SEMANTICS OF UML
UML类图关系泛化、继承、实现、依赖、关联、聚合、组合
继承、实现、依赖、关联、聚合、组合的联系与区别分别介绍这几种关系：继承实现指的是一个class 类实现interface 接口（可以是多个）的功能；实现是类与接口之间最常 见的关系；在Java 中此类关系通过关键字implements 明确标识，在设计时一般没有争 议性；依赖可以简单的理解，就是一个类A 使用到了另一个类B ，而这种使用关系是具有偶然性的、、 临时性的、非常弱的，但是B 类的变化会影响到A ；比如某人要过河，需要借用一条船， 此时人与船之间的关系就是依赖;表现在代码层面，为类B 作为参数被类A 在某个method 方法中使用；Inte rfare指的是一个类（称为子类、子接口）继承另外的一个类（称为父类、父接口）的功能，并可 以增加它自己的新功能的能力，继承是类与类或者接口与接口之间最常见的关系；在Java 中此类关系通过关键字extends 明确标识，在设计时一般没有争议性；b lnterface_BQlass_A ClaSs_B关联他体现的是两个类、或者类与接口之间语义级别的一种强依赖关系，比如我和我的朋友；这 种关系比依赖更强、不存在依赖关系的偶然性、关系也不是临时性的，一般是长期性的，而 且双方的关系一般是平等的、关联可以是单向、双向的；表现在代码层面，为被关联类B 以类属性的形式出现在关联类A 中，也可能是关联类A 引用了一个类型为被关联类B 的全 局变量；聚合聚合是关联关系的一种特例，他体现的是整体与部分、拥有的关系，即has-a 的关系，此 时整体与部分之间是可分离的，他们可以具有各自的生命周期，部分可以属于多个整体对象， 也可以为多个整体对象共享；比如计算机与CPU 、公司与员工的关系等；表现在代码层面， 和关联关系是一致的，只能从语义级别来区分；组合组合也是关联关系的一种特例，他体现的是一种contains-a 的关系，这种关系比聚合更强， 也称为强聚合；他同样体现整体与部分间的关系，但此时整体与部分是不可分的，整体的生 命周期结束也就意味着部分的生命周期结束；比如你和你的大脑；表现在代码层面，和关联 关系是一致的，只能从语义级别来区分；对于继承、实现这两种关系没多少疑问，他们体现的是一种类与类、或者类与接口间的纵向 关系；其他的四者关系则体现的是类与类、或者类与接口间的引用、横向关系，是比较难区 分的，有很多事物间的关系要想准备定位是很难的，前面也提到，这几种关系都是语义级别Cl3ss A 十 depend<Qlass.B classBJ ；:；；VoidClass_B的，所以从代码层面并不能完全区分各种关系；但总的来说，后几种关系所表现的强弱程度依次为：组合＞聚合＞关联》依赖；聚合跟组合其实都属于关联只不过它们是两种特殊的关联因为本是同根生所以它们之间难 免会有相似之处下面让我们一起来看一下它们之间有何不同聚合与组合的概念相信不用我在此赘述大家就已经了解了下面直接上例子 程老师的《大话》里举大那个大雁的例子很贴切在此我就借用一下大雁喜欢热闹害怕孤独所 以它们一直过着群居的生活这样就有了雁群每一只大雁都有自己的雁群每个雁群都有好多 大雁大雁与雁群的这种关系就可以称之为聚合另外每只大雁都有两只翅膀大雁与雁翅的关 系就叫做组合有此可见聚合的关系明显没有组合紧密大雁不会因为它们的群主将雁群解散 而无法生存而雁翅就无法脱离大雁而单独生存一一组合关系的类具有相同的生命周期聚合关系图：构造函数不同雁群类:[csharp] view plaincopypublic class GooseGroup { public Goose goose; public GooseGroup(Goose goose) { this .goose = goose;} 10. }[csharp] view plaincopy1. 2. 3.4.5. 6.7. 8.9. 组合关系图:从从代码上看这两种关系的区别在于:1.public class GooseGroup2.{3.public Goose goose;4.5.6.public GooseGroup(Goose goose)7.{8.this.goose = goose;9.}10.}大雁类：[csharp] view plaincopy1.public class Goose2.{3.public Wings wings;4.5.public Goose()6.{7.wings=new Wings();8.}9.}[csharp] view plaincopy1.public class Goose2.{3.public Wings wings;4.5.public Goose()6.{7.wings=new Wings();8.}9.}聚合关系的类里含有另一个类作为参数雁群类（GooseGroup）的构造函数中要用到大雁（Goose）作为参数把值传进来大雁类（Goose）可以脱离雁群类而独立存在组合关系的类里含有另一个类的实例化大雁类（Goose）在实例化之前一定要先实例化翅膀类（Wings）两个类紧密耦合在一起它们有相同的生命周期翅膀类(Wings)不可以脱离大雁类(Goose)而独立存在信息的封装性不同在聚合关系中，客户端可以同时了解雁群类和大雁类，因为他们都是独立的而在组合关系中，客户端只认识大雁类，根本就不知道翅膀类的存在，因为翅膀类被严密的封装在大雁类中。
UML图中类之间的关系_依赖,泛化,关联,聚合,组合,实现答辩
UML图中类之间的关系:依赖,泛化,关联,聚合,组合,实现1.2.3.4.5.6.类与类图1 类(Class封装了数据和行为，是面向对象的重要组成部分，它是具有相同属性、操作、关系的对象集合的总称。
2 在系统中，每个类具有一定的职责，职责指的是类所担任的任务，即类要完成什么样的功能，要承担什么样的义务。
一个类可以有多种职责，设计得好的类一般只有一种职责，在定义类的时候，将类的职责分解成为类的属性和操作（即方法）。
3 类的属性即类的数据职责，类的操作即类的行为职责一、依赖关系(Dependence依赖关系（Dependence）：假设A类的变化引起了B 类的变化，则说名B类依赖于A类。
• 依赖关系(Dependency 是一种使用关系，特定事物的改变有可能会影响到使用该事物的其他事物，在需要表示一个事物使用另一个事物时使用依赖关系。
大多数情况下，依赖关系体现在某个类的方法使用另一个类的对象作为参数。
• 在UML中，依赖关系用带箭头的虚线表示，由依赖的一方指向被依赖的一方。
[java] view plaincopyprint?1. public class Driver2. {3. public void drive(Car car4. {5. car.move(;6. }7. ……8. }9. public class Car10. {11. public void move(12. {13. ......14. }15. ……16. }{car.move(;}……}public class Car{public void move({......}……}依赖关系有如下三种情况：1、A类是B类中的（某中方法的）局部变量；2、A类是B类方法当中的一个参数；3、A类向B类发送消息，从而影响B类发生变化；GeneralizationGeneralization A是B和C的父类，B,C具有公共类（父类）A，说明A是B,C的一般化（概括，也称泛化）• 泛化关系(Generalization也就是继承关系，也称为“is-a-kind-of”关系，泛化关系用于描述父类与子类之间的关系，父类又称作基类或超类，子类又称作派生类。
UML的定义和组成详细介绍
UML的定义和组成详细介绍⽬录1、UML1.1概述UML(Unified Modeling Language 统⼀建模语⾔) 是为软件系统的制品进⾏描述（specifying）、可视化（visualizing）、构造（constructing）、⽂档化（documenting）的⼀种语⾔。
UML规范⽤来描述建模的概念有: 类、对象、关联、职责、⾏为、接⼝、⽤例、包、顺序、协作，以及状态。
1.2 UML是⼀种建模语⾔建模⽅法 = 建模语⾔ + 建模过程。
建模语⾔定义了⽤于表⽰设计的符号(通常是图形符号)；建模过程描述进⾏设计所需要遵循的步骤。
标准建模语⾔UML是⼀种建模语⾔，⽽不是⼀种⽅法，它统⼀了⾯向对象建模的基本概念、术语及其图形符号，为⼈们建⽴了便于交流的共同语⾔。
建模能⼒：建模⽅法 + 领域知识 + 实践1.3 UML语⾔包含三⽅⾯1. UML基本图素：它是构成UML模型图的基本元素。
例如类、对象、包、接⼝、组件等。
2. UML模型图：它由UML基本图素按照UML建模规则构成。
例如⽤例图、类图、对象图、…等。
3. UML建模规则：UML模型图必须按特定的规则有机地组合⽽成,从⽽构成⼀个有机的、完整的UML模型图（well-formed UMLdiagram）。
2、UML⽀持软件体系结构建模为了表达不同的软件开发相关⼈员在软件开发周期的不同时期看待软件产品的不同侧重⾯, 需要对模型进⾏分层。
UML根据软件产品的体系结构（architecture）对软件进⾏分层。
软件的体系结构分解为五个不同的侧⾯，称为4＋1视图(view)。
分别是：⽤例视图（Use case view，Scenarios）—场景视⾓逻辑视图(Logical view) — 逻辑视⾓进程（过程）视图（Process view） — 过程视⾓实现（开发）视图(Implementation view) —开发视⾓部署（物理、配置）视图(Deployment view) —物理视⾓每个视图分别关注软件开发的某⼀侧⾯视图由⼀种或多种模型图(diagram)构成模型图描述了构成相应视图的基本模型元素（element）及它们之间的相互关系。
UML九种视图总结
UML九种视图总结第一篇：UML九种视图总结1.UML关系UML类图中的关系分为四种：泛化关系、依赖关系、关联关系、实现关系；关联关系又可以细化为聚合和组合。
1.1 泛化（Generalization)泛化是父类和子类之间的关系，子类继承父类的所有结构和行为。
在子类中可以增加新的结构和行为，也可以覆写父类的行为。
1.2.依赖（Dependencies）依赖关系是一种使用关系，特定事物的改变有可能会影响到使用该事物的事物，反之不成立。
在你想显示一个事物使用另一个事物时使用，两个元素之间的一种关系，其中一个元素（服务者）的变化将影响另一个元素（客户），或向它（客户）提供所需信息。
它是一种组成不同模型关系的简便方法。
依赖表示两个或多个模型元素之间语义上的关系。
它只将模型元素本身连接起来而不需要用一组实例来表达它的意思。
它表示了这样一种情形，提供者的某些变化会要求或指示依赖关系中客户的变化。
根据这个定义，关联和泛化都是依赖关系，但是它们有更特别的语义，故它们有自己的名字和详细的语义。
我们通常用依赖这个词来指其他的关系。
依赖用一个从客户指向提供者的虚箭头表示，用一个构造型的关键字来区分它的种类，通常情况下，依赖关系体现在某个类的方法使用另一个类作为参数。
1.3.关联（Association）关联是一种结构化的关系，指一种对象和另一种对象有联系。
给定有关联的两个类，可以从一个类的对象得到另一个类的对象。
类与类之间由弱到强关系是: 没关系 > 依赖 > 关联 > 聚合 > 组合。
类和类之间八竿子打不着那就是没关系，这个没啥歧义。
依赖(dependency)可以简单的理解，就是一个类A使用到了另一个类B，而这种使用关系是具有偶然性的、、临时性的、非常弱的，但是B类的变化会影响到A；比如某人要过河，需要借用一条船，此时人与船之间的关系就是依赖；表现在代码层面，为类B作为参数被类A在某个method 方法中使用。
uml相关的名词解释
uml相关的名词解释UML（统一建模语言）相关名词解释简介：在软件工程中，统一建模语言（UML）是一种标准化的、通用的建模语言，用于描述和构建软件系统。
被广泛应用于软件开发过程中的需求分析、系统设计、代码生成等环节，UML具备描述问题领域、定义软件结构和行为的能力，以及促进开发者之间的交流和沟通。
本文将对与UML相关的一些关键名词进行解释与阐述。
1. 用例图（Use Case Diagram）用例图是UML中最常用的图形之一，用于描述系统与用户之间的交互。
用例图通过显示系统的功能和角色之间的关系，来帮助开发者理解和定义系统的需求。
用例图中的参与者代表系统的用户、外部组织或其他系统，而用例则代表系统的功能或交互场景。
用例图可以帮助团队更好地理解系统的需求，从而指导系统的设计和开发过程。
2. 类图（Class Diagram）类图是用于描述系统中的类、接口、关系和结构的图形化工具。
在类图中，类被表示为矩形框，类之间的关系以及类的属性和方法则通过箭头连接来表示。
类图可以帮助开发者理解、设计和组织系统中的类与对象之间的结构关系，从而更好地进行系统设计和编码。
3. 时序图（Sequence Diagram）时序图用于描述对象之间的交互，尤其是强调交互的顺序和时序逻辑。
时序图中的对象以及它们之间的消息传递被表示为垂直的时间轴和消息顺序。
时序图可以帮助开发者理解和描述系统中对象之间的交互过程，以及时间上的先后关系。
4. 活动图（Activity Diagram）活动图用于描述系统中的行为和流程，强调系统中的活动和动作。
活动图以节点和边的形式描述活动的流程和顺序，用于展示系统中各个活动之间的流转和控制。
活动图可以帮助开发者分析和设计系统中的流程，以及理解系统的行为逻辑。
5. 组件图（Component Diagram）组件图用于描述系统的组件和它们之间的关系，关注系统的组织结构和组件之间的依赖关系。
