PlantUML对象关系表达实战指南

在面向对象系统设计中，清晰地表达对象之间的关系至关重要。本文将深入讲解如何使用PlantUML绘制各种对象关系，包括关联、聚合、组合和依赖等，帮助您在系统设计时准确传达对象间的交互模式。

一、基本关联关系

1. 单向关联

单向关联表示一个对象知道另一个对象，但反之不成立。在PlantUML中使用-->箭头表示：

object Customer
object Order

Customer --> Order : "places"

实践建议：当对象A需要访问对象B，但对象B不需要知道对象A时使用单向关联。例如订单需要知道客户信息，但客户不需要知道订单详情。

2. 双向关联

双向关联表示两个对象相互知道对方，使用<-->表示：

object Student
object Course

Student "1..*" <--> "0..*" Course : "enrolls in"

实践建议：双向关联会增加耦合度，仅在两个对象确实需要相互访问时使用。例如学生和课程之间的选课关系。

二、聚合与组合关系

1. 聚合关系（Aggregation）

聚合表示"has-a"关系，整体和部分可以独立存在，使用o--表示：

object Department {
    members
}

object Employee

Department o-- Employee : "contains"

实践建议：当部分对象可以属于多个整体对象或独立存在时使用聚合。例如员工可以属于不同部门或暂时不属于任何部门。

2. 组合关系（Composition）

组合是更强的"contains-a"关系，部分不能脱离整体存在，使用*--表示：

object House {
    rooms
}

object Room

House *-- Room : "consists of"

实践建议：当部分对象生命周期与整体一致时使用组合。例如房间不能脱离房子独立存在。

三、依赖关系

依赖表示一个对象在方法内部临时使用另一个对象，使用..>表示：

object ReportGenerator
object Database

ReportGenerator ..> Database : "uses for query"

实践建议：依赖是最弱的关系，适用于临时性、方法内部的关联。例如报表生成器临时使用数据库连接执行查询。

四、关系标签与多重性

1. 关系标签

可以为关系添加说明性标签：

object Professor
object Student

Professor "1" --> "1..5" Student : "advises"

2. 多重性表示

常用多重性表示法：

1 - 恰好一个
0..1 - 零或一个
1..* - 一个或多个
* - 多个
n..m - n到m个

object Library
object Book

Library "1" --> "0..*" Book : "contains"

实践建议：明确多重性有助于理解业务规则。例如图书馆可以没有书或有多本书，但每本书必须属于一个图书馆。

五、综合示例

object University {
    name : String
}

object Department {
    code : String
}

object Professor {
    id : Integer
}

object Student {
    studentId : String
}

object Course {
    credits : Integer
}

University "1" *-- "1..*" Department
Department "1" o-- "0..*" Professor
Department "1" o-- "1..*" Student
Professor "1" --> "1..3" Course : "teaches"
Student "1" --> "0..5" Course : "takes"
Course ..> Textbook : "requires"

六、最佳实践

关系选择原则：
- 优先使用最简单的依赖关系
- 只在必要时升级为关联
- 明确区分聚合和组合
布局技巧：
- 重要对象放在图表中心
- 相关对象分组放置
- 使用left to right direction改善可读性
文档化：
- 为复杂关系添加注释
- 保持标签简洁但信息完整
- 多重性应与业务规则一致

通过合理运用这些对象关系表示法，您可以创建出既准确又易于理解的系统设计图，有效促进团队沟通和系统实现。

PlantUML对象关系图绘制指南：关联、聚合与组合