클래스 다이어그램(Class Diagram) 정리

클래스 다이어그램 접근제어자 표기법

• - : private
• + : public
• # : protected

클래스 간의 관계

• 일반화 관계 (Generalization)
• 실체화 관계 (Realization)
• 의존 관계 (Dependency)
• 연관 관계 & 직접 연관 관계 (Association & Direct Association)
• 집합 관계 & 합성 관계 (Aggregation & Composition)

일반화 관계(Generalization)

일반화 관계는 일반적인 상속을 의미하며 상속 관계(IS-A 관계)로 표현한다.

UML 표기

사람과 개발자 클래스를 예로 클래스 다이어그램과 코드로 일반화를 표현하면 아래와 같습니다.

public class Person {
  private String name;
  private int age;
  private String phoneNumber;

  public void eat(){
    ...
  }
  public void study(){
    ...
  }
  public void sleep(){
    ...
  }
}

public class Developer extends Person {
  private String[] skills;
  private Double career;

  public void test(){
    ...
  }
  public void writeCode(){
    ...
  }
}

실체화 관계(Realization)

실체화 관계는 인터페이스에 선언한 메서드를 오버라이딩하여 실제 기능을 구현하는 것을 뜻한다.

UML 표기

개발에 대한 인터페이스와 사람을 예로 클래스 다이어그램과 코드로 실체화를 표현하면 아래와 같습니다.

public interface Developable {
  void test();
  void writeCode();
}

public class Person implements Developable {
  private String[] skills;

  public void eat(){
    ...
  }
  public void study(){
    ...
  }
  public void sleep(){
    ...
  }
  @Override
  public void test(){
    ...
  }
  @Override
  public void writeCode(){
    ...
  }
}

의존 관계(Dependency)

의존 관계는 한 클래스가 다른 클래스를 참조하는 것으로 대상 클래스의 객체 생성, 사용, 메서드 호출, 객체 반환, 매개변수로 해당 객체를 받는 것을 의미한다.

UML 표기

개발도구와 사람을 예로 클래스 다이어그램과 코드를 의존 관계를 표현하면 아래와 같습니다.

스테레오 타입 어떠한 목적의 의존 관계인지 의미를 명시할 수 있는데 위의 경우 parameter 목적을 명시했습니다.

public class DevelopmentTools {
  private String tool;

  public void writeCode(){
    ...
  }
}

public class Person {
  
  //create
  public DevelopmentTools(){
    return new DevelopmentTools();
  }
  
  //parameter
  public void develop(DevelopmentTools tools){
    tools.writeCode();
  }
}

develop 메서드가 종료되면 대상 클래스(DevelopmentTools)와의 관계는 더이상 유지되지 않습니다.

연관 관계 & 직접 연관 관계(Association & Direct Association)

연관관계는 HAS-A 관계를 나타내며 한 클래스가 다른 클래스를 필드로 가지는 것을 의미한다. 연관 관계와 직접 연관 관계는 방향성의 유무이다.

연관관계(Association)

두 객체가 서로를 인지하고 있는 것을 의미합니다.

UML 표기

고객과 주문을 예로 클래스 다이어그램과 코드를 연관관계로 표현하면 아래와 같습니다.

public class Customer {
  private Long customerId;
  private String customerName;
  private List<Order> orders;

  public Customer(int customerId, String customerName) {
    this.customerId = customerId;
    this.customerName = customerName;
    this.orders = new ArrayList<>();
  }

  public List<Order> getOrders(){
    return orders;
  }
  public void addOrder(Order order){
    orders.add(order);
  }
}

public class Order {
  private Long orderId;
  private Customer customer;
  
  public Order(Long orderId, Customer customer){
    this.orderId = orderId;
    this.customer = customer;
  }
}

고객이 주문을 한다고 보면 고객의 경우 주문을 인지하고, 주문의 경우 특정 고객을 인지해야하는 관계에 있다는 것에서 두 객체가 서로를 인지하고 있습니다.

직접 연관 관계(Direct Association)

방향이 있는 연관관계로 단방향을 의미하며 A에서는 B를 알지만 B에서는 A에 대한 존재를 모르는 것을 의미합니다.

UML 표기

주문과 상품을 예로 클래스 다이어그램과 코드로 직접 연관 관계를 표현하면 아래와 같습니다.

public class Order {
  private Long orderId;
  private List<Product> products;

  public Order(Long orderId){
    this.orderId = orderId;
    this.products = new ArrayList<>();
  }
  public List<Product> getProducts(){
    return products;
  }
  public void addProduct(Product product){
    products.add(product);
  }
}

public class Product {
  private Long productId;
  private String productName;

  public Product(Long productId, String productName) {
    this.productId = productId;
    this.productName = productName;
  }
}

주문과 상품을 예로 주문은 상품에 대한 정보를 지니고 있습니다. 하지만 상품의 경우 주문에 대한 정보는 인지 할 필요가 없기에 직접 연관 관계로 나타낼 수 있습니다.

집합 관계 & 합성 관계(Aggregation & Composition)

집합 관계는 합성관계와 함께 연관관계를 특수하게 나타낸 것이며, 합성 관계는 집합 관계와 비슷하나 집합 관계보다 조금 더 강한 집합을 의미하며, 두 관계는 전체와 부분의 관계를 나타냅니다.

• 전체(Whole) : 다른 객체의 기능을 사용하는 객체
• 부분(Part) : 전체 객체에 사용되는 객체

집합 관계(Aggregation)

HAS-A 관계이며 전체 객체가 부분 객체를 가지고 있음을 나타냅니다. 이 관계에서 전체 객체와 부분 객체 간의 생명주기가 독립적이며, 전체 객체가 소멸되어도 부분 객체는 있을 수 있습니다.

UML 표기

자동차와 엔진을 예로 클래스 다이어그램과 코드로 집약 관계를 표현하면 아래와 같습니다.

public class Car {
  private Engine engine;

  public Car(Engine engine){
    this.engine = engine;
  }
}

public class Engine {
  ...
}

자동차 객체(전체 객체)는 엔진 객체(부분 객체)을 포함하고 있으며, 엔진 객체(부분 객체)의 경우 자동차 객체(전체 객체)와 관계 없이 생성되므로 두 객체는 서로 독립적입니다.

이로 인해 자동차 객체(전체 객체)가 소멸되어도 엔진 객체(부분 객체)는 소멸되지 않으며, 엔진 객체(부분 객체)는 다른 객체와 공유할 수 있습니다.

합성 관계(Composition)

HAS-A 관계이며 전체와 부분의 강한 관계에 있습니다. 이 관계에서 전체 객체가 부분 객체를 포함하나 집약 관계와 반대로 전체 객체가 부분 객체의 생명주기를 관리합니다. 즉, 부분 객체는 전체 객체가 소멸될 때 같이 소멸합니다.

UML 표기

자동차와 엔진을 예로 클래스 다이어그램과 코드를 합성 관계로 표현하면 아래와 같습니다.

public class Engine {
  ...
}

public class Car {
  private Engine engine;

  public Car(){
    this.engine = new Engine();
  }
}

자동차 객체(전체 객체)는 엔진 객체(부분 객체)을 포함하고 있으며, 엔진 객체(부분 객체)은 자동차 객체(전체 객체)에서 생성되어, 자동차 객체(전체 객체)가 소멸되면 엔진 객체(부분 객체)도 같이 소멸되게 됩니다.