在组件图中，组件被表示为矩形框，组件之间的关系以及组件的接口则使用箭头表示。
13种uml简介、工具及示例
13种uml简介、工具及示例UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发的标准化建模语言，它使用图形表示法来描述软件系统的不同方面。
在软件开发过程中，使用UML可以帮助开发人员更清晰地理解系统的结构和行为，从而更好地进行设计和实现。
UML提供了包括结构模型、行为模型和交互模型在内的多种建模方式，其中每种模型都有各自的符号和语法规则。
通过使用这些模型，开发人员可以将系统分解成不同的部分，然后逐步细化这些部分的设计，以便更好地组织和管理项目。
在UML中，最常用的建模元素包括用例图、类图、时序图、活动图、状态图等。
每种图表都有其特定的用途和表达能力，开发人员可以根据实际需要选择合适的图表进行建模。
除了建模元素外，UML还定义了一系列的建模工具，这些工具可以帮助开发人员更高效地进行建模和分析。
其中一些常用的建模工具包括Enterprise Architect、Rational Rose、StarUML等。
下面将对13种UML简介、工具及示例进行详细介绍：1. 用例图（Use Case Diagram）用例图是UML中描述系统功能和用户交互的基本图表之一。
它用椭圆表示用例，用直线连接用例和参与者，展示了系统外部用户和系统之间的交互。
用例图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的功能需求，从而指导系统的设计和实现。
示例：一个简单的在线购物系统的用例图包括用例“浏览商品”、“添加商品到购物车”、“提交订单”等，以及参与者“顾客”和“管理员”。
2. 类图（Class Diagram）类图是UML中描述系统结构和静态关系的基本图表之一。
它用矩形表示类，用线连接类之间的关系，包括关联关系、聚合关系、继承关系等。
类图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的对象结构和类之间的关系，从而支持系统的设计和重构。
示例：一个简单的学生信息管理系统的类图包括类“学生”、“课程”、“教师”等，以及它们之间的关系如“选修”、“授课”等。
UML的十种视图
三、UML的十种视图1.用例图（use case diagram）从系统的外部用户的观点看系统应具有的功能。
它只说明系统实现什么功能，而不必说明如何实现。
用例图主要用于对系统，子系统或类的行为进行建模。
2.类图（class diagram）描述系统的静态结构，类图的节点表示系统中的类及其属性和操作，边表示类之间的联系（包括继承（泛化）、关联、聚集）。
3.对象图（object diagram）类图的一种变形，所使用的符号与类图基本相同。
在对象名下面要加下划线。
（图略）4.包图（packet diagram）包是基于模型元素的含义或作用将模型元素分组的一种机制。
通过分组，可提高模型的维持性。
包之间的关系包括继承、构成与依赖。
5.顺序（时序）图（sequence diagram）交互图之一。
描述了在时间上对象交互的安排，展现了多个交互对象以及信息交流的序列。
时序图包含对象、对象的生命线、按顺序对象间的信息交流、控制焦点（可选的）。
6.合作（协作）图（collaboration diagram）交互图之二，强调发送和接收消息的对象间的结构组织，它与顺序图是等价的。
在图形上，协作图是顶点和弧的结合。
协作图包含对象、链、消息。
（图片来自《软件工程（第二版）》齐治昌、谭庆平、宁洪）7.状态图（statechart diagram）状态图描述类的对象的动态行为。
它包含对象所有可能的状态、活动图描述系统为完成某项功能而执行的操作序列，这些在每个状态下能够响应的事件以及事件发生时的状态迁移与响应动作。
操作序列可以并发和同步。
8.活动图（activity diagram）活动图中包含控制流和信息流。
控制流表示一个操作完成后对其后续操作的触发，信息流则刻画操作之间的信息交换。
提供了对工作流进行建模的途径，活动图中的活动，表示执行工作流中一组的动作。
一旦结束，控制流将自动转移到下一个活动，或通过转换进入下一个状态。
9.构件图（component diagram）提供当前模型的物理视图，对系统的静态实现视图进行建模。
semantic名词
semantic名词
1. 语义学（Semantics）：研究语言意义的学科，包括词汇、句法和语境等方面。
2. 语义（Semantics）：指语言中词汇、短语、句子和篇章的意义。
3. 语义角色（Semantic Roles）：指在句子中扮演不同语义角色的成分，如主语、宾语、谓语等。
4. 语义网络（Semantic Network）：指将语言中的概念和它们之间的关系用图形方式表示出来的一种方法。
5. 语义分析（Semantic Analysis）：指对自然语言文本进行分析，以确定其意义和语义结构。
6. 语义模型（Semantic Model）：指用来表示语言中词汇、短语、句子和篇章的意义的一种模型。
7. 语义推理（Semantic Inference）：指根据已知的语义信息，推断出新的语义信息的过程。
8. 语义消歧（Semantic Disambiguation）：指在自然语言处理中，确定一个词或短语在特定上下文中的确切含义的过程。
9. 语义相似度（Semantic Similarity）：指在语义空间中，两个词或
短语之间的相似程度。
10. 语义标注（Semantic Annotation）：指将自然语言文本中的词汇、短语、句子和篇章进行语义标记的过程。
uml术语表
uml术语表UML（Unified Modeling Language）是一种用于对软件密集系统进行可视化建模的统一标准建模语言。
以下是UML中常用的一些术语：1.类（Class）：类是具有相同属性、方法和关系的对象的抽象。
2.接口（Interface）：接口定义了一组操作的规范，但不指定实现的细节。
3.关联（Association）：关联表示类之间的连接，表示对象之间的关系。
4.聚合（Aggregation）：聚合表示一种弱的“拥有”关系，体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的一部分。
5.组合（Composition）：组合是一种更强的“拥有”关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一样长。
6.泛化（Generalization）：泛化表示一般与特殊之间的关系，特殊类继承自一般类并添加了一些新的属性或方法。
7.实现（Realization）：实现表示接口与类之间的关系，表示类或接口实现了一个或多个接口。
8.依赖（Dependency）：依赖表示一种使用关系，一个类使用了另一个类的某些部分。
9.活动类（Active Class）：活动类是可以执行操作的类，它具有控制线程。
10.动作序列（Action Sequence）：动作序列是一系列动作的序列，表示为一个行为的执行流。
11.活动图（Activity Diagram）：活动图是一种UML图，用于描述系统的行为和业务流程。
12.用例（Use Case）：用例描述了系统的一项功能，通过执行该用例可以实现某个特定的目标。
13.边界（Boundary）：边界表示一个对象的外部界面，定义了对象与外部环境的交互方式。
14.控制（Control）：控制表示流程控制结构，用于描述如何从一个状态转移到另一个状态。
15.协作（Collaboration）：协作描述了对象之间的交互和通信方式，用于实现特定的功能或行为。
16.组件（Component）：组件是系统中可重用的、物理上可分的、实现某一特定功能的部分。
(完整版)UML复习资料
一、填空：1、类的定义要包含名字、属性和操作要素。
2、面向对象程序的三大要素是封装、继承和多态。
3、面向对象方法中的继承机制使子类可以自动地拥有（复制)父类全部属性和操作。
4、UML中主要包含四种关系，分别是依赖、泛化、关联和实现。
5、从可视化的角度对UML的概念和模型进行划分，可将UML的概念和模型划分为视图、图和模型元素.6、Rational统一过程的静态结构，分别使用角色、活动、产物和工作流四种主要的建模元素来进行表达。
7、Rational统一过程的五种试图结构，分别是逻辑视图、过程视图、物理视图、开发视图和用例视图。
8、Rational统一过程的开发过程使用一种二维结构来表达。
9、由参与者、用例以及他们之间的关系构成的用于描述系统功能的动态视图称为用例图.10、用例图的组成要素是参与者、用例、系统边界和关联。
11、用例中的主要关系是包含、扩展和泛化。
12、用例粒度指的是用例所包含的系统服务或功能单元的多少。
13、对象图中的对象是类的特定实例,链是类之间关系的类型,表示对象之间的特定关系。
14、类之间的关系包含依赖关系、泛化关系、关联关系和实现关系。
15、在UML的图形表示中，类的关系法是一个矩形，这个矩形由三个部分构成.16、类中的方法可见性包含三种，分别是共有类型、私有类型和受保护类型。
17、在UML的表示中，序列图将交互关系表示为一个二维图。
其中，横向是时间轴，时间沿竖线向下延伸。
纵向代表了在协作中个独立对象的角色.18、消息的组成包括发送者、接收者和活动。
19、激活是对象操作的执行，它表示一个对象直接或通过从属操作完成操作的过程。
20、生命线是一条垂直的虚线,用来表示序列图中的对象在一段时间内的存在。
21、序列图中对象的表示形式使用包围名称的矩形框来标记,所显示的对象及其类的名称有下划线，二者用冒号隔开。
22、协作图通过各个对象之间的组织交互关系以及对象彼此之间的连接，表达对象之间的交互。
uml术语表
UML术语表UML（统一建模语言）是一种用于软件系统设计和开发的图形化建模语言。
它提供了一组丰富的符号和标记，用于描述软件系统的结构、行为和交互。
为了更好地理解UML术语，下面是一个详细的UML术语表。
1. 类图（Class Diagram）类图是UML中最常用的图之一，用于描述系统中的类、接口、关系和依赖关系等。
它显示了类之间的静态结构，包括属性、方法和关联关系等。
2. 对象图（Object Diagram）对象图是类图的实例化表示，它展示了系统中特定时间点上对象之间的静态关系。
对象图可以帮助开发人员更好地理解类之间的实例化关系。
3. 顺序图（Sequence Diagram）顺序图描述了对象之间按照时间顺序进行交互的动态行为。
它展示了消息在对象之间传递时的顺序，并显示了每个对象在交互过程中执行的操作。
4. 活动图（Activity Diagram）活动图描述了系统中各个活动（或操作）之间流转控制的过程。
它展示了活动之间的依赖关系和并发执行等情况，帮助开发人员更好地理解系统的行为。
5. 状态图（Statechart Diagram）状态图描述了系统中对象的生命周期和状态转换。
它展示了对象在不同状态之间的转换条件和动作，帮助开发人员更好地理解系统的状态变化。
6. 用例图（Use Case Diagram）用例图描述了系统中的各个用例和参与者之间的关系。
它展示了系统的功能需求和用户角色，帮助开发人员更好地理解系统的功能范围。
7. 包图（Package Diagram）包图描述了系统中各个包（或命名空间）之间的关系和依赖关系。
它展示了包之间的层次结构和引用关系，帮助开发人员更好地组织代码结构。
8. 组件图（Component Diagram）组件图描述了系统中各个组件之间的关系和依赖关系。
它展示了组件之间的接口、依赖和协作等，帮助开发人员更好地设计和实现模块化的软件系统。
9. 部署图（Deployment Diagram）部署图描述了系统中各个节点之间的物理部署关系。
UML中的泛化关系多重性与多重程度探究
泛化关系多重性与多重程度的实际应用案例分析
案例一：银行系统
案例二：电子商务系统
案例三：医疗信息系统
案例四：教育管理系统
实际应用效果评估
提高代码可读性：通 过泛化关系多重性与 多重程度，可以清晰 地表示类之间的关系， 提高代码的可读性。
减少代码冗余：通过 泛化关系多重性与多 重程度，可以减少代 码冗余，提高代码的 可维护性。
描述类与类之间的继承 关系
描述接口与接口之间的 继承关系
描述类与接口之间的实 现关系
描述组件与组件之间的 组合关系
描述用例与用例之间的 包含关系
描述节点与节点之间的 连接关系
泛化关系的表现形式
继承关系： 子类继承父 类的属性和
方法
实现关系： 子类实现父
类的接口
ห้องสมุดไป่ตู้
组合关系： 整体与部分 的关系，部 分不能独立 于整体存在
单击此处添加副标题
UML中的泛化关系多重性
与多重程度探究
汇报人：XX
目录
01 02 03 04 05 06
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UML泛化关系的概念
UML中泛化关系的多重性
UML中泛化关系的多重程度探 究
UML中泛化关系多重性与多重程 度的实践应用
UML中泛化关系多重性与多重程 度的未来研究展望
01
添加目录项标题
类继承同一个父类的实例
多重性的表现形式
单继承：一 个子类只能 有一个父类
多继承：一 个子类可以 有多个父类
层次继承： 子类可以继 承父类的父
类
循环继承： 子类和父类 之间存在循
环关系
混合继承： 子类可以同 时继承多个 父类，且这 些父类之间 没有直接关
参考的英语单词
参考的英语单词参考，指参证有关材料来帮助研究和了解;在研究或处理某些事情时，把另外的资料或数据拿来对照。
那么你知道参考的英语单词是什么吗?下面来学习一下吧。
