类之间的6种关系,继承,实现,依赖,关联,组合,聚合,要求画类图,写典型代码

时间: 2024-06-15 19:04:24 浏览: 193
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UML类图关系泛化、继承、实现、依赖、关联、聚合、组合.doc

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类之间有以下六种关系:继承、实现、依赖、关联、组合和聚合。下面我将逐一介绍这些关系,并给出相应的类图和典型代码。 1. 继承(Inheritance): 继承是指一个类(称为子类或派生类)继承另一个类(称为父类或基类)的属性和方法。子类可以继承父类的公共成员,并且可以添加自己的特定成员。继承关系用箭头指向父类。 类图示例: ``` +--+ | 父类 | +--+ | 属性和方法 | +--+ ^ | +--+ | 子类 | +--+ | 属性和方法 | +--+ ``` 典型代码示例: ```python class Animal: def __init__(self, name): self.name = name def eat(self): print("Animal is eating...") class Dog(Animal): def bark(self): print("Dog is barking...") dog = Dog("Tom") dog.eat() # 调用继承自父类的方法 dog.bark() # 调用子类自己的方法 ``` 2. 实现(Implementation): 实现是指一个类实现了一个接口或抽象类定义的方法。实现关系用带空心箭头的虚线表示。 类图示例: ``` +--+ | 接口/抽象类 | +--+ | 方法定义 | +--+ ^ | +--+ | 类 | +--+ | 方法实现 | +--+ ``` 典型代码示例: ```python from abc import ABC, abstractmethod class Shape(ABC): @abstractmethod def area(self): pass class Rectangle(Shape): def __init__(self, width, height): self.width = width self.height = height def area(self): return self.width * self.height rect = Rectangle(5, 3) print(rect.area()) # 调用实现的方法 ``` 3. 依赖(Dependency): 依赖是指一个类在某个方法中使用了另一个类作为参数或局部变量。依赖关系用带箭头的虚线表示。 类图示例: ``` +--+ | 类A | +--+ | 方法 | +--+ ^ | +--+ | 类B | +--+ ``` 典型代码示例: ```python class Car: def __init__(self, engine): self.engine = engine def start(self): self.engine.start() class Engine: def start(self): print("Engine is starting...") engine = Engine() car = Car(engine) car.start() # 调用依赖的方法 ``` 4. 关联(Association): 关联是指一个类与另一个类有某种关系,但彼此之间没有强依赖。关联关系用带箭头的实线表示。 类图示例: ``` +--+ | 类A | +--+ | 属性和方法 | +--+ | | +--+ | 类B | +--+ | 属性和方法 | +--+ ``` 典型代码示例: ```python class Student: def __init__(self, name): self.name = name class Course: def __init__(self, name): self.name = name student = Student("Tom") course = Course("Math") student.course = course # 关联两个类的实例 ``` 5. 组合(Composition): 组合是指一个类包含另一个类的对象,并且包含的对象的生命周期与包含它的类相同。组合关系用带实心菱形的实线表示。 类图示例: ``` +--+ | 类A | +--+ | 属性和方法 | | - 类B的对象 | +--+ | | +--+ | 类B | +--+ | 属性和方法 | +--+ ``` 典型代码示例: ```python class Engine: def start(self): print("Engine is starting...") class Car: def __init__(self): self.engine = Engine() def start(self): self.engine.start() car = Car() car.start() # 调用组合对象的方法 ``` 6. 聚合(Aggregation): 聚合是指一个类包含另一个类的对象,但包含的对象的生命周期可以独立于包含它的类。聚合关系用带空心菱形的实线表示。 类图示例: ``` +--+ | 类A | +--+ | 属性和方法 | | - 类B的对象 | +--+ | | +--+ | 类B | +--+ | 属性和方法 | +--+ ``` 典型代码示例: ```python class Department: def __init__(self, name): self.name = name class Employee: def __init__(self, name, department): self.name = name self.department = department department = Department("HR") employee = Employee("Tom", department) # 聚合两个类的实例 ```
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(1)抽象:从许多事物中舍弃个别的、非本质的特征,抽取共同的、本质性的特征,就叫作抽象。抽象是形成概念的必须手段。 抽象原则有两方面的意义:第一,尽管问题域中的事物是很复杂的,但是分析员并不需要了解和描述它们的一切,只需要分析研究其中与系统目标有关的事物及其本质性特征。第二,通过舍弃个体事物在细节上的差异,抽取其共同特征而得到一批事物的抽象概念。 抽象是面向对象方法中使用最为广泛的原则。抽象原则包括过程抽象和数据抽象两个方面。 过程抽象是指,任何一个完成确定功能的操作序列,其使用者都可以把它看作一个单一的实体,尽管实际上它可能是由一系列更低级的操作完成的。 数据抽象是根据施加于数据之上的操作来定义数据类型,并限定数据的值只能由这些操作来修改和观察。数据抽象是OOA的核心原则。它强调把数据(属性)和操作(服务)结合为一个不可分的系统单位(即对象),对象的外部只需要知道它做什么,而不必知道它如何做。 (2)封装就是把对象的属性和服务结合为一个不可分的系统单位,并尽可能隐蔽对象的内部细节。 (3)继承:特殊类的对象拥有的其一般类的全部属性与服务,称作特殊类对一般类的继承。 在OOA中运用继承原则,就是在每个由一般类和特殊类形成的一般-特殊结构中,把一般类的对象实例和所有特殊类的对象实例都共同具有的属性和服务, 一次性地在一般类中进行显式的定义。 在特殊类中不再重复地定义一般类中已定义的东西,但是在语义上,特殊类却自动地、隐含地拥有它的一般类 (以及所有更上层的一般类)中定义的全部属性和服务。继承原则的好处是:使系统模型比较简练也比较清晰。 (4)分类:就是把具有相同属性和服务的对象划分为一类,用类作为这些对象的抽象描述。分类原则实际上是抽象原则运用于对象描述时的一种表现形式。 (5)聚合:又称组装,其原则是:把一个复杂的事物看成若干比较简单的事物的组装体,从而简化对复杂事物的描述。 (6)关联:是人类思考问题时经常运用的思想方法:通过一个事物联想到另外的事物。能使人发生联想的原因是事物之间确实存在着某些联系。 (7)消息通信:这一原则要求对象之间只能通过消息进行通信,而不允许在对象之外直接地存取对象内部的属性。通过消息进行通信是由于封装原则而引起的。在OOA中要求用消息连接表示出对象之间的动态联系。 (8)粒度控制:一般来讲,人在面对一个复杂的问题域时,不可能在同一时刻既能纵观全局,又能洞察秋毫。因此需要控制自己的视野:考虑全局时,注意其大的组成部分,暂时不详察每一部分的具体的细节;考虑某部分的细节时则暂时撇开其余的部分。这就是粒度控制原则。 (9)行为分析:现实世界中事物的行为是复杂的。由大量的事物所构成的问题域中各种行为往往相互依赖、相互交织。

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