iOS設計模式 – (2)UML類間關系精解 – iPhone手機開發技術文章 iPhone軟體開發教學課程

在正式講設計模式之前, 介紹一下UML類圖之間的關系還是很有必要的, 因為一些教程, 書籍, 包括我之後的文章, 都會大量使用類圖, 去描述各個類之間的關系。這是一種非常直觀, 簡約的方式。

當然, 能力, 精力有限, 這裡的UML的介紹也僅僅局限與幾種常見的類間關系。

包括: 繼承、實現、依賴、關聯、聚合、組合

 

 

在次之前, 如果看不懂類圖, 可以先看一下我之前寫的一篇文章 : 詳解八大UML類圖符號的表示法

 

 

 

 

 

一。繼承

 

指的是一個類(稱為子類、子接口)繼承另外的一個類(稱為父類、父接口)的功能,並可以增加它自己的新功能的能力,繼承是類與類或者接口與接口之間最常見的關系;

在 objective-c 中此類關系通過 : 明確標識,在設計時一般沒有爭議性;

 

UML類圖: (用空心三角形 + 實現來表示。 方向從 子類指向父類)

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這裡附帶一下iOS類繼承圖:

data-am-

 

 

 

二。實現

 

指的是一個class類實現interface接口(可以是多個)的功能;實現是類與接口之間最常見的關系;

UML類圖 (用空心三角形 + 虛線表示。 從類指向接口)

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三。依賴

 

可以簡單的理解,就是一個類A使用到瞭另一個類B,而這種使用關系是具有偶然性的、、臨時性的、非常弱的,但是B類的變化會影響到A;比如某人要過河,需要借用一條船,此時人與船之間的關系就是依賴;比如人需要氧氣進行新陳代謝, 那麼人依賴氧氣, 它們之間就是依賴關系。

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;

 

UML類圖 (用虛線箭頭表示, 從依賴者[人]到被依賴對象[氧氣], 註: 代碼上表現為 氧氣 作為 人 新陳代謝方法中的一個參數, 如: +新陳代謝(ino2 : 氧氣))

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四。關聯

 

他體現的是兩個類、或者類與接口之間語義級別的一種強依賴關系,比如我和我的朋友;這種關系比依賴更強、不存在依賴關系的偶然性、關系也不是臨時性的,一般是長期性的,而且雙方的關系一般是平等的、關聯可以是單向、雙向的;

表現在代碼層面,為被關聯類B以類屬性的形式出現在關聯類A中,也可能是關聯類A引用瞭一個類型為被關聯類B的全局變量;

 

UML類圖 (用實現箭頭表示 )

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五。聚合

 

聚合是關聯關系的一種特例,他體現的是整體與部分、擁有的關系,即has-a的關系,此時整體與部分之間是可分離的,他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、公司與員工的關系等;

表現在代碼層面,和關聯關系是一致的,隻能從語義級別來區分;即 被關聯類B以類屬性的形式出現在關聯類A中,也可能是關聯類A引用瞭一個類型為被關聯類B的全局變量;

 

UML類圖 (用空心的菱形 + 實線箭頭表示)

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六。組合

 

組合也是關聯關系的一種特例,他體現的是一種contains-a的關系,這種關系比聚合更強,也稱為強聚合;他同樣體現整體與部分間的關系,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;比如你和你的大腦;

表現在代碼層面,和關聯關系是一致的,隻能從語義級別來區分;即 被關聯類B以類屬性的形式出現在關聯類A中,也可能是關聯類A引用瞭一個類型為被關聯類B的全局變量;

 

UML類圖: (用實心的菱形 + 實線箭頭表示 , 兩端可以有數字。 比如 1 個人 有 1個大腦, 那兩端就是1, 1)

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對於繼承、實現這兩種關系沒多少疑問,他們體現的是一種類與類、或者類與接口間的縱向關系;

其他的四者關系則體現的是類與類、或者類與接口間的引用、橫向關系,是比較難區分的,有很多事物間的關系要想準備定位是很難的,前面也提到,這幾種關系都是語義級別的,所以從代碼層面並不能完全區分各種關系;