参考英语单词1reference参考英语单词2refer to参考的英语例句：我喜欢同时参考好几页书，这在电脑上难以实现。
I like to refer to a number of pages at one time, which is difficult on a computer.这本参考书对我们的研究很有用。
This reference book is very useful to our study.这份资料是从各种参考书中摘出的。
The information is culled from various reference books.这本参考书对我有用处吗?Is this reference book of any use to me?本阅览室的参考书不得私自带出。
No reference books are to be taken out of the reading room without permission.他有大量的参考书可供使用。
He has a large number of reference books at his disposal.他在文章中引用大量参考资料。
He loaded his pages with references.参考编号将会于登记完成后即时提供，以作参考。
A reference number will be provided instantly after the lucky draw registration.S3支持许多选项;请参考文档看看是否可以使用它们。
Amazon:: S3 supports many options; you should consult the documentation if you think you can use them.关于在生产环境中使用Encrypted File Container的方法，请参考SLES文档和版本说明。
一体化医学语言系统UMLS概述
足词性变化需求。
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通过语义网络和词法工具，将不同来源的术语集最终集成到 超级叙词表中
第一步
第二步
第三步
第四步
第五步
• 使用词法工具 • 将同义词术语
（Lexical
分组到概念中
Tools）处理术对概念 进行分类
• 结合源词汇表 • 以通用格式
（vocabularie
• 为超级叙词表中的概念提 供统一的组织和分类，并 揭示概念之间的语义关 系。
• 包含127种语义类型，54 种语义关系
• 用于超级叙词表同义概念 的自动归并。
• 专家辞典是在NLM自然语 言专家处理系统(NLP)项 目基础上研发的
• 词汇处理工具集是基于 UMLS专家辞典和词汇处 理规则的一组Java程序
L0290366 cephalgia head pain
C0018681 Headache
53 Rachel Kleinsorge，Jan Willis．Unified Medical l anguage System Basics
1
2 语义网络由语义类型和语义关系构成，为超级叙词表的概念 提供分类，并揭示概念间的语义关系
发布数据
s）提供的关系
和属性
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THANK YOU!
独特概念名称（指字符串）（SUI ） 独特的标准化的概念名称（指原型 化术语）（LUI） 来源词汇表 (去除语言不同导致的 重复）
来源词汇表
语种
12,362,080 11,287,530 155
210 25
4
1
2 超级叙词表以概念为中心，将不同源词汇表具有同样涵义的 术语连接到同一个UMLS概念下
为了治愈，我们选择开放和共享
UML中的关联，泛化，依赖，聚集，组合（转）
UML中的关联，泛化，依赖，聚集，组合（转）关联（association）: 这是⼀种很常见的关系，这种关系在我们的⽣活中到处可见，如：⼀张订单对象⼀个客户，关联可以是单端关联也可以是多端关联。
如：⽤户和⾝份证就是双向关联的。
关联可以叫做持有对⽅引⽤。
（⽤⼀条实线表⽰，可以还箭头）泛化（generalization）:这⾥的泛化可以理解为⾯向对象中的继承依赖(dependency):是指两个对象间有依赖关系，如果⼀端修改了，那么依赖他的对象都会有影响.如：充电器和电池，机器和零件，等都有依赖关系。
聚合(aggregation):聚合是⼀种整体与部分的关系，⽐如车和轮⼦的关系就是⼀种聚合关系，但是轮⼦可以离开车⼦独⽴存在，轮⼦的⽣命周期与车⼦不相关，因为可以提前把轮⼦做出来再做车⼦。
还有俱乐部和⼈的关系也是⼀种聚合。
还有⾃⾏车和他的轮⼦，铃铛，龙头都是聚合关系。
组合（composition）：组织也是⼀种整体和部会的关系。
但是部分的存必须依赖于整体的存在，如果整体不存在了，部分也⾃然不存了。
如：公司和部门就是⼀种组合关系：如果公司不存在了。
那么也没有部门这个概念了。
包含(extend)和扩展(include)⼀般只有use case之间有扩展关联和包含关联关系。
如果use case A和use case B有扩展关联关系，说明B的动作序列是A动作序列的⼀个分⽀，这个分⽀只有在某种条件下执⾏，B的动作序列插⼊A中的位置，称为“扩展点”。
⽐如A是⼀个从ATM取款的use case，动作包括：插⼊卡、输⼊密码、选择取款服务、输⼊⾦额、吐钱、取回卡。
B表⽰密码错误的处理⽅法，B是A的扩展⽤例，在输⼊密码错误下执⾏：选择重新输⼊密码、系统提⽰错误、选择取回卡。
这样B的动作只在A的第⼆个动作输⼊错误密码的情况下执⾏。
扩展点就是输⼊错误密码。
如果use case A和use case B有包含关联关系，说明A的动作序列总是包含B的动作序列，不论在什么情况下。
详解UML中的聚合，关联，泛化等关系
详解UML中的聚合，关联，泛化等关系1. OverviewUML设计类中，类的关系分为Generalization（泛化），Dependency（依赖关系）、Association（关联关系）、Aggregation（聚合关系）、Composition（组合关系）五种！2. Generalization（泛化）Generalization（泛化）表现为继承或实现关系（is a）。
具体形式为类与类之间的继承关系，接口与接口之间的继承关系，类对接口的实现关系。
3. Dependency（依赖）表现为函数中的参数（use a）。
是类与类之间的连接，表示一个类依赖于另一个类的定义，其中一个类的变化将影响另外一个类。
例如如果A依赖于B，则B体现为局部变量，方法的参数、或静态方法的调用。
4. Association（关联）表现为变量（has a ）。
类与类之间的联接，它使一个类知道另一个类的属性和方法。
例如如果A依赖于B，则B体现为A的全局变量。
关联关系有双向关联和单向关联。
双向关联：两个类都知道另一个类的公共属性和操作。
单向关联：只有一个类知道另外一个类的公共属性和操作。
大多数关联应该是单向的，单向关系更容易建立和维护，有助于寻找可服用的类。
5. Aggregation（聚合）关联关系的一种，是强的关联关系。
聚合关系是整体和个体的关系。
普通关联关系的两个类处于同一层次上，而聚合关系的两个类处于不同的层次，一个是整体，一个是部分。
同时，是一种弱的“拥有”关系。
体现的是A对象可以包含B对象，但B对象不是A对象的组成部分。
具体表现为，如果A由B聚合成，表现为A包含有B的全局对象，但是B对象可以不在A创建的时刻创建。
6. Composition（组合）关联关系的一种，是比聚合关系强的关系。
它要求普通的聚合关系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。
Composition （组合关系）是一种强的“拥有”关系，体现了严格的部分和整体的关系，部分和整体的生命周期一致。
uml中用于表示客观事物的术语
uml中用于表示客观事物的术语客观事物是指存在于现实世界中的实体，包括人、物、事、地点等。
在UML（统一建模语言）中，有一些术语被用来表示这些客观事物，下面将逐个介绍这些术语的含义和用法。
1. 类（Class）：类是指具有相似属性和行为的一组对象的抽象描述。
在UML中，类通常用一个矩形表示，矩形中包含类的名称。
类的属性和方法可以在矩形中的分区中显示。
2. 对象（Object）：对象是类的实例，是具体的存在。
在UML中，对象通常用一个矩形表示，矩形中包含对象的名称。
对象的状态和行为可以在矩形中的分区中显示。
3. 属性（Attribute）：属性是类或对象的特征，描述了其状态。
在UML中，属性通常以名称:类型的形式表示，例如“姓名：字符串”。
属性可以有可见性（public、private、protected等）和多重性（单值、多值）。
4. 关联（Association）：关联是类或对象之间的连接，表示它们之间的关系。
在UML中，关联通常用一条直线表示，两端有箭头，箭头指向关联的目标。
关联可以有名称和角色，用来描述关联的含义和参与关联的类或对象。
5. 继承（Inheritance）：继承是类之间的一种关系，表示一个类继承另一个类的属性和方法。
在UML中，继承通常用一条带空心箭头的直线表示，箭头指向被继承的类。
继承可以有名称和角色，用来描述继承的含义和参与继承的类。
6. 接口（Interface）：接口是一组方法的集合，用来定义类或对象的行为。
在UML中，接口通常用一个圆形标记，并与实现接口的类或对象相连。
接口可以有名称和方法，用来描述接口的含义和方法的功能。
7. 聚合（Aggregation）：聚合是一种关联关系，表示整体和部分之间的关系。
在UML中，聚合通常用一条带空心菱形的直线表示，菱形指向整体。
聚合可以有名称和角色，用来描述聚合的含义和参与聚合的类或对象。
8. 组合（Composition）：组合是一种更强的聚合关系，表示整体和部分之间的强关系，部分不能脱离整体存在。
UML专业术语翻译
析构事件
development process
开发过程
diagram
图
disjoint substate
互斥子状态
distribution unit
分布单元
domain
领域
Domain Facility[MDA]
领域设施[模型驱动架构]
duration constraint
primitive type
基本类型
procedure
规程
process
过程
profile
外廓
profile application
外廓应用
projection
投影
property
特性
property value
特性值
protocol state machine
协议状态机
protocol transition
动作状态
activation
激活
activation(focus of control)
激活(控制焦点)
active class
主动类
active object
主动对象
acபைடு நூலகம்ivity
活动
activity diagram
活动图
activity edge
活动边
activity final node
活动结束节点
局部前置条件
loop node
循环节点
lost message
丢失的消息
manifestation
显现
mapping
映射
marked PIM [MDA]
semantics含义和举例
semantics含义和举例
Semantics是一个英语词汇，指的是语言学和逻辑学中与词义、句义以及语言表达的意义相关的概念和研究领域。
在语言学中，semantics研究词汇和句子的意义，并探讨词汇和句子之间的
关系。
在逻辑学中，semantics研究命题、谓词和推理等的意
义和语义逻辑。
举例:
1. 在语言学中，semantics可以用来解释词汇的意义。
比如，
英语单词"dog"的semantics是指代一种四肢的、长尾巴的、被
驯化且以人类为主要伙伴的哺乳动物。
2. 在逻辑学中，semantics可以用来解释谓词和推理的意义。
例如，谓词"是母亲"的semantics可以定义为"对于一个人x，
如果存在一个人y，y是x的孩子，则x是母亲"。
3. 在计算机科学中，semantics可以用来解释编程语言的意义。
比如，当编写一个计算两个数之和的程序时，semantics可以
定义为将两个数相加并返回结果的操作。
总而言之，semantics的含义涵盖了语言学、逻辑学和计算机
科学等多个学科领域。
它帮助我们理解和研究词汇、句子、命题以及计算机程序等的意义和语义关系。
uml中用于表示客观事物的术语
uml中用于表示客观事物的术语一、类（Class）类是面向对象编程中最基本的概念之一，用于描述具有相同属性和行为的一组对象。
在UML中，类用矩形框表示，框中包含类名，类名在顶部，类的属性在中间，类的操作或方法在底部。
二、对象（Object）对象是类的实例化结果，是真正存在的具体个体。
对象在UML中用矩形框表示，与类的表示很相似，但框中的名字是对象的名字而不是类的名字。
三、关联（Association）关联描述了类之间的连接和关系，它表示两个类之间的静态关系。
关联可以是一对一、一对多、多对一或多对多的。
在UML中，关联用一条直线连接两个类，可以在直线上标注关联的名称和角色。
四、聚合（Aggregation）聚合是一种特殊的关联，表示整体与部分之间的关系。
聚合关系是一种弱关系，整体和部分可以分开存在。
在UML中，聚合关系用一条带空心菱形的直线表示，菱形指向整体。
五、组合（Composition）组合是一种强关系，表示整体与部分之间的关系。
