软件工程-面向对象-类图

本文梳理了面向对象类图的结构、六大类间关系（依赖、关联、泛化、实现、聚合、组合），并给出装饰器模式的核心结构与代码示例，方便快速掌握面向对象建模与设计模式考点。

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📌 UML类图与面向对象关系速览

1. 类图基础

类图是描述软件系统结构的静态建模方法，核心是展示类的结构与类间关系。

• 结构三部分：类名（必填）、属性、操作
• 可见性符号：
  • +：public（公共）
  • -：private（私有）
  • #：protected（受保护）
• 属性格式：可见性 属性名 : 类型 [= 默认值]
• 操作格式：可见性 操作名(参数列表) : 返回值类型

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2. 类间关系详解

关系类型	核心定义	代码表现	示例
依赖(Dependency)	临时使用关系，类A使用类B的服务，生命周期短暂	方法参数、局部变量、返回值类型	People 类的 eat(Food food) 方法
关联(Association)	长期、平等的强依赖，语义级关系	类B作为类A的成员变量	Customer 包含 Address address
泛化(Generalization)	继承关系，父类与子类的“一般-特殊”关系	extends 关键字	Student extends Person
实现(Realization)	类与接口的关系，类实现接口声明的操作	implements 关键字	Car implements Vehicle
聚合(Aggregation)	强关联的“整体-部分”，部分可脱离整体存在	成员变量 + 构造/setter注入	Car 包含 Engine engine，引擎可单独存在
组合(Composition)	更强的“整体-部分”，部分与整体生命周期绑定	成员变量在构造器中直接实例化	Head 包含 Mouth mouth，头销毁则嘴也销毁

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3. 设计模式示例（装饰器模式）

• 核心思想：在不修改原有类的前提下，动态给对象添加新功能。
• 结构：
  • Component：抽象组件，定义核心操作
  • ConcreteComponent：具体组件，实现核心功能
  • Decorator：装饰器抽象类，继承 Component 并持有组件引用
  • ConcreteDecorator：具体装饰器，给组件添加额外功能
• 代码结构：

  public abstract class Component {
      public abstract void Operation();
  }
  public class ConcreteComponent extends Component {
      public void Operation() { /* 核心功能 */ }
  }
  public abstract class Decorator extends Component {
      protected Component component;
      public Decorator(Component component) {
          this.component = component;
      }
  }
  public class ConcreteDecorator extends Decorator {
      public ConcreteDecorator(Component component) {
          super(component);
      }
      public void Operation() {
          /* 额外功能 */
          component.Operation();
          /* 额外功能 */
      }
  }

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💡 记忆技巧

• 依赖 vs 关联：依赖是“临时用一下”，关联是“长期持有”
• 聚合 vs 组合：聚合是“可拆分”，组合是“不可拆分，同生共死”
• 泛化 vs 实现：泛化是类继承类，实现是类实现接口

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