Архитектура Flex-приложения

[alatar]

У каждого класса as должен быть свой mxml, который отвечает за графику?

Нет, можно вообще все на чистом as написать.

Как связать *.mxml, отвечающий за графику с *.as, который отвечает за работу графических элементов?

Можете воспользоваться code behind.
http://www.flasher.ru/forum/showthread.php?t=146440
Если пишете под Flex 4, то пишете ваш компонент в as, потом создаете ему скин на mxml.
Можете воспользоваться MVC фреймворками, например, robotlegs, pureMVC в них во вьюхе используются медиаторы. В медиаторе можно полностью реализовать реакцию компонента, а в mxml только "сверстать" его.