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在一个系统中,一个对象可能与不同的对象相关,以下是不同的关系。
依赖(Dependency)(使用一个) 关联(Association)(使用一个) 聚合(Aggregation)(有一个) 组合(Composition )(有一个,"用...来实现") 继承(Inheritance)(是一个) 类模板(Class template)
依赖关系(Dependency) (使用一个) 依赖关系是用一个带箭头的虚线表示的; 他描述一个对象在运行期间会用到另一个对象的关系;
与关联关系不同的是,它是一种临时性的关系,通常在运行期间产生,并且随着运行时的变化; 依赖关系也可能发生变化;
显然,依赖也有方向,单向依赖,双向依赖,我们总是应该保持单向依赖,杜绝双向依赖的产生;
注意:在最终代码中,依赖关系体现为类构造方法及类方法的传入参数,箭头的指向为调用关系;依赖关系处理临时知道对方外,还是“使用”对方的方法和属性;
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关联关系(Association)

(使用一个) 关联关系是用一条直线表示的;它描述不同类的对象之间的结构关系;它是一种静态关系,通常与运行状态无关,一般由常识等因素决定的;它一般用来定义对象之间静态的、天然的结构; 所以,关联关系是一种“强关联”的关系; 比如,教师和课程之间就是一种关联关系;学生和学校就是一种关联关系; 关联关系默认不强调方向,表示对象间相互知道;如果特别强调方向,如下图,表示Tearcher知道Course,但 Course 不知道Tearcher; 注:在最终代码中,关联对象通常是以成员属性(对象)或引用的形式实现;
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聚合关系(Aggregation)

(有一个,有整体和部分的关系) 聚合关系用一条带空心菱形箭头的直线表示,如下图表示Point聚合到Circle上,或者说Circle由Point组成 . 聚合关系用于表示实体对象之间的关系,表示整体由部分构成的语义;例如一个部门由多个员工组成; 与组合关系不同的是,整体和部分不是强依赖(生存期控制),即使整体不存在了,部分仍然存在;例如, 部门撤销了,人员不会消失,他们依然存在;
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组合关系(Composition )

(有一个,"用...来实现",“用...来构成”,有整体和部分的关系) 组合关系用一条带实心菱形箭头直线表示,如下图表示Body和Soul组成People,或者People由Body和 Soul组成; 与聚合关系一样,组合关系同样表示整体由部分构成的语义;比如公司由多个部门组成; 但组合关系是一种强依赖的特殊聚合关系,如果整体不存在了,则部分也不存在了;例如, 公司不存在了,部门也将不存在了;
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泛化关系(generalization)

泛化关系用一条带空心箭头的直接表示;如下图表示(Student 继承自Person 或 Person 派生Student ); 类的继承结构表现在UML中为:泛化(generalize)与实现(realize): 继承关系为 is-a的关系;两个对象之间如果可以用 is-a 来表示,就是继承关系:( ...是一个...) ; 学生 是人。 最终代码中,泛化关系表现为公有继承非抽象类;

继承(Inheritance)

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实现关系

实现关系用一条带空心箭头的虚线表示;
”IShape”为一个抽象概念,在现实中并无法直接用来定义对象;只有指明具体的子类(Circle ,Square),才可以用来定义对象(”IShape”这个类在C++中用抽象类表示,在JAVA中有接口这个概念,更 容易理解) 最终代码中,实现关系表现为公有继承抽象类。
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模板实例化

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依赖(Dependency)(使用一个):

程序类之间的“依赖”关系主要体现出的是一种使用关系,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,或者当一个对象依赖于另一个对象所提供的服务时,这两个对象之间主要体现为依赖关系。 在类型的设计中,依赖关系主要体现在目标类型的对象(实例),作为当前类型方法的局部对象或者方法的参数类型。
 

关联(Association)

使用一个 对于两个相互独立的对象,当对象A与另一个对象B存在固定的对应关系时,这两个对象之间为关联关系。关联关系是依赖关系的特例。 在类型的设计中,关联关系主要体现在目标类型的指针或引用,作为当前类型的属性成员。没有整体和部分的关系,只是有关系而已。
如果Employee类所代表的物理事物与TimeCard类所代表的物理事物存在组成或者构成关系,则此时的关联就演变为聚合(松散的包含)或者组合(较强的构成)关系。

关联与聚合:

在概念上,它们都是对象实例间的一种静态关系,都是在类的抽象层次上的定义,并且最终都可以通过对象的属性来体现。但它们差别是,聚合关系所涉及的两个类型的对象,在现实世界中的含义有明显的has - a (有一个)的语义,能够区分那个是整体,那个是部分,而关联所涉及的对象之间没有这种语义,即分不出整体和部分的关系。用...来组成。

组合:

当对象A是对象B的属性时,称对象B包含对象A。意味着 "用...来实现,用...来构造" 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。

对应的类型设计:

一个类中包含了另一个类的对象作为属性成员,即在类中含有类类型的数据成员 。
类型的组合:

对象线段是用两个点对象来实现:

点与线的组合
 
开发一个可应用于多个软件的文件加密模块,该模块可以对文件中的数据进行加密并将加密之后的数据存储在一个新文件中,具体的流程包括三个部分,分别是读取源文件、加密、保存加密之后的文件,其中,读取文件和保存文件使用流来实现,加密操作通过求模运算实现。这个操作相对独立,为了实现代码的独立重用,让设计更符合单一职责原则,这三个操作的业务代码封装在三个不同的类中。

类模板

模板:
为了代码重用,代码就必须是通用的;通用的代码就必须不受数据类型的限制。那么我们可以把数据类型改为一个设计参数。这种类型的程序设计称为参数化(parameterize) 程序设计。软件模块由模板(template) 构造。 包括函数模板(function template)和类模板(class template)。
类模板定义如下:
模板参数有两种:模板类型参数和模板非类型参数。
C++模板实现链栈