面向对象 之 不能不知道的类间关系(上)泛化、实现、依赖 C++与Java

类间关系是面向对象精华内容的基础。如果你还不知道的话,就看下去了解了解吧。

常见的类间关系分为六种

  • 泛化 (generalization)
  • 实现 (Implementation)
  • 依赖 (Dependence)
  • 关联 (Association)
  • 聚合 (Aggregation)
  • 组合 (Composite)

相较于知道他们的中文,往往还需要掌握其对应的英文单词。不同的地方对这些关系会有不同的命名,也许会造成困惑。但是对应的英文单词是相对确定的,因此掌握这些对应的单词就是有必要的了。

下面就来分别介绍一下这些个关系。在介绍的同时,会给出这些关系的 UML类图表示,也会给出相应的 C++ 和 java 代码演示。

泛化

泛化这个关系,说的通俗点就是继承。是将一个类的概念进行抽象拓展出另一个类。一个类继承了另一个类,我们就可以说她们的关系是泛化关系。

在类图中,用实心末尾带空心三角的直线来表示这种关系,由子类指向父类。
来看看它的类图表示:
在这里插入图片描述
相对应的代码:
java:

/*Animal.java*/
public class Animal {
    private int age;

    public void run(){
    }

}
class Cat extends Animal {
}

class Dog extends Animal {
}

C++:

class Animal{
public:
    void run();
private:
    int eyes;
};

class Dog : public Animal{
};

class Cat : public Animal{
};

实现

如果一个类实现了一个接口,那么我们说这个类同接口之间存在着实现的关系。实现描述的,就是一个类实现另一个类的关系,而另一个类通常就是接口。

在类图中,我们使用末端有空心三角的虚线来表示实现关系,由实现类指向被实现类。

看图:
在这里插入图片描述
对应代码:
java:

interface Hunter {
    public void hunt();
}

public class Animal {
    private int age;
    public void run(){
    }
}

public class Cat extends Animal implements Hunter {
    public void hunt(){
    }
}

C++:

class Animal{
public:
    void run();
private:
    int eyes;
};

class Hunter{
public:
    virtual void hunt() = 0;
};

class Cat : public Animal,public Hunter{
public:
	void hunt();
};

依赖

依赖关系,是最普遍的关系,没有之一。广义的说,如果一个类用到了另一个类,那么我们就可以说他们的关系是依赖。所以,不论是实现还是泛化,乃至于后面的三种关系,都可以看作是一种依赖。

说的具体些,当一个类中使用另一个类中出现以下情况时可以看作是依赖

  • 作为返回类型
  • 作为参数类型
  • 作为成员
  • 方法中出现

类图中,我们使用末尾带箭头的虚线来表示依赖关系。依赖关系可以是双向的,即一个类可以用到另一个类而另一个类也可以用到这个类,这时,就可以使用虚线双箭头了。
我们将刚刚的关系拓展,加入了老鼠类供猫捕杀,提供了空气类供动物们呼吸,看图:
在这里插入图片描述

(其中捕杀和被捕杀表示了依赖关系在猫和鼠之间是双向的,因此我们使用双向箭头)

代码:

/*空气类*/
public class Air {
    public long volume;

}
/*动物类*/
public class Animal {
    protected String name;
    protected boolean isAlive;

    public int run(){
        return 0;
    }

    public void breath(Air air){
    	air.volume--;
    }

}
/*猫类*/
public class Cat extends Animal implements Hunter {
	@Override
	public void hunt(Mouse food) {
		
		System.out.println("the cat " + name + "is eating " + food.name);
		food.eatenBy(this);
		
		// TODO Auto-generated method stub
		
	}
}
/*鼠类*/
public class Mouse extends Animal {

    public void eatenBy(Cat cat){
    	System.out.println("the mouse " + name + "is eaten by " + cat.name);
    	this.isAlive = false;
    }

}
/*猎手接口*/
public interface Hunter {

    public void hunt(Mouse food);

}

C++:

//鼠
#ifndef MOUSE_H
#define MOUSE_H

#include "Animal.h"

class Cat;

class Mouse : public Animal
{
    public:
        void eatenBy(Cat&);

    private:
};
#endif

//猫
#ifndef CAT_H
#define CAT_H

#include "Animal.h"
#include "Hunter.h"
#include<iostream>

class Cat : public Animal, public Hunter{
public:
    void hunt(Mouse &food);
};

#endif

//猎手
#ifndef HUNTER_H
#define HUNTER_H

class Animal;
class Mouse;

class Hunter{
public:
    virtual void hunt(Mouse &) = 0;
};
#endif

//动物
#ifndef ANIMAL_H
#define ANIMAL_H

#include<string>
class Animal{
public:
    int run();
    void breth();
private:
    std::string name;
    int isAlive;
};
#endif

//空气
#ifndef AIR_H
#define AIR_H
class Air
{
    public:
        long long volum;
};
#endif

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