UML中的多重性详解

一、多重性基本概念

1. ‌定义‌：描述类中元素的数量范围或确切数量‌
2. ‌表示方式‌：用[最小值]..[最大值]格式写在关联线上方‌

二、常见多重性表示

1. ‌单一实例‌：

   • 1：表示必须有且仅有一个实例
   • 1..1：同1（UML 2.0后不常用）
   • 示例：[人体]----[心脏] (1)

2. ‌可选实例‌：

   • 0..1：表示可以有0个或1个实例
   • 示例：[汽车]◆----[备胎] (0..1)

3. ‌多个实例‌：

   • *或0..*：表示可以有0个或多个实例
   • 1..*：表示至少有1个实例
   • 示例：[文章]----[段落] (*)

三、特殊多重性表示

1. ‌无限制‌：

   • *：等同于0..*，表示实例数量无上限‌
   • 示例：[大学]----[课程] (*)

2. ‌精确数量‌：

   • 直接写数字表示确切数量
   • 示例：[团队]----[成员] (5)表示固定5个成员

四、多重性应用场景

1. ‌组合关系‌：

   • 强所有权关系，部分不能独立存在
   • 示例：[汽车]◆----[发动机] (1)

2. ‌聚合关系‌：

   • 弱所有权关系，部分可以独立存在
   • 示例：[部门]◇----[员工] (1..*)

3. ‌关联关系‌：

   • 表示类之间的普通关联
   • 示例：[学生]----[课程] (0..10)（学生最多选10门课）

五、多重性书写规范

1. ‌位置‌：写在关联线上方或靠近类名处‌

2. ‌格式‌：

   • 简单多重性：(1)、(0..1)
   • 复杂多重性：{3,5}（表示3或5个实例）

3. ‌复合多重性‌：

   • 可同时指定不同范围
   • 示例：{2,4}..10表示2到4个或最多10个

六、多重性在代码中的体现

// 1对多关系
public class Department {
private List<Employee> employees = new ArrayList<>(); // 1..*
}
// 0..1关系
public class Car {
private Optional<SpareTire> spareTire; // 0..1
}

七、注意事项

1. 组合关系通常使用1或1..*，表示强所有权‌
2. 聚合关系常用0..*或1..*，表示弱所有权‌
3. 多重性必须与关系类型（组合/聚合/关联）配合使用