整体和部分是不可分离的，整体的生命周期决定了部分的生命周期。
在UML中，组合关系用一条带实心菱形的直线表示，菱形指向整体。
六、继承（Inheritance）继承是面向对象编程中的重要概念，它描述了类之间的一种父子关系。
子类继承了父类的属性和方法，并可以拥有自己的特有属性和方法。
在UML中，继承关系用一条带箭头的实线表示，箭头指向父类。
七、泛化（Generalization）泛化是继承关系的一种特殊形式，用于表示更为抽象的关系。
在UML中，泛化关系用一条带空心箭头的实线表示，箭头指向父类。
八、接口（Interface）接口是一种特殊的类，它没有实现，只定义了一组方法的规范。
接口用矩形框表示，框中的名字前面有一个带点的半圆弧。
九、依赖（Dependency）依赖表示一个类依赖于另一个类的服务，即一个类的实现需要另一个类的支持。
在UML中，依赖关系用一条虚线箭头表示，箭头指向被依赖的类。
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Meta-Modelling Semantics of UML1Chapter1KEYWORDS,ETC.(The first two pages only resemble the abtract infos and areneeded to ensure proper layout of the rest of the article.Bernhard)--------Name(s)and affiliation(s):Andy EvansUniversity of York,York,UKandye@Robert FranceColorado State University,Colorado,USfrance@Kevin LanoImperial College,London,UKkcl@Bernhard RumpeSoftware\&Systems EngineeringMunich University of Technology,Munich,Germanyrumpe@in.tum.deTitle:Meta-Modelling Semantics of UMLIndex items:UML,Meta-model,Theory,Formalization,OCL,Semantics,GeneralisationAbstract:---------The Unified Modelling Language is emerging as a de-facto standard for modelling object-oriented systems.However,the semantics document that a part of the standard definition primarily provides a descriptionof the language’s syntax and well-formedness rules.The meaning of the language,which is mainly described in English,is too informal2Chapter4and unstructured to provide a foundation for developing formalanalysis and development techniques.This paper outlines a formalisation strategy for making precise the core semantics of UML.This is acheived by strengthening the denotational semantics of the existing UML semantics.To illustrate the approach,the semantics ofgeneralization/specializationare made precise.Chapter4 MET A-MODELLING SEMANTICS OF UMLAndy Evans University of York,UKandye@Robert France Colorado State University,US france@Kevin LanoImperial College,UKkcl@ Bernhard Rumpe Munich University of TechnologyGermanyrumpe@in.tum.deAbstract The Unified Modelling Language is emerging as a de-facto standard for mod-elling object-oriented systems.However,the semantics document that a part ofthe standard definition primarily provides a description of the language’s syntaxand well-formedness rules.The meaning of the language,which is mainly de-scribed in English,is too informal and unstructured to provide a foundation fordeveloping formal analysis and development techniques.This paper outlines aformalisation strategy for making precise the core semantics of UML.This isachieved by strengthening the denotational semantics of the existing UML meta-model.To illustrate the approach,the semantics of generalization/specializationare made precise.1.INTRODUCTIONThe Unified Modeling Language(UML)[BRJ98,RJB99]is rapidly becoming a de-facto language for modelling object-oriented systems.An important aspect of the language is the recognition by its authors of the need to provide a precise description of its semantics.Their intention is that this should act as an unambiguous description of the language,whilst also permitting extensibility so that it may adapt to future changes in object-oriented analysis and design.This has resulted in a Semantics Document [OMG99],which is presently being managed by the Object Management Group,and forms an important part of the language’s standard definition.46Chapter4 The UML semantics is described using a meta-model that is presented in terms of three views:the abstract syntax,well-formedness rules,and modelling element semantics.The abstract syntax is expressed using a subset of UML static modelling notations.The abstract syntax model is supported by natural language descriptions of the syntactic structure of UML constructs.The well-formedness rules are expressed in the Object Constraint Language(OCL)and the semantics of modelling elements are described in natural language.The advantage of using the meta-modelling approach is that it is accessible to anybody who understands UML.Furthermore,the use of object-oriented modelling techniques helps make the model more intuitively understandable.A potential advantage of providing a precise semantics for UML is that many of the benefits of using a formal language such as Z[S92]or Spectrum[BFG93]might be transferable to UML.Some of the major benefits of having a precise semantics for UML are given below:Clarity:The formally stated semantics can act as a point of reference to resolve disagreements over intended interpretation and to clear up confusion over the precise meaning of a construct.Equivalence and Consistency:A precise semantics provides an unambiguous basis from which to compare and contrast the UML with other techniques and notations,and for ensuring consistency between its different components.Extendibility:The soundness of extensions to the UML can be verified(as encouraged by the UML authors).Refinement:The correctness of design steps in the UML can be verified and precisely documented.In particular,a properly developed semantics supports the development of design transformations,in which a more abstract model is diagrammatically transformed into an implementation model.Proof:Justified proofs and rigorous analysis of important properties of a sys-tem described in UML require a precise semantics in order to determine their correctness.Unfortunately,the current UML semantics are not sufficiently formal to realise these benefits.Although much of the syntax of the language has been defined,and some static semantics given,its semantics are mostly described using lengthy paragraphs of often ambiguous informal English,or are missing entirely.Furthermore,limited consideration has been paid to important issues such as proof,compositionality and rigorous development.A further problem is the extensive scope of the language,all of which must be dealt with before the language is completely defined.This