但總的來說,後幾種關系所表現的強弱程度依次為:組合>聚合>關聯>依賴;

下面細致的做一下比較:

 

 

 

1.聚合與組合

(1)聚合與組合都是一種結合關系,隻是額外具有整體-部分的意涵。

(2)部件的生命周期不同

聚合關系中,整件不會擁有部件的生命周期,所以整件刪除時,部件不會被刪除。再者,多個整件可以共享同一個部件。
組合關系中,整件擁有部件的生命周期,所以整件刪除時,部件一定會跟著刪除。而且,多個整件不可以同時間共享同一個部件。

(3)聚合關系是“has-a”關系,組合關系是“contains-a”關系。

2.關聯和聚合

(1)表現在代碼層面,和關聯關系是一致的,隻能從語義級別來區分。

(2)關聯和聚合的區別主要在語義上,關聯的兩個對象之間一般是平等的,例如你是我的朋友,聚合則一般不是平等的。

(3)關聯是一種結構化的關系,指一種對象和另一種對象有聯系。

(4)關聯和聚合是視問題域而定的,例如在關心汽車的領域裡,輪胎是一定要組合在汽車類中的,因為它離開瞭汽車就沒有意義瞭。但是在賣輪胎的店鋪業務裡,就算輪胎離開瞭汽車,它也是有意義的,這就可以用聚合瞭。

3.關聯和依賴

(1)關聯關系中,體現的是兩個類、或者類與接口之間語義級別的一種強依賴關系,比如我和我的朋友;這種關系比依賴更強、不存在依賴關系的偶然性、關系也不是臨時性的,一般是長期性的,而且雙方的關系一般是平等的。

(2)依賴關系中,可以簡單的理解,就是一個類A使用到瞭另一個類B,而這種使用關系是具有偶然性的、臨時性的、非常弱的,但是B類的變化會影響到A。

4.綜合比較

這幾種關系都是語義級別的,所以從代碼層面並不能完全區分各種關系;但總的來說,後幾種關系所表現的強弱程度依次為:

組合>聚合>關聯>依賴;

 

 

下面簡單舉個例子, 區分聚合和組合的關系。

大雁喜歡熱鬧害怕孤獨, 所以它們一直過著群居的生活, 這樣就有瞭雁群 每一隻大雁都有自己的雁群。每個雁群都有好多大雁, 大雁與雁群的這種關系就可以稱之為聚合。

另外每隻大雁都有兩隻翅膀, 大雁與雁翅的關系就叫做組合。 有此可見, 聚合的關系明顯沒有組合緊密, 大雁不會因為它們的群主將雁群解散而無法生存, 而雁翅就無法脫離大雁而單獨生存——組合關系的類具有相同的生命周期。

 

聚合關系圖:

data-am-

組合關系圖:

data-am-

代碼表現:

雁群類:

 

    public  class GooseGroup
    {
        public Goose goose;


        public GooseGroup(Goose goose)
        {
            this.goose = goose;
        }
    }

 

大雁類:

 

    public class Goose
    {
        public Wings wings;

        public Goose()
        {
            wings=new Wings();
        }
    }

聚合關系的類裡含有另一個類作為參數
雁群類(GooseGroup)的構造函數中要用到大雁(Goose)作為參數把值傳進來 大雁類(Goose)可以脫離雁群類而獨立存在
組合關系的類裡含有另一個類的實例化
大雁類(Goose)在實例化之前 一定要先實例化翅膀類(Wings) 兩個類緊密耦合在一起 它們有相同的生命周期 翅膀類(Wings)不可以脫離大雁類(Goose)而獨立存在
信息的封裝性不同
在聚合關系中,客戶端可以同時瞭解雁群類和大雁類,因為他們都是獨立的
而在組合關系中,客戶端隻認識大雁類,根本就不知道翅膀類的存在,因為翅膀類被嚴密的封裝在大雁類中。

 

 

 

大致就是這樣瞭。 當然, 這隻是UML的一部分。 如果有興趣, 可以深入學習。

 

學習的路上, 與君共勉

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