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设计模式中的类关系

news 2025/7/1 0:42:04

1. 依赖（Dependency）

定义：一个类使用到另一个类的实例，通常是通过方法参数、局部变量等。依赖关系是最弱的关系，因为它仅仅表示类之间的临时关联。

特征：在 UML 图中，依赖关系用带箭头的虚线表示，箭头指向被依赖的类。

示例：

public class Driver {public void drive(Car car) {car.start();}
}

public class Car {public void start() {System.out.println("Car started");}
}

在这个例子中，Driver 类依赖于 Car 类，因为 drive 方法使用了 Car 类的对象。

2. 关联（Association）

定义：关联是一种结构关系，描述了一个对象知道另一个对象的存在，并且可以和它进行交互。一个类中存在另一个类的对象作为成员变量，这种关系可以是双向的。关联通常是长期的，是类之间的一种静态关系。

特征：在 UML 图中，关联关系用带箭头或没有箭头的实线表示，箭头指向目标类。关联可以是双向的（双箭头）或单向的（单箭头）。

示例：

public class Person {private Address address;
public Person(Address address) {this.address = address;}
public Address getAddress() {return address;}
}

public class Address {private String street;
public Address(String street) {this.street = street;}
public String getStreet() {return street;}
}

在这个例子中，Person 类和 Address 类之间是关联关系，Person 类持有 Address 类的引用。

3. 聚合（Aggregation）

定义：聚合是一种特殊的关联关系，它表示整体和部分之间的关系。聚合是“拥有”关系，但部分可以独立于整体存在。

特征：在 UML 图中，聚合用带有空心菱形的实线表示，菱形指向整体的一方。

示例：

public class Department {private List<Employee> employees;
public Department() {this.employees = new ArrayList<>();}
public void addEmployee(Employee employee) {employees.add(employee);}
}

public class Employee {private String name;
public Employee(String name) {this.name = name;}
}

在这里，Department 和 Employee 是聚合关系。Department 作为整体，包含了 Employee 作为部分。Employee 可以脱离 Department 单独存在。

4. 组合（Composition）

定义：组合是一种更强的聚合关系，它也描述整体和部分的关系，但部分不能独立于整体存在。当整体销毁时，部分也会被销毁。

特征：在 UML 图中，组合用带有实心菱形的实线表示，菱形指向整体的一方。

示例：

public class House {private List<Room> rooms;
public House() {rooms = new ArrayList<>();rooms.add(new Room("Living Room"));rooms.add(new Room("Bedroom"));}
}

public class Room {private String name;
public Room(String name) {this.name = name;}
}

在这个例子中，House 和 Room 是组合关系。Room 作为 House 的一部分，不能脱离 House 独立存在。

5. 实现（Implementation）

定义：实现是指一个类实现了一个接口，它必须提供接口中定义的所有方法的具体实现。

特征：在 UML 图中，实现关系用带空心箭头的虚线表示，箭头指向接口。

示例：

public interface Animal {void makeSound();
}

public class Dog implements Animal {public void makeSound() {System.out.println("Bark");}
}

在这个例子中，Dog 实现了 Animal 接口，这是实现关系。

6. 继承（Inheritance）

定义：继承是类与类之间的一种关系，表示一个类是另一个类的子类，它继承了父类的属性和方法。

特征：在 UML 图中，继承用带空心箭头的实线表示，箭头指向父类。

示例：

public class Animal {public void eat() {System.out.println("Animal is eating");}
}

public class Cat extends Animal {public void meow() {System.out.println("Meow");}
}

在这个例子中，Cat 类继承了 Animal 类，这是一种继承关系。

总结

以上代码示例展示了设计模式中的六大关系的基本形式和应用场景。这些关系帮助我们理解和设计类与类之间的连接方式，以实现良好的代码结构和模块化。理解这些关系对于掌握面向对象设计和设计模式有着重要意义。