19.2.2. Відношення асоціації

Відношення асоціації відповідає наявності деякого відношення між класами. Дане відношення позначається суцільною лінією з додатковими спеціальними символами, які характеризують окремі властивості конкретної асоціації. Як додаткові спеціальні символи можуть використовуватися ім'я асоціації, а також імена і кратність класів-ролей асоціації. Ім'я асоціації є необов'язковим елементом її позначення. Якщо воно задане, то записується із заголовної (великої) букви поряд з лінією відповідної асоціації.

Найпростіший випадок такого відношення – бінарна асоціація. Вона зв'язує в точності два класи і, як виняток, може пов'язувати клас із самим собою. Для бінарної асоціації на діаграмі може бути вказаний порядок проходження класів з використанням трикутника у формі стрілки поряд з іменем даної асоціації. Напрям цієї стрілки вказує на порядок класів, один з яких є першим (з боку трикутника), а інший – другим (з боку вершини трикутника). Відсутність такої стрілки поряд з іменем асоціації означає, що порядок проходження класів у такому відношенні не визначений.

Як простий приклад відношення бінарної асоціації розглянемо відношення між двома класами – класом "Компанія" і класом "Співробітник" (рис. 19.5). Вони зв'язані між собою бінарною асоціацією Робота, ім'я якої вказане на рисунку поряд з лінією асоціації. Для даного відношення визначений порядок проходження класів, першим з яких є клас "Співробітник", а другим – клас "Компанія". Окремим прикладом або екземпляром такого відношення може бути пара значень (Петренко І.І., "Рога&копита"). Це означає, що співробітник Петренко І.І. працює в компанії "Рога&копита".

Рис. 19.5. Графічне зображення відношення бінарної асоціації між класами

Тернарна асоціація і асоціації вищої арності в загальному випадку називаються N-кратною асоціацією (читається – "ен кратна асоціація"). Така асоціація зв'язує деяким відношенням 3 і більше за класи, при цьому один клас може брати участь в асоціації більше, ніж один раз. Клас асоціації має певну роль у відповідному відношенні, що може бути явно вказане на діаграмі. Кожний екземпляр N-кратної асоціації є N-кратним кортежем значень об'єктів з відповідних класів. Бінарна асоціація є окремим випадком N-кратної асоціації, коли значення N=2, і має своє власне позначення.

N-арна асоціація графічно позначається ромбом, від якого ведуть лінії до символів класів такої асоціації. У цьому випадку ромб з'єднується із символами відповідних класів суцільними лініями. Зазвичай лінії проводяться від вершин ромба або від середини його сторін. Ім'я N-кратної асоціації записується поряд з ромбом відповідної асоціації.

Порядок класів в N-арній асоціації, на відміну від порядку множин у відношенні, на діаграмі не фіксується. Деякий клас може бути приєднаний до ромба пунктирною лінією. Це означає, що даний клас забезпечує підтримку властивостей відповідної N-арної асоціації, а сама N-арна асоціація має атрибути, операції і/або асоціації. Іншими словами, така асоціація, у свою чергу, є класом з відповідним позначенням у вигляді прямокутника і є самостійним елементом мови UML – асоціацією-класом (Association Class). N-арна асоціація не може містити символу агрегації для жодної зі своїх ролей.

Як приклад конкретної тернарної асоціації розглянемо відношення між трьома класами: "Футбольна команда", "Рік" і "Гра". Така асоціація вказує на наявність відношення між цими трьома класами, яка може задавати інформацію про ігри футбольних команд у національному чемпіонаті протягом декількох останніх років (рис. 19.6).

Як вже згадувалося, окремий клас асоціації має власну роль у відношенні. Ця роль може бути зображена графічно на діаграмі класів. З цією метою в мові UML вводиться в розгляд спеціальний елемент – кінець асоціації (Association End), який графічно відповідає точці з'єднання лінії асоціації з окремим класом. Кінець асоціації є частиною асоціації, але не класу. Кожна асоціація має два або більше кінців асоціації. Найважливіші властивості асоціації вказуються на діаграмі поряд з цими елементами асоціації і повинні переміщуватися разом з ними.

Рис. 19.6. Графічне зображення тернарної асоціації між трьома класами

Однією з таких додаткових позначень є ім'я ролі окремого класу, що входить в асоціацію. Ім'я ролі є рядком тексту поряд з кінцем асоціації для відповідного класу. Вона вказує специфічну роль, яку відіграє клас, що є кінцем такої асоціації. Ім'я ролі не є обов'язковим елементом позначень і може бути відсутнім на діаграмі.

Наступний елемент позначень – кратність окремих класів, що є кінцями асоціації. Кратність окремого класу позначається у вигляді інтервалу цілих чисел, аналогічно кратності атрибутів і операцій класів. Інтервал записується поряд з кінцем асоціації і для N-арної асоціації означає потенційне число окремих екземплярів або значень кортежів цієї асоціації, які можуть мати місце, коли решта N-1 екземпляр або значень класів фіксована.

Так, для розглянутого раніше прикладу (див. рис. 19.5) кратність "1" для класу "Компанія" означає, що кожний співробітник може працювати тільки в одній компанії. Кратність "1..*" для класу "Співробітник" означає, що в кожній компанії можуть працювати декілька співробітників, загальне число яких заздалегідь невідоме і нічим не обмежене. Відмітимо, що замість кратності "1..*" записати тільки символ "*" не можна, оскільки останній означає кратність "0..*". Для даного прикладу це означало б, що окремі компанії можуть зовсім не мати співробітників в своєму штаті. Але така кратність цілком прийнятна в інших ситуаціях, як це видно з розглянутого вище прикладу (рис. 19.6).

Що стосується інших властивостей відношення асоціації, то у разі їх наявності, вони можуть розглядатися як атрибути класу асоціації і можуть бути вказані на діаграмі звичайним для класу способом у відповідній секції прямокутника класу.

Окремим випадком відношення асоціації є так звана виключаюча асоціація (Xor-association). Семантика такої асоціації вказує на той факт, що з декількох потенційно можливих варіантів даної асоціації в кожний момент часу може використовуватися тільки один її екземпляр. На діаграмі класів виключаюча асоціація зображається пунктирною лінією, що з’єднює дві і більше асоціації, поряд з якою записується рядок-обмеження "{Xor}".

Наприклад, рахунок у банку може бути відкритий для клієнта, яким може виступати фізична особа (індивідуум) або компанія, що зображається за допомогою виключаючої асоціації (рис. 19.7).

Рис. 19.7. Графічне зображення виключаючої асоціації між трьома класами

Спеціальною формою або окремим випадком відношення асоціації є відношення агрегації, яке, у свою чергу, теж має спеціальну форму – відношення композиції. Оскільки ці відношення мають свої спеціальні позначення і відносяться до базових понять мови UML, розглянемо їх послідовно.