chapter describes work being carried out by the precise UML(pUML)group and documented in[PUML99,FELR98,EFLR98].PUML is an international group of researchers and practitioners who share the goal of developing UML as a precise (formal)modelling language,thereby enabling it to be used in a formal manner.This chapter reports on work being carried out by the group to strengthen the existing semantics of UML.In Section2.,a formalisation strategy is described(developed through the experiences of the group)that aims to make precise the existing UMLMeta-Modelling Semantics of UML47 semantics.A core UML semantics model is identified in Section3.as afirst step towards achieving this goal.Section4.then describes how the formalisation strategy has been applied to the development of a precise understanding of a small yet interesting part of the UML semantics-generalization/specialization hierarchies.Finally,the paper concludes with a brief overview of some future directions of the group’s work.2.FORMALISATION STRATEGYIn order to implement the pUML approach it is necessary to develop a strategy for formalising the UML.This is intended to act as a step by step guide to the formalisation process,thus permitting a more rigorous and traceable work program.In developing a formalisation strategy for UML it has been necessary to consider the following questions:1.Is the meta-modelling approach used in the current UML semantics suitable forassigning a precise semantics to UML?2.Should the existing UML semantics be used as a foundation for developing aprecise semantics for UML?3.Given the large scope of UML,which parts should be formalisedfirst?Suitability of meta-modellingThere are many approaches used to assign semantics to languages.One of the best known(and most popular)is the denotational approach(for an in-depth discussion see[S86]).The denotational approach assigns semantics to a language by giving a mapping from its syntactical representation to a meaning,called a denotation.A denotation is usually a well-defined mathematical value,such as a number or a set. Typically,functions are used to define mappings between syntax and denotations.For example,the meaning of a simple language for adding and subtracting natural numbers might be described in terms of two functions,add and subtract,and the result of each would be a single integer value.The use of a language to give a‘meta-circular’description of its own denotational semantics is well known in Computer Science.For example,the specification lan-guage Z has been given a meta-circular semantics using a simple subset of Z[S92]. Unfortunately,the meta-modelling approach opens itself to the criticism that it doesn’t really define rmally,if a reader does not understand UML,then it is unlikely that they will understand the meaning of UML when written in UML.The justification given for using meta-modelling in these contexts is that,in principle at least,it should be possible to give a formal interpretation to a meta-description in terms of a more basic language such as predicate logic.This argument can also be applied to UML,as it seems likely that it can be given a more fundamental interpretation in terms of sets and predicate logic.Indeed,a significant amount of work has already been done to describe the semantics of UML class diagrams and OCL like expressions [BR98]in Z.There is also an important pragmatic reason for choosing UML to describe the denotational semantics of UML:Because UML is designed to provide an intuitive48Chapter4 means for constructing models,using UML to help better understand UML is likely to be a useful way of testing the expressiveness and power of UML as a modelling language.Given that UML can be used to describe its own semantics,how should these semantics be presented in order to emphasise the denotational approach?As described in the introduction,the current UML semantics already makes a distinction between syntax and semantics(as in the denotational approach).However,it mainly uses English prose to describe the semantic part.The pUML approach advances this work by using associations(and constraints on associations)to map syntactical elements to their denotations.This approach has also been used in the UML semantics to a limited extent.For example,associations are described by the set of possible object links they are associated with.The distinguishing feature of the pUML approach is its emphasis on obtaining precise denotational descriptions of a much wider selection of UML modelling elements.Working with the standardAssuming that a meta-modelling approach is adopted to describe the UML se-mantics,two approaches to developing a precise semantics can be adopted.Thefirst approach is to ignore the existing semantics documentation and develop a new model. This has the advantage that the modeller is completely free to develop a semantics that is appropriate to their needs.For example,greater emphasis might be placed on obtaining a simple semantic model,or one that will readily support a particular proof technique.The second approach is to adopt the existing semantics as a foundation from which a precise semantics can be obtained.Some good reasons for adopting this approach are as follows:1.It recognises that considerable time and effort has been invested in the devel-opment of the existing UML semantics.It cannot be expected that a radically different semantic proposal will be incorporated in new versions.2.Without working within the constraints of the existing semantics it is easy todevelop models that are incompatible with the standard or omit important aspects of it.An important aspect of the pUML approach is its aim of eventually contributing to the emerging standard.Therefore,it is the second approach that has been adopted. This is why the remainder of the paper will focus on developing an approach to incrementally