UML关联类在多个关系中的应用

Question

我正在使用UML制作类图，但找不到关于这个主题的信息。 我可以在多个关联类之间拥有一个类吗？ 这里有一个例子： 消息应该是用户和组之间的关联类，但也是用户和频道之间的关联类。 这种情况是否允许或者还有其他方法可以实现此功能？ 谢谢！

- tremon

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警告：“我可以将同一关联类与多个关系相关联吗？”这句话是错误的，您至少必须删除“关联”，并在标题中也是如此。您需要像“我可以在几个关联类中拥有一个类”这样的内容。 - bruno

Answer 1

什么是关联类？

当查看关联类的图形标记时，我们可能会误认为关联类只是附加到关联的类。

但实际上，关联类既是关联又是类：

UML 2.5.1 / 第11.5.3.2节：关联类是声明具有自己一组特征的关联。关联类既是关联又是类，并保留了两者的静态和动态语义。

因此，在建模语义中，除了符号外，您无法将关联类与相应的关联分开。如果您还不确定，请参阅规范中的下一句话：

关联类描述了一组对象，每个对象都共享由关联类作为类的特征、约束和语义所隐含的规格，并对应于唯一的链接，该链接将关联类作为关联的一种实例化。

（链接是关联的实例，对应于具有“每个成员端点的一个值”的元组）

关联类二元性的后果是什么？

结果是，同一关联类不能以多个不同的形式存在，每个形式都将关联不同的类集。

虽然符号中没有阻止您添加点线来似乎“连接”同一类到两个不同的关联如布鲁诺所解释的那样，但这种符号不符合有效的UML语义。

备选方案

您的问题强调了一个有趣的设计问题。幸运的是，有很多解决方法。例如:

1. User类与抽象的Destination类相关联。Message将是关联类。 Destination将被专门化为Group和Chanel，两者都会继承关联（无需在图形上重复关联）。 （编辑：正如Axel Scheithauer在评论中强调的那样，关联和关联类是相同的，它们必须具有相同的名称）

忘掉关联类。将Message变成普通类，并与User关联。同时，也将其与Group和Chanel关联。如果必要的话，在这两个关联之间添加一个{xor}约束，以表示它们是互斥的。

您目前只与“Group”建立了多对多关联，而没有与“Channel”建立关联，这表明存在一些显著的差异，并且更支持第二种情况而不是第一种情况。

无论关联类型如何，您当前的模型都引发了一些问题，涉及与“Group”建立的多对多关联：

- 您是否意味着多个用户可以向多个组发送相同的消息？ - 还是指用户可以向一个群发送消息，而该群由多个用户组成？

在后一种情况下，您应该选择两个不同的关联：一个用于发送关联，另一个用于组成员资格关联（请参见上面的红色关联图表）。

- Christophe

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你解释得很正确，关联类指定了一个既是关联又是类的对象。然而，在你的示例图中，你展示了两个不同的名称sends和message。由于它们是同一个元素，它们只能有一个名称。 - Axel Scheithauer

@AxelScheithauer 当然，您是完全正确的！我使用了OP问题中提供的元素来帮助映射。我已经进行了编辑，以引起您的重要评论的注意，并解决图形符号中的问题。 - Christophe

Answer 2

这是一个非常有趣的问题。

在formal/2017-12-05中，第199页的图11.25"关联"，第200页开始的“11.5.3.2关联类”以及第220页开始的“11.8.2关联类[类]”中都没有说明一个类不能用于多个关联类，因此我认为可以这样做。

但是要注意，类的名称和关联的名称必须相同，来自 formal/2017-12-05 § 11.5.3.2 Association Classes第200页：

关联和类都是分类器，因此具有一组共同属性，例如能够拥有特征，具有名称等。这些属性从相同的构造（分类器）中继承，并且不会重复。因此，关联类只有一个名称，并且具有为类和关联定义的特征集。

那么如果您想创建关联类，则不能将类命名为Message，并且关联也不能命名为sends。

Note类和Association类都是NamedElement（第47页的“7.8.9 NamedElement [抽象类]”），一个给定名称可以用于多个NamedElement，但是要共存于同一Namespace中，两个NamedElement必须是可区分的。从formal/2017-12-05第49页的“7.8.9.7 Operations”中：

isDistinguishableFrom(n : NamedElement, ns : Namespace) : Boolean
isDistinguishableFrom()查询确定两个NamedElements是否可以在命名空间中逻辑上并存。默认情况下，如果(a)它们具有不是彼此类型的任何类型或(b)它们具有不同的名称，则两个命名元素是可区分的。

然后两个关联Message必须位于不同的命名空间中，因为它们具有相同的名称。

- bruno

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非常感谢，这解决了我的问题 :) 我都快疯了，一直在找这个！ - tremon

@tremon，不用谢，希望我的回答是正确的，等待其他人的反应。 - bruno

@tremon，你的问题有一个对应的问题，我发布了这个问题是否可以在多个关联类中使用关联？ ；-) - bruno

一个AssociationClass仍然是一个Association。因此，相同的规则适用：二元Association或AssociationClass连接两个类。这意味着您的模型不可能。您可以拥有一个三元Association，但那将是完全不同的事情，具有完全不同的符号表示（一个白色菱形连接到所有三个类，并带有虚线连接到AssociationClass的类部分）。因此，我认为@JimL的答案是正确的方法。 - Axel Scheithauer

@bruno：在你的图表中，有两条类似于关联的线和一个矩形类似于一个类，用虚线连接。如果只有一条虚线，那么它就是关联类的符号。我不知道你想用你的符号表达什么。既然你连接了三个类Group、Channel和User，我想知道你是否考虑到了三元关联类。 - Axel Scheithauer

Answer 3

如果你想让消息成为连接用户到组和频道的 UML Association Class 的实例，那么可以将 Message 协会的一端属性连接到一个 UML 类的实例，该类是 Group 和 Channel 的联合体。

要构建联合类，将其作为两个 UML Generalization 实例的一般端，并将其设置为抽象。一个 generalization 的具体端点将是 Group，另一个则是 Channel。为了更清晰明了，将这些 generalization 放入一个 {complete} 的 UML Generalization Set 实例中。

- Jim L.

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那是我曾经考虑过的事情，但问题在于组和通道在它们的关系中具有不同的基数。 - tremon

可以通过专门化继承的关联来实现不同的多重性。是的，这是可能的。 - Axel Scheithauer

你为什么要首先使用AssociationClasses？根据你的描述，消息是从一个User实例流向一个Group实例的信息。对于这种情况，AssociationClasses不是正确的方式。相反，“message”将是一个独立的类，具有与“User”和抽象超类的关联。 - Axel Scheithauer

可以使用AssociationClass来处理message，但这样做会很麻烦。而且你的图表中还需要使用Associations。当两个实例之间的链接需要具有属性时（例如，公司-人员可能需要合同开始日期），使用AssociationClasses是有用的。即使如此，它们通常也可以用普通类和两个关联来替代。 - Axel Scheithauer

（我在回答的同时干涉了你的回答，希望这不是问题）如果您想让“Message”成为UML关联类的实例：这不是OP的问题，“Message”是一个类，而不是关联类的实例。我不明白您在回答OP的问题时在回答什么，注意像“我可以有...”这样的问题基本上等待着“是”或“否”的答案...当然需要更多的解释;-) - bruno