A的某個成員函數的返回值、形參、局部變量或靜態方法的調用，則表示類A引用了類B。以Student類和Computer類為例，用C++語言編碼如下：
class Computer {public:static void start(){cout<<"電腦正在啟動"<<endl;}};class Student {public://返回值構成依賴Computer& program();//形參構成依賴void program(Computer&);void playGame() {//局部變量構成依賴Computer* computer=new Computer;...//靜態方法調用構成依賴Computer::star();}};2.關聯（Association）
關聯關系使用實線加箭頭表示，類之間的關系比依賴要強。學生與老師是關聯的，學生可以不用電腦，但是學生不能沒有老師。如下圖所示：
關聯與依賴的對比：
相似之處：
關聯暗示了依賴，二者都用來表示無法用聚合和組合表示的關系。
區別：
（1）發生依賴關系的兩個類都不會增加屬性。其中的一個類作為另一個類的方法的參數或者返回值，或者是某個方法的變量而已。
發生關聯關系的兩個類，類A成為類B的屬性，而屬性是一種更為緊密的耦合，更為長久的持有關系。 在代碼中的表現如下：
class Teacher;class Student {public:Teacher teacher; //成員變量void study();}????（2）從關系的生命周期來看，依賴關系是僅當類的方法被調用時而產生，伴隨著方法的結束而結束。關聯關系當類實例化的時候產生，當類對象銷毀的時候關系結束。相比依賴，關聯關系的生存期更長。
關聯關系有單向關聯、雙向關聯、自身關聯、多維關聯等等。其中后三個可以不加箭頭。
單向關聯：
雙向關聯：
自身關聯：
多維關聯：
3.聚合（Aggregation）
聚合關系使用實線加空心菱形表示。聚合用來表示集體與個體之間的關聯關系。例如班級與學生之間存在聚合關系，類圖表示如下：
聚合關系在代碼上與關聯關系表現一致，類Student將成為類Classes的成員變量。代碼如下：
class Student;class Classes {public:Student* student;Classes(Student* stu):student(stu) {}};4.組合（復合，Composition）
復合關系使用實線加實心菱形表示。組合又叫復合，用來表示個體與組成部分之間的關聯關系。例如學生與心臟之間存在復合關系，類圖表示如下：
組合關系在代碼上與關聯關系表現一致，類Heart將成為類Student的成員變量。代碼如下：
class Heart;class Student {public:Heart* heart;Student() {heart=new Heart;}~Student() {delete heart;}};聚合與組合的對比：
（1）聚合關系沒有組合緊密。
學生不會因為班級的解散而無法存在，聚合關系的類具有不同的生命周期；而學生如果沒有心臟將無法存活，組合關系的類具有相同的生命周期。
這個從構造函數可以看出。聚合類的構造函數中包含另一個類的實例作為參數，因為構造函數中傳遞另一個類的實例，因此學生可以脫離班級體獨立存在。組合類的構造函數包含另一個類的實例化。因為在構造函數中進行實例化，因此兩者緊密耦合在一起，同生同滅，學生不能脫離心臟而存在。
（2）信息的封裝性不同。
在聚合關系中，客戶端可以同時了解Classes類和Student類，因為他們是獨立的。
在組合關系中，客戶端只認識Student類，根本不知道Heart類的存在，因為心臟類被嚴密地封裝在學生類中。
理解聚合與復合的區別，主要在于聚合的成員可獨立，復合的成員必須依賴于整體才有意義。
5.泛化（Generalization）
泛化是學術名稱，通俗來講，泛化指的是類與類之間的繼承關系和類與接口之間的實現關系。
繼承關系使用直線加空心三角形表示。類圖結構如下：
類接口的實現關系使用虛線加空心三角形表示。類圖結構如下：
6.小結
依賴、關聯、聚合、組合與泛化代表類與類之間的耦合度依次遞增。依賴關系實際上是一種比較弱的關聯，聚合是一種比較強的關聯，組合是一種更強的關聯，泛化則是一種最強的關聯，所以籠統的來區分的話，實際上這五種關系都是關聯關系。
依賴關系比較好區分，它是耦合度最弱的一種，在編碼中表現為類成員函數的局部變量、形參、返回值或對靜態方法的調用。關聯、聚合與組合在編碼形式上都以類成員變量的形式來表示，所以只給出一段代碼我們很難判斷出是關聯、聚合還是組合關系，我們需要從上下文語境中來判別。關聯表示類之間存在聯系，不存在集體與個體、個體與組成部分之間的關系。聚合表示類之間存在集體與個體的關系。組合表示個體與組成部分之間的關系。
依賴、關聯、聚合與組合是邏輯上的關聯，泛化是物理上的關聯。物理上的關聯指的是類體的耦合，所以類間耦合性最強。
參考文獻
[1] 認識UML中類之間的依賴、關聯、聚合、組合、泛化的關系
[2] UML類關系（依賴，關聯，聚合，組合的區別）
[3] 談一談自己對依賴、關聯、聚合和組合之間區別的理解
總結
以上是生活随笔為你收集整理的认识 UML 类关系——依赖、关联、聚合、组合、泛化的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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