clarifying the existing semantics of UML.Clarifying a core semanticsTo cope with the large scope of the UML it is natural to concentrate on essential concepts of the language to build a clear and precise foundation as a basis for formalisa-tion.Therefore,the approach taken in the group’s work is to concentrate on identifying and formalising a core semantic model for UML before tackling other features of theMeta-Modelling Semantics of UML49 language.This has a number of advantages:firstly,it makes the formalisation task more manageable;secondly,a more precise core will act as a foundation for under-standing the semantics of the remainder of the language.This is useful in the case of the many diagrammatical notations supported by UML,as each diagram’s semantics can be defined as a particular‘view’of the core model semantics.For example,the meaning of an interaction diagram should be understandable in terms of a subset of the behavioural semantics of the core.Formalisation strategyThe formalisation strategy consists of the following steps:1.Identify the core elements of the existing UML semantics.2.Iteratively examine the core elements,seeking to verify their completeness.Here,completeness is achieved when:(1)the modelling element has a precise syntax,(2)is well-formed,and(3)has a precise denotation in terms of some fundamental aspect of the core semantic model.e formal techniques to gain better insight into the existing definitions as shownin[FELR98,EFLR98].4.Where in-completeness is identified,we attempt to address it in a number ofways,depending on the type of omission found.Model strengthening-this is necessary where the meaning of a modelelement is not fully described in the meta-model.The omission isfixed bystrengthening the relationship between the model element and its denota-tion.Model extension-in certain cases it is necessary to extend the meta-model to incorporate new denotational relationships.This occurs when nomeaning has been assigned to a particular model element,and it cannotbe derived by constraints on existing associations.For example,this isnecessary in the case of Operation and Method,where the meaning ofa method is defined in terms of a procedureExpression and Operation isgiven no abstract meaning at all.Model simplification-in some cases,aspects of the model are surplus toneeds,in which case we aim to show how they can be omitted or simplifiedwithout compromising the existing semantics.5.Feed the results back into the UML meta-model,with the aim of clarifying thesemantics of a core part of the UML.6.Disseminate to interested parties for feedback.Finally,it is important to consider how the notion of proof can be represented in the semantic model.This is essential if techniques are to be developed for analysing properties of UML models.Such analysis is required to establish the presence of50Chapter4 desired properties in models[E98].The need to establish properties can arise out of the need to establish that models adhere to requirements or out of challenges posed by reviewers of the models.Proof is also important in understanding properties of model transformations in which a system is progressively refined to an implementation [BHH97].3.THE CORE SEMANTICS MODELThe question of what should form a core precise semantics for UML is already par-tially answered in the UML semantics document.It identifies a‘Core Package-Relationships’package and a number of‘Common Behaviour’packages.The Core Relationship package defines a set of modelling elements that are common to all UML diagrams,such as ModelElement,Relationship,Classifier,Association and General-ization.However,it only describes their syntax.The Common Behavior(Instances and Links)package gives a partial denotational meaning to the model elements in the core package.For instance,it describes an association between Classifier and Instance.This establishes the connection between the representation of a Classifier and its meaning,which is a collection of instances.The meaning of Association(a collection of Object Links)is also given,along with a connection between Association roles and Attribute values.To illustrate the scope,and to show the potential for realising a compact core semantics,the relevant class diagrams of the two models are shown in the Figures4.1 and4.2.Well-formedness rules are omitted for brevity.An appropriate starting point for a formalisation is to consider these two models in isolation,with the aim of improving the rigor with which the syntax of UML model elements are associated with(or mapped to)their denotations.4.FILLING THE SEMANTIC GAPIn this section,we illustrate how the pUML formalisation approach has been applied to a small part of the core model.The modelling concept that will be investigated is generalization/specialization.4.1DESCRIPTIONIn UML,a generalization is defined as“a taxonomic relationship between a more general element and a more specific element”,where“the more specific element is fully consistent with the more general element”[OMG99],page2-34(it has all of its properties,members,and relationships)and may contain additional information.Closely related to the UML meaning of generalization is the notion of direct and indirect instances:This is alluded to in the meta-model as the requirement that“an instance is an indirect instance of...any of its ancestors”[OMG99],page2-56.UML also places standard constraints on subclasses.The default constraint is that a set of generalizations are disjoint,i.e.“(an)instance may have no more than one of the given children as a type of the instance”[OMG99],page2-35.Abstract classesMeta-Modelling Semantics of UML51Figure4.1Fragment of the core relationships packageenforce a further constraint,which implies that no instance can be a direct instance of an abstract class.We now examine whether these properties are adequately specified in the UML semantics document.In this paper,we will only consider properties that relate to Classifiers:the UML term for any model element that describes behavioural and structural features.Classes are a typical specialisation of Classifiers.4.2EXISTING FORMAL DEFINITIONSFrance et al.