UML和设计模式中类的关系

​ 在java以及其他的面向对象设计模式中，类与类之间主要有6种关系，他们分别是：依赖、关联、聚合、组合、继承、实现。他们的耦合度依次增强。

接下来我们画一张比较完整的类图，类间关系有：继承、组合、聚合、依赖、关联。

1. 依赖（Dependence）

依赖关系的定义为：对于两个相对独立的对象，当一个对象负责构造另一个对象的实例，或者依赖另一个对象的服务时，这两个对象之间主要体现为依赖关系。依赖关系是一种使用关系，特定事物的改变有可能会影响到使用该事物的其他事物，在需要表示一个事物使用另一个事物时使用依赖关系。可以简单的理解，就是一个类A使用到了另一个类B，而这种使用关系是具有偶然性的、临时性的、非常弱的，但是B类的变化会影响到A；比如某人要过河，需要借用一条船，此时人与船之间的关系就是依赖；表现在代码层面，为类A在某个方法中使用类B是作为类A的方法参数、方法中的局部变量、或者静态方法调用。

简单来说：只要是在类中用到了对方，那么他们之间就存在依赖关系。如果没有对方，连编绎都通过不了。

在Java语言中体现为局域变量、方法的形参，或者对静态方法的调用。

代码样例：

public class PersonServiceBean {private PersonDao personDao;public void save(Person person){}public IDCard getIDCard(Integer personid) {}public void modify() {Department department = new Department();}}public class PersonDao {}
public class IDCard {}
public class Person {}
public class Department {}

2. 关联（Association）

单向关联：

双向关联：

对于两个相对独立的对象，当一个对象的实例与另一个对象的一些特定实例存在固定的对应关系时，这两个对象之间为关联关系。他是依赖关系的特例。关联关系分为单向关联和双向关联。在java中，单向关联表现为：类A当中使用了类B，其中类B是作为类A的成员变量。双向关联表现为：类A当中使用了类B作为成员变量；同时类B中也使用了类A作为成员变量。

在Java语言中，关联关系一般使用成员变量来实现。

代码样例：

public class Student{//关联关系中作为成员变量的类一般会在类中赋值Book book = new Book();public void showMyBookName(){System.out.println(“我的书籍：”+book.getName());}
}public class Book{Student owner = new Student();public void showOwner(){System.out.println(“我的主人是”+owner.getName());}
}

3. 聚合（Aggregation）

聚合关系是关联关系的一种，耦合度强于关联，他们的代码表现是相同的，仅仅是在语义上有所区别：关联关系的对象间是相互独立的，而聚合关系的对象之间存在着包容关系，他们之间是“整体-个体”的相互关系,即has-a的关系，此时整体与部分之间是可分离的，它们可以具有各自的生命周期，部分可以属于多个整体对象，也可以为多个整体对象共享。比如计算机与CPU、公司与员工的关系等。表现在代码层面，和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分.

强的关联关系。聚合是整体和个体之间的关系。

在Java中，聚合关系中作为成员变量的类一般使用set方法赋值。

代码样例：

public class People{private Car car;private House house; //聚合关系中作为成员变量的类一般使用set方法赋值public void setCar(Car car){This.car = car;}public void setHouse(House house){This.house = house;}public void driver(){System.out.println(“车的型号：”+car.getType());}public void sleep(){System.out.println(“我在房子里睡觉：”+house.getAddress());}
}

4. 组合（Composition）

相比于聚合，组合是一种耦合度更强的关联关系。存在组合关系的类表示“整体-部分”的关联关系，“整体”负责“部分”的生命周期，他们之间是共生共死的；并且“部分”单独存在时没有任何意义。在下图的例子中，People与Soul、Body之间是组合关系，当人的生命周期开始时，必须同时有灵魂和肉体；当人的生命周期结束时，灵魂肉体随之消亡；无论是灵魂还是肉体，都不能单独存在，他们必须作为人的组成部分存在。

在Java中，组合关系中的成员变量一般会在构造方法中赋值。

Public class People{private Soul soul;private Body body; //组合关系中的成员变量一般会在构造方法中赋值Public People(Soul soul, Body body){ This.soul = soul;This.body = body;}Public void study(){System.out.println(“学习要用灵魂”+soul.getName());}Public void eat(){System.out.println(“吃饭用身体：”+body.getName());}
}

5. 继承（Generalization）

继承表示类与类（或者接口与接口）之间的父子关系,它是依赖关系的特例。在java中，用关键字extends表示继承关系。

6. 实现（Implementation）

表示一个类实现一个或多个接口的方法。接口定义好操作的集合，由实现类去完成接口的具体操作，它也是依赖关系的特例。在java中使用implements表示。

《Java面向对象编程》对这依赖、关联、聚合和组合这四种关系的定义：

• 依赖关系是类与类之间的联接。依赖关系表示一个类依赖于另一个类的定义。例如，一个人(Person)可以买车(car)和房子(House)，Person类依赖于Car类和House类的定义，因为Person类引用了Car和House。与关联不同的是，Person类里并没有Car和House类型的属性，Car和House的实例是以参量的方式传入到buy()方法中去的。一般而言，依赖关系在Java语言中体现为局域变量、方法的形参，或者对静态方法的调用。
• 关联关系是类与类之间的联接，它使一个类知道另一个类的属性和方法。关联可以是双向的，也可以是单向的。在Java语言中，关联关系一般使用成员变量来实现。
• 聚合关系是关联关系的一种，是强的关联关系。**聚合是整体和个体之间的关系。**例如，汽车类与引擎类、轮胎类，以及其它的零件类之间的关系便整体和个体的关系。与关联关系一样，聚合关系也是通过实例变量实现的。但是关联关系所涉及的两个类是处在同一层次上的，而在聚合关系中，两个类是处在不平等层次上的，一个代表整体，另一个代表部分。
• 组合关系是关联关系的一种，是比聚合关系强的关系。组合是整体与部分的关系，但是整体与部分不可以分开。它要求普通的聚合关系中代表整体的对象负责代表部分对象的生命周期，组合关系是不能共享的。代表整体的对象需要负责保持部分对象和存活，在一些情况下将负责代表部分的对象湮灭掉。代表整体的对象可以将代表部分的对象传递给另一个对象，由后者负责此对象的生命周期。换言之，代表部分的对象在每一个时刻只能与一个对象发生组合关系，由后者排他地负责生命周期。部分和整体的生命周期一样。

总结：

体的对象需要负责保持部分对象和存活，在一些情况下将负责代表部分的对象湮灭掉。代表整体的对象可以将代表部分的对象传递给另一个对象，由后者负责此对象的生命周期。换言之，代表部分的对象在每一个时刻只能与一个对象发生组合关系，由后者排他地负责生命周期。部分和整体的生命周期一样。

总结：