如何在UML中表示双向关联及不同类型的聚合关系？

先明确核心符号约定，方便理解不同场景的区分逻辑：

• 单向/双向关联区分：单向关联为带开放箭头的实线，箭头指向被引用的类，仅箭头起点的类持有另一端的引用；双向关联为无箭头的实线，两端的类互相持有对方的引用，是否带箭头是单向/双向的核心区分标志，和两端是否标注多重度无关
• 共享聚合（aggregation）：整体类一侧用空心菱形标记，代表部分实例可以脱离整体独立存在
• 组合聚合（composition）：整体类一侧用实心菱形标记，代表部分实例的生命周期完全和整体绑定，整体销毁时部分实例也会随之销毁
• 多重度标注在关联线的两端，代表当前位置对应的类实例的数量范围

1. 单向共享聚合 #

代码实现 #

class Foo {
    // 可持有0到多个Bar实例
    ArrayList<Bar> bars = new ArrayList<>();
    
    void addBar(Bar bar) {
        bars.add(bar);
    }
}

class Bar {}

UML表示说明 #

• 关联线从Foo指向Bar，带指向Bar的开放箭头，标识单向关联，仅Foo可以访问持有的Bar实例，Bar不知道Foo的存在
• Foo一侧标注空心菱形，标识共享聚合
• 多重度：靠近Foo侧标0..*（一个Bar实例可以被0到多个Foo持有），靠近Bar侧标0..*（一个Foo实例可以持有0到多个Bar实例）

2. 双向共享聚合 #

代码实现 #

class Foo {
    // 可持有0到多个Bar实例
    ArrayList<Bar> bars = new ArrayList<>();
    
    void addBar(Bar bar) {
        bars.add(bar);
        bar.setFoo(this);
    }
}

class Bar {
    Foo foo;
    
    void setFoo(Foo foo) {
        this.foo = foo;
    }
}

UML表示说明 #

• 关联线无箭头，标识双向关联，Foo可以访问持有的Bar，Bar也可以访问自己绑定的Foo
• Foo一侧标注空心菱形，标识共享聚合
• 多重度：靠近Foo侧标0..1（一个Bar实例最多绑定1个Foo），靠近Bar侧标0..*（一个Foo实例可以持有0到多个Bar实例）

3. 单向组合聚合 #

代码实现 #

class Foo {
    // 可持有0到多个Bar实例
    ArrayList<Bar> bars = new ArrayList<>();

    void addBar() {
        bars.add(new Bar());
    }
}

class Bar {}

UML表示说明 #

• 关联线从Foo指向Bar，带指向Bar的开放箭头，标识单向关联，仅Foo可以访问持有的Bar实例
• Foo一侧标注实心菱形，标识组合聚合，Bar实例完全由Foo内部创建，不会暴露给其他类持有，Foo销毁时所有关联的Bar实例也会被销毁
• 多重度：靠近Foo侧标1（一个Bar实例只能属于1个Foo），靠近Bar侧标0..*（一个Foo实例可以持有0到多个Bar实例）

4. 双向组合聚合 #

代码实现 #

class Foo {
    // 可持有0到多个Bar实例
    ArrayList<Bar> bars = new ArrayList<>();

    void addBar() {
        bars.add(new Bar(this));
    }
}

class Bar {
    // 原代码笔误，应为Foo类型而非Bar类型
    Foo foo;
    
    Bar(Foo foo) {
        this.foo = foo;
    }
}

UML表示说明 #

• 关联线无箭头，标识双向关联，Foo可以访问持有的Bar，Bar也可以访问自己绑定的Foo
• Foo一侧标注实心菱形，标识组合聚合，Bar实例创建时就和Foo绑定，生命周期完全依附Foo
• 多重度：靠近Foo侧标1（一个Bar实例只能属于1个Foo），靠近Bar侧标0..*（一个Foo实例可以持有0到多个Bar实例）

内容的提问来源于stack exchange，提问作者aiwl