[BR98]have defined a formal model of generalization thatfits very well with that adopted in UML.Classes are denoted by a set of object references, where each reference maps to a set of attribute values and operations.generalization implies inheritance of attributes and operations from parent classes(as expected).In addition,class denotations are used to formalise the meaning of direct and indirect instances,disjoint and abstract classes.This is achieved by constraining the sets of52Chapter4Figure4.2Fragment of the common behaviour packageobjects assigned to classes in different ways depending on the roles the classes play in a particular generalization hierarchy.For example,assume that ai is the set of object references belonging to the class a,and b and c are subclasses of a.Because instances of b and c are also indirect instances of a,it is required that bi ai and ci ai, where bi and ci are the set of object references of b and c.Thus,a direct instance of b or c must also be an indirect instance of a.A direct instance is also distinguishable from an indirect instance if there does not exist a specialised class of which it is also an instance.This model also enables constraints on generalizations to be elegantly formalised in terms of simple constraints on sets of object references.In the case of the standard ‘disjoint’constraint on subclasses,the following must hold:bi ci,i.e.there can be no instances belonging to both subclasses.For an abstract class,this constraint is further strengthened by requiring that bi and ci partition ai.In other words,there can be no instances of a,which are not instances of b or c.Formally,this is expressed by the constraint:bi ci ai.We will adopt this model in order to assign a precise denotational meaning to generalization/specialization.4.3SYNTAX AND WELL-FORMEDNESSThe abstract syntax of generalization/specialization is described by the meta-model fragment in Figure4.3of the core relationships package:Meta-Modelling Semantics of UML53Generalization discriminator : NameGeneralizableElementisRoot : BooleanisLeaf : BooleanisAbstract : Boolean+generalization+child*1+specialization+parent*1ClassifierClassisAbstract : BooleanFigure4.3Meta-model fragment of Generalization/Specialization The most important well-formedness rule which applies to this model element,and is not already ensured by the class diagram,is that circular inheritance is not allowed. Assuming allParents defines the transitive closure of the relationship induced by self.generalization.parent,which happens to be the set of all ancestors, then it must hold that:context GeneralizableElementnot self.allParents->includes(self)4.4SEMANTICSThe completeness of the semantic formalisation vs.the desired properties of gen-eralization is now examined.We concentrate on determining whether the following properties of generalization are captured in the meta-model:instance identity and conformance.direct and indirect instantiation of classifiers.disjoint and overlapping constraints on sub-classifiers.abstract classes.As noted in Section3.,the UML meta-model already describes a denotational relationship between Classifier and Instance.The meta-model fragment in Figure4.4 describes this relationship.54Chapter4Figure4.4Meta-model fragment for Class and Instance relationship However,unlike the formal model described above,the UML meta-model does not describe the constraints that generalization implies on this relationship.For example, an Instance can be an instance of many classifiers,yet there are no constraints that the classifiers are related.Thus,the meta-model must be strengthened with additional constraints on the relationship between model elements and their denotations.4.5MODEL STRENGTHENINGThefirst aspect of the model to be strengthened relates to the meaning of indirect instances.As stated in Section4.1,an instance of a classifier is also an indirect instance of its parent classifiers.This property,which we term as‘instance conformance’can be precisely stated by placing an additional constraint on the relationship between the instances of a classifier and the instances belong to the classifier’s parents.It is specified as follows:context c:Classifierinvariantc.generalization.parent->forall(s:Classifier|s.instance->includesAll(c.instance))Meta-Modelling Semantics of UML55 This states that the instances of any Classifier,c,are a subset of those belonging to the instances of its parents.4.5.1Direct instances.Given the above property,it is now possible to precisely describe the meaning of a direct instance:context i:InstanceisDirectInstanceOf(c:Classifier):BooleanisDirectInstanceOf(c)=c.allParents->union(Set(c))=i.classifierA direct instance directly instantiates a single class and indirectly instantiates all its parents.This definition is in fact a more precise description of the OCL operation oclIsTypeOf,i.e.context i:InstanceoclIsTypeOf(c:Classifier):BooleanoclIsTypeOf(c)=i.isDirectInstanceOf(c)A similar operation can be used to assign a precise meaning to the OCL operation oclIsKindOf:context i:InstanceoclIsKindOf(c:Classifier):BooleanoclIsKindOf(c)=i.oclIsTypeOf(c)orc.allSupertypes->exists(s:Classifier|i.oclIsTypeOf(s)) Finally,an OCL operation which returns the Classifier from which an instance is directly instantiated from can be defined:context i:Instancedirect:Classifierdirect=i.classifier->select(c|i.isDirectInstanceOf(c)) 4.5.2Indirect instances.Once the meaning of a direct instance is defined,it is straightforward to obtain an OCL operation that returns all the Classifiers that an instance indirectly