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Java 類之間關係

在 Java 以及其他的面向对象設計模式中,類與類之間主要有 6 種關係,分別是:依賴、關聯、聚合、組合、繼承、實現,他們的耦合度依次增強。

  • 縱向關係
    • 繼承
    • 實現
  • 橫向關係
    • 依賴
    • 關聯

整體和局部
組成型整體和局部,聚堆兒型的整體和局部

繼承關係 / 泛化關係#

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。在 Java 中繼承關係通過關鍵字extends明確標識,在設計時一般沒有爭議性。在 UML 類圖設計中,繼承用一條帶空心三角箭頭的實線表示,從子類指向父類,或者子介面指向父介面。

繼承關係

實現關係#

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 中此類關係通過關鍵字implements明確標識,在設計時一般沒有爭議性。在 UML 類圖設計中,實現用一條帶空心三角箭頭的虛線表示,從類指向實現的介面。

實現關係

依賴關係#

簡單的理解,依賴就是一個類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,方法執行完,這個關係就不存在了,就是臨時使用了一下功能,但是類B的變化會影響到類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。在 UML 類圖設計中,依賴關係用由類 A指向類B的帶箭頭虛線表示。
在程序的整個流程中 (程序的生命周期), 某個步驟,某幾個有限的步驟,需要另外一個類的功能才能完成

一個方法中調用了另外一個類

依賴關係

說白話:就是一個類的局部變量是另一個類的對象的引用

關聯關係#

關聯體現的是兩個類之間語義級別的一種強依賴關係,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 B 以類的屬性形式出現在關聯類 A 中,

ClassC cc = new ClassC()
ClassC.staticVar

全局變量,就是指他的成員變量,靜態變量
也可能是關聯類A引用了一個類型為被關聯類B的全局變量。在 UML 類圖設計中,關聯關係用由關聯類 A 指向被關聯類 B 的帶箭頭實線表示,在關聯的兩端可以標註關聯雙方的角色和多重性標記。

關聯關係

就是一個類成員變量或者靜態變量是另外一個類的引用或者是類對象的引用

聚合關係#

聚合是關聯關係的一種特例,它體現的是整體與部分的關係,即 has-a 的關係。此時整體與部分之間是可分離的,它們可以具有各自的生命周期,部分可以屬於 多個整體對象,也可以為多個整體對象共享。比如計算機與 CPU、公司與員工的關係等,比如一個航母編隊包括海空母艦、驅護艦艇、艦載飛機及核動力攻擊潛艇等。表現在代碼層面,和關聯關係是一致的,只能從語義級別來區分。在 UML 類圖設計中,聚合關係以空心菱形加實線箭頭表示。

聚合關係

一類中的集合元素是另外一個類的對象的引用

組合關係 / 合成關係#

組合也是關聯關係的一種特例,它體現的是一種 contains-a 的關係,這種關係比聚合更強,也稱為強聚合。它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,整體的生命周期結束也就意味著部分的生命周期結束,比如人和人的大腦。表現在代碼層面,和關聯關係是一致的,只能從語義級別來區分。在 UML 類圖設計中,組合關係以實心菱形加實線箭頭表示。

組合關係

一個類中的集合中的元素是另外一個類對象的引用

總結#

對於繼承、實現這兩種關係沒多少疑問,它們體現的是一種類和類、或者類與介面間的縱向關係。其他的四種關係體現的是類和類、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確定位是很難的。前面也提到,這四種關係都是語義級別的,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 > 聚合 > 關聯 > 依賴。

軟件開發的流程
項目 -> 確定需求 -> 設計模塊 (模型)-> 編碼 -> 測試 -> 交付和部署 -> 後期維護

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