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关联和链接关系在很多情况下是对称的,即被关联的两个类都有以自己为源端对方为目标端的角色存在,而且角色与源端类的属性是等价的,即在关联一端的关联端(角色)等价于另外一端的属性。例如,在下图中,我们可以认为author:Person是类Book的一个属性,而myBooks:Person是类Person的一个属性。

关于关联的详细信息,可参阅《UML之关联》一文。

如果希望表达一种非对称的关系,可以使用“组合”或“聚合”关系进行建模。UML使用实心菱形(组合)或空心菱形(聚合)表达这种关系,菱形放置在关联线上并靠近关系中的占主导地位的元素。

1.组合

组合表达整体与部分的关系,表示组合的实心菱形放置于表示整体的元素的那一端,如下图所示。

在上图表示的组合关系中,靠近Cover的一端给出了多重性值2,而靠近Book的一端未给出多重性,此时它的多重性值将默认为1。这张图描画的模型表明封面(Cover)是书(Book)的一部分,并且一本书包含有两个封面(封面和封底)。

使用组合关系时,“整体”的生命周期将决定“部分”的生命周期。例如在上例建模的场景下,如果我们删除(或者在现实世界中我们焚毁)一本书(Book),则封面(Cover)也将被删除(或焚毁)。

“整体”端一侧的多重性值只能是[1]或者[0..1](注意:在组合关系建模时多重性不需要前后的中括号[ ],参见上图)。例如在上例中,首先一个封面(Cover)不能被用于多本书(Book);其次,如果封面(Cover)不可以从书(Book)中移除,则菱形所在一侧的多重性值只能为[1],如果允许封面(Cover)从书(Book)中移除,则菱形所在一侧的多重性值只能为[0..1]。

“部分”端一侧的多重性允许是任意的合法值,上例中的封面(Cover)是两个,即封面和封底。上述多重性也可以使用独立的组合关系替代,即在Book与Cover之间分别为封面与封底建立组合关系,如下图所示。

组合作为关联的一种类型,理论上关联的所有修饰符都可以应用于组合,不过通常不需要给出组合的名称,而在理解或描述组合时允许有类似以下的说法:

  • 一本书由两个封面组成。
  • 一本书有两个部分是封面。
  • 一个封面是一本书的一部分。

组合是一种非对称的关系:一本书(Book)可以有封面(Cover)作为它的一部分,而一个封面(Cover)不能将同一本书(Book)作为它的一部分。

组合具有传递性,这意味着如果类C是类B的一部分,而类B是类A的一部分,则类C也是类A的一部分。例如某个类(Class)由名称(Name)和属性(Attribute)组成,而属性(Attribute)又有它的组成部分。如果删除类(Class),则不只是名称(Name)和属性(Attribute)会被删除,组成属性(Attribute)的Name、Type、Mult也将被删除。

使用类似上图的树形结构在描述组合或聚合关系非常常见,例如对材料清单、元模型或过程分解建模时都可以使用树形结构。

2.聚合

聚合是组合的一种较弱形式,或者说是关联的一种较强形式。

相对于组合,聚合的目标端可以与多个源端建立关联,即目标端是可以“共享”的。例如在下图中,一本书(Book)可以有多名作为作者(author)的人(Person),而一个人(Person)也可能是多本书(Book)的作者(author)。

此外,组合的“整体“决定了”部分“的生命周期,而聚合不存在这种约束。当聚合的”整体“消失时,”部分“依旧存在,它并不随”整体”而消失。例如当一本书(Book)被销毁时(甚至所有已印刷的书都被销毁时),作为这本书(Book)作者(author)的人(Person)依然健在;反之,当作为作者(author)的一个人(Person)死亡后,并不会影响这本书(Book)的完整性。

可以看到,聚合的语义与常规关联的语义几乎相同。当我们使用聚合时,通常可以直接使用关联来替代它。如果需要强调类似部分的关系而它又不像组合那样紧密与强烈时,则可以选择使用聚合。

最后,特别补充一点,从UML技术角度来说,关联有一个名为AggregationKind的属性,普通关联其值为None,对于组合其值为Composite,对于聚合,其值为Shared。

组合与聚合 – 光头颜说ITicon-default.png?t=O83Ahttps://gtyan.com/archives/356

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