Отношения между сущностями
Взаимосвязь – это особый тип логических отношений между сущностями, показанных на диаграммах классов и объектов. В UML представлены следующие виды отношений:
Ассоциации
Ассоциация показывает, что объекты одной сущности (класса) связаны с объектами другой сущности.
Каждая ассоциация несет информацию о связях между объектами. Наиболее часто используются бинарные ассоциации, связывающие два класса. Ассоциация может иметь название, которое должно выражать суть отображаемой связи. Помимо названия, ассоциация может иметь такую характеристику, как множественность. Она показывает, сколько объектов каждого класса может участвовать в ассоциации. Множественность указывается у каждого конца ассоциации (полюса) и задается конкретным числом или диапазоном чисел. Множественность, указанная в виде звездочки, предполагает любое количество (в том числе, и ноль). Например, ассоциация связывает один объект класса «Набор товаров» с одним или более объектами класса «товар». Связаны между собой могут быть и объекты одного класса, поэтому ассоциация может связывать класс с самим собой. Например, для класса «Житель города» можно ввести ассоциацию «Соседство», которая позволит находить всех соседей конкретного жителя.
Рис.5 Применение ассоциаций
Существует пять различных типов ассоциации. Наиболее распространёнными являются двунаправленная и однонаправленная. Например, классы «рейс» и «самолёт» связаны двунаправленной ассоциацией, а классы «человек» и «кофейный автомат» связаны однонаправленной.
Двойные ассоциации (с двумя концами) представляются линией, соединяющей два классовых блока. Ассоциации более высокой степени имеют более двух концов и представляются линиями, один конец которых идет к классовому блоку, а другой к общему ромбику. В представлении однонаправленной ассоциации добавляется стрелка, указывающая на направление ассоциации.
Ассоциация может быть именованной, и тогда на концах представляющей её линии будут подписаны роли, принадлежности, индикаторы, мультипликаторы, видимости или другие свойства.
Агрегация
Агрегация — это разновидность ассоциации при отношении между целым и его частями. Как тип ассоциации агрегация может быть именованной. Одно отношение агрегации не может включать более двух классов (контейнер и содержимое).
Рис.6 Диаграмма классов, показывающая агрегацию между двумя классами
Агрегация встречается, когда один класс является коллекцией или контейнером других. Причём по умолчанию, агрегацией называют агрегацию по ссылке, то есть когда время существования содержащихся классов не зависит от времени существования содержащего их класса. Если контейнер будет уничтожен, то его содержимое — нет.
Графически агрегация представляется пустым ромбиком на блоке класса и линией, идущей от этого ромбика к содержащемуся классу.
Композиция
Композиция — более строгий вариант агрегации. Известна также как агрегация по значению.
Композиция имеет жёсткую зависимость времени существования экземпляров класса контейнера и экземпляров содержащихся классов. Если контейнер будет уничтожен, то всё его содержимое будет также уничтожено.
Графически представляется как и агрегация, но с закрашенным ромбиком.
Различия между композицией и агрегацией
Целое композиции должно иметь мультипликатор 0..1 или 1, что показывает, что часть является частью только одного целого. В агрегации же может быть любой мультипликатор.
Приведём наглядный пример. Комната является частью квартиры, следовательно здесь подходит композиция, потому что комната без квартиры существовать не может. А, например, мебель не является неотъемлемой частью квартиры, но в то же время, квартира содержит мебель, поэтому следует использовать агрегацию.
Обобщение (наследование)
Обобщение на диаграммах классов используется, чтобы показать связь между классом-родителем и классом-потомком. Оно вводится на диаграмму, когда возникает разновидность какого-либо класса, а также в тех случаях, когда в системе обнаруживаются несколько классов, обладающих сходным поведением (в этом случае общие элементы поведения выносятся на более высокий уровень, образуя класс-родитель).
Рис.7 Диаграмма классов, показывающая обобщение
Например: животные — супертип млекопитающих, которые, в свою очередь, — супертип приматов, и так далее. Эта взаимосвязь легче всего описывается фразой «А — это Б» (приматы — это млекопитающие, млекопитающие — это животные).
Графически обобщение представляется линией с пустым треугольником у супертипа.
Обобщение также известно как наследование или «is a» взаимосвязь.
Рис.8 Обощение
UML позволяет строить модели с различным уровнем детализации. На рис.4 показана детализация модели, представленной на рис.2.
Рис.
9 Детализация модели набора товаров
Обобщение показывает, что набор товаров – это тоже товар, который может быть предметом заказа, продажи, поставки и т.д. Набор включает опись, в которой указывается, какие товары входят в набор, а класс-ассоциация «включает» определяет количество каждого вида товаров в наборе.
Реализация
Реализация — отношение между двумя элементами модели, в котором один элемент (клиент) реализует поведение, заданное другим (поставщиком). Графически реализация представляется также как и наследование, но с пунктирной линией.
Зависимость
Зависимость — это слабая форма отношения использования, при котором изменение в спецификации одного влечёт за собой изменение другого, причем обратное не обязательно. Возникает когда объект выступает например в форме параметра или локальной переменной.
Графически представляется пунктирной стрелкой, идущей от зависимого элемента к тому, от которого он зависит. Зависимость может быть между экземплярами, классами или экземпляром и классом.
Уточнения отношений
Уточнение имеет отношение к уровню детализации. Один пакет уточняет другой, если в нем содержатся те же самые элементы, но в более подробном представлении. Например, при написании книги вы наверняка начнете с формулировки предложения, в котором кратко будет представлено содержание каждой главы. Предположим, что резюме к каждой главе в качестве отдельного элемента входит в пакет «Предложение». Допустим также, что «Завершённая книга» — это пакет, элементами которого являются законченные главы. В этом контексте пакет «Завершённая книга» является уточнением пакета «Предложение».
Мощность отношений (Кратность)
Мощность отношения (мулитипликатор) означает число связей между каждым экземпляром класса (объектом) в начале линии с экземпляром класса в ее конце. Различают следующие типичные случаи:
Нотация |
Объяснение |
Пример |
0..1 |
Ноль или один экземпляр |
кошка имеет или не имеет хозяина |
1 |
Обязательно один экземпляр |
у кошки одна мать |
0..* или * |
Ноль или более экземпляров |
у кошки может быть, а может и не быть котят |
1..* |
Один или более экземпляров |
у кошки есть хотя бы одно место, где она спит |