在"UML系列02之 UML类图(一)"中介绍了类图的基本构成--类的UML表示方法。本文是接着前文，继续对"UML的类图"中几种关系进行介绍。

UML类图的几种关系

在UML类图中，关系可以分为4种: 泛化, 实现, 关联 和 依赖。

这几种关系表示的"类与类之间关系的强弱顺序"是：泛化 = 实现 > 关联 > 依赖

1. 泛化(Generalization)

关系说明: 泛化是一种继承关系。它指定了子类如何特化父类的所有特征和行为。例如：老虎是动物的一种。

代码说明: 父类与子类。

UML图形: 带三角箭头的实线，箭头指向父类。

示例: Fruit是"水果"；Apple是"苹果"，它继承了Fruit，是水果中的一种。

UML示例图

对应的Java代码

public class Fruit {
    protected int price;
    public int getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice() {
        return price;
    }
}
public class Apple extends Fruit {
}

2. 实现(Realization)

关系说明: 实现是一种类与接口的关系，表示类是接口所有特征和行为的实现。

代码说明: 实现类与接口。

UML图形: 带三角箭头的虚线，箭头指向接口。

示例: Runnable接口表示"一个任务"，TimeTask是"计时任务"，它实现了Runnable接口。

UML示例图

对应的Java代码

public interface Runnable {
    abstract public void run();
}
public class TimeTask implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
    }
}

3. 关联(Association)

关联表示"类与类之间的拥有关系"。即，一个类是另一个类的成员。关联包括：自关联, 单向关联, 双向关联, 多重性关联, 聚合, 组合。

3.1 自关联

关系说明: 一个类包含自己。例如，单向链表中的节点，包含下一个节点的信息。

代码说明: 成员变量

UML图形: 带普通箭头的实心线，指向被自己。

示例: Node是单向链表中的节点，它包含下一个节点的指针。

UML示例图

对应的Java代码

public class Node {
    private Node node;
}

3.2 单向关联

关系说明: "类A"中有"类B"成员变量，"类B"中没有"类A"成员变量。

代码说明: 成员变量

UML图形: 带普通单向箭头的实心线，指向被拥有者。

示例: Person表示"人"，IdCard表示"身份证信息"，身份证包括id和"身份证编号snum"。一个人拥有唯一的身份证信息。

UML示例图

对应的Java代码

public class Person {
    private IdCard idcard;
}
public class IdCard {
    private int id;
    private String snum;
}

3.3 双向关联

关系说明: "类A"中有"类B"成员变量，"类B"也有"类A"成员变量。

代码说明: 成员变量

UML图形: 带普通双向箭头的实心线 或者 不带箭头的实心线。

示例: Cusomer表示"客户"，Product表示"产品"。客户可以购买产品，产品也属于客户。

UML示例图

对应的Java代码

public class Customer {
    private Address address;
}
public class Address {
    private Customer customer;
}

3.4 多重性关联

关系说明: 多重性关联是两个类之间在关联对象上的数量关系。有如下几种：

代码说明: 成员变量

UML图形: 实心线表示，单向关联则包括箭头，双向关联包括"两个箭头"或"不包含任何箭头"。

示例: Album是"相册"，Picture是"图片"，相册有N(N>=0)张图片。

UML示例图

对应的Java代码

public class Album {
    private Picture[] pics;
}
public class Picture {
}

3.5 聚合

关系说明: 聚合是整体与部分的关系。聚合关系是类与类之间关系比较密切的关联关系；要区分聚合和其它的关联关系，必须考察具体的逻辑关系。在聚合关系中，成员对象是整体对象的一部分，但是成员对象可以脱离整体对象独立存在。如车和轮胎是整体和部分的关系。

代码说明: 成员变量

UML图形: 带空心菱形的实心线，菱形指向整体

示例: Car表示"汽车"，Tire表示"轮胎"。"轮胎"本身是个独立个体。

UML示例图

对应的Java代码

public class Company {
    private Nose nose;

    private class Nose {
    }
}

3.6 组合

关系说明: 组合是整体与部分的关系。组合关系是比聚合关系还要强的关联关系。但是在组合关系中整体对象可以控制成员对象的生命周期，一旦整体对象不存在，成员对象也将不存在，成员对象与整体对象之间具有同生共死的关系。例如，身体和鼻子，身体包括鼻子，鼻子不能脱离身体而独立存在。

代码说明: 成员变量

UML图形: 带实心菱形的实线，菱形指向整体

示例: Body表示"身体"，Nose表示"鼻子"。身体包含鼻子，鼻子离不开身体。

UML示例图

对应的Java代码

public class Company {
    private Nose nose;

    private class Nose {
    }
}

4. 依赖(Dependency)

关系说明: 依赖是一种使用的关系。在需要表示一个事物使用另一个事物时使用依赖关系，尽量不使用双向的互相依赖。

代码说明: 局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用

UML图形: 带箭头的虚线，指向被使用者

示例: 人过河。人是"Person"类，它包括过河函数acrossRiver()，acrossRiver()的参数是过河工具，返回值是过河时间。此处的过河工具是船，船对应的类是Boat。

UML示例图

对应的Java代码

public class Person {
    public int acrossRiver(Boat boat);
}
public class Boat {
}