UML之集合类型

无论何时当我们要使用一个多值对象时，我们必须要清楚两个问题，一是这些值的顺序重要吗？二是允许重复值的存在吗？在编程语言中还会有其他的明确的信息，在UML中，只需明确这两个问题的答案即可确定对应的集合类型。

1.Set

Set是一个不允许存在重复值且未排序的集合。

例如一个骑行活动中，有许多骑手参加。每个骑手在一个骑行活动中只可能出现一次，即任一个特定的骑手在骑行活动中不可能重复出现；每个参与骑行活动的骑手之间没有什么特定或要求的顺序，他们是平等的。所以参与一个骑行活动的骑手不重复且无序，这些骑手就构成了一个Set。在类图中可表示如下：



在UML中，Set并没有专有的表示符号，它通过在多重性后添加表示不允许重复只能唯一的约束“{unique}”来表达。“unique”用于对集合中元素的唯一性进行约束，“{unique}”还有等价形式“{isunique=true}”。

2.Ordered Set

Ordered Set是一个不允许存在重复值且排序的集合。

例如一本书的作者可能有多人，而每位作者对一本书的贡献是不同的，所以书籍在出版时，一方面不会将一个作者列出来两次，另一方面作者的排序是非常重要的，即一本书的作者是不重复且有序的集合，他们构成了一个Ordered Set。以下类图中的属性author表达了这种特性。



在UML中，Ordered Set没有专有的表示符号，它通过在多重性后添加表示不允许重复并排序的的约束“{ordered, unique}”来表达。其中“ordered”表示集合是有序的，“{order}”也有一个等价形式“{isorder=true}”。

3.Bag

Bag是一个允许存在重复值且未排序的集合。

例如一个购物车中的商品，同一件商品可能会有多个，并且这些商品之间没有顺序可言，这些商品构成了一个Bag。

在UML中，Bag也没有专有的表示符号，它通过在多重性后添加表示允许重复（不唯一）、无序（不排序）的约束“{nonUnique, unordered}”来表达。在一些UML工具中，通常只支持添加“{unique}”和“{order}”约束，而缺省情况下，即未添加相关约束则表示相反的情况。故对于一个多重性条目，如果它是Bag，则不添加“{unique}”和“{order}”约束即可。

以下类图中属性items体现了它是一个Bag。

4.Sequence

Sequence是一个允许存在重复值且排序的集合，又称为Ordered Bag。

例如一个骑行活动的线路规划由多个点构成，而线路并不排斥两次甚至多次经过同一地点，但在线路上这些地点是有严格顺序的，所以骑行线路上的这些点构成了一个Sequence。在以下类图中属性itinerary描述了骑行线路。



在UML中，Sequence也没有专有的表示符号，它通过在多重性后添加表示不唯一且有序的约束来表达，如前所述，不标明唯一约束则表示不唯一，故仅使用约束“{ordered}”即可。或者，也可直接使用约束“{sequence}”或“{seq}”，在某些情况下，“{stream}”表达了相似的含义。

可以看到，在UML中集合类型的两个关键特性就是唯一性与有序性，这两个特性的不同组合对应了不同的集合类型。我们可以归纳如下表：