instantiates.context i:Instanceindirect:Set(Classifier):indirect=i.classifier-Set(i.direct)The set of indirect classes is the difference of the set of all classifiers instantiated by the instance and the direct classifier.4.5.3Instance identity.Unfortunately,the above constraints do not guarantee that every instance is a direct or indirect instance of a related classifier.For example, consider two classifiers that are not related by generalization/specialization.The56Chapter4 current UML semantics do not rule-out the possibility of an instance being instantiated by both classifiers.Thus,an additional constraint must be added in order to rule out the possibility of an instance being instantiated from two or more un-related classes.This is the unique identity constraint:context i:Instanceinvarianti.classifier=i.direct->union(i.indirect)This states that the only classifiers that an object can be instantiated from are either the classifier that it is directly instantiated from or those that it is indirectly instantiated from.4.5.4Disjoint subclasses.Once direct and indirect instances are formalised,it is possible to give a precise description to the meaning of constraints on generalizations (for example the disjoint constraint).The disjoint constraint can be formalised as follows:context c:Classifierinvariantc.specialization.child->forall(i,j:Classifier|i<>j implies i.instance->intersection(j.instance)->isEmpty)This states that for any pair of direct subclasses of a class,i and j,the set of instances of i will be disjoint from the set of instances of j.4.5.5Abstract classes.Finally,the following OCL constraint formalises the re-quired property of an abstract class that it can not be directly instantiated:context c:Classifierinvariantc.isAbstract impliesc.specialization.child.instance->asSet= c.instanceNote,the result of the specialization.child path is a bag of instances belonging to each subclass of c.Applying the asSet operation results in a set of instances.Equating this to to the instances of c implies that all the instances of c are covered by the instances of its subclasses.This,in conjunction with the disjoint property above,implies the required partition of instances.4.6MODEL EXTENSIONThe above definition of the‘disjoint’constraint is adequate provided that it applies across all generalizations,and indeed this is the default assumption in UML.However, UML also permits overlapping constraints to be applied across subclasses as shown in Figure4.5.Meta-Modelling Semantics of UML 57ADC B overlappingFigure 4.5Partly overlapping subclassesHere,instances of C and D may overlap,but they must be disjoint from instances of B (the default disjoint constraint still exists between B and C and B and D ).Thus,the overlapping constraint is viewed as overriding the existing default constraint.Unfortunately,overlapping constraints are not explicitly encoded in the existing semantics.Therefore,it is necessary to extend the meta-model with an explicit over-lapping constraint in order to be able to formalise its meaning.This is shown in Figure4.6.+stereotypeConstraintFigure 4.6Fragment of the meta-model with extended ConstraintHere,overlapping constraints are modelled as a subclass of Constraint .Because overlapping constraints must be applied across more than one subclass,the following additional well-formedness rule must be added:context o :Overlappinginvarianto.constrained ->size >1An improved version of the disjoint constraint can now be given:context c :Classifierinvariant58Chapter4c.specialization->forall(i,j:Generalization|(i<>j andnot(i.hasSameOverlappingConstraint(j)))implies i.child.instance->intersection(j.child.instance)->isEmpty) This states that the instances of two or more generalizations are disjoint unless they overlap.Note that the same overlapping constraint must be applied to the generaliza-tions.The operation hasSameOverlappingConstraint is defined as follows:context i:GeneralizationhasSameOverlappingConstraint(j:Generalization):Boolean hasSameOverlappingConstraint(j)=((i.stereotypeConstraint->asSet)->intersection(j.stereotypeConstraint->asSet)->exists(c:Constraint| c.oclType=Overlapping)) This operation is true if a pair of generalizations share the same overlapping con-straint.This completes the formalisation examples.Although not complete,they indicate the benefits of adopting a denotational emphasis in modelling the UML semantics. In particular,they have provided a much improved understanding of some important aspects of UML.They have also provided a foundation from which to clarify many other aspects of the language,for example,the meaning of the OCL operations oclIsKindOf and oclIsTypeOf.5.CONCLUSIONThis paper has described ongoing work by members of the precise UML group,who are seeking to develop UML as a precise modelling language.By applying previous knowledge and experience in formalising OO concepts and semantic models,it has been shown how important aspects of the current UML semantics can be clarified and made more precise.A formalisation strategy was also described,with the aim that it will act as a template for exploring further features of UML and for developing new proof systems for the standard language.In the longer term,our intention is to give a semantics to the complete notation set, by mapping into the core,extending the core only when there is not already a concept which suffices.Of course one role of semantics is to clarify and remove ambiguities from the notation.Therefore we will not be surprised if wefind that the notation needs to be adjusted or the informal semantics rewritten.However,we will be able to provide a tightly argued,semantically-based recommendation for any change deemed necessary.Some consideration also needs to be given to quality insurance.There are at least three approaches we have identified:1.peer review and inspection。