如何在 UML 图中描述有序集合元素的索引？

Question

我想在 UML 对象图中描述有序集合的元素索引。 我能在UML Spec 2.5.1 中找到的唯一信息是关于关联语义的部分 11.5.3.1。

当关联的一个或多个末端被排序时，链接除了它们的末端值之外还携带排序信息。

但是要么没有关于此类订购信息的符号的指导，要么我只是没有找到它。我想我在某些工具中看到了冒号后跟索引。我想知道对于如何在链接上描述索引是否有共识或参考？

编辑：
尽管现有答案已经是整体的，但让我添加一些说明和上下文。正如第一句话已经说过的，我想在对象图中使用这个明确的信息（也许括号很混乱，我删除了它们）。对象图用作测试用例规范的一部分，以传达输入、预期结果和实际结果的对象结构。在这方面，集合中对象的顺序可能会发挥作用，例如，想象一个测试用例规范以正确实现排序算法的规范。

我没有特意指定集合的​​类型，因为我看不出只要集合是有序的，这会如何影响答案。通常，我会想到一个序列/列表。

在这种情况下我不需要 OCL，但考虑到这一点，我很欣赏这个答案，因为对集合元素的顺序制定约束是密切相关的。

Answer 1

UML

没有预见到在 UML 中表示有序集合的索引。在第 7.5.3.2 节中，定义了排序对于具有多重性的元素是有意义的：

如果 MultiplicityElement 被指定为有序（即isOrdered 为真），则此元素实例中的值集合是有序的。这种排序暗示存在从正整数到值集合元素的映射。如果 MultiplicityElement 不是多值的，则 isOrdered 的值没有语义效果。

映射的正整数对应于您所谓的索引。但是 UML 规范中没有定义任何内容：即使索引应该从 0、1 或任意值开始，也没有定义。甚至没有说索引必须是连续的。

UML 规范在同一部分解释了有序集合的语义还取决于其元素的唯一性：

isOrdered    isUnique    Collection Type
false        true        Set
true         true        OrderedSet
false        false       Bag
true         false       Sequence

很遗憾，OrderedSet 和 Sequence 没有在 UML 规范中定义。

更精确地定义排序的唯一情况是定义为派生联合的属性（第 9.5.3 节）：

然后，联合的顺序是通过按照子集属性在allAttributes() 的结果中出现的顺序评估子集属性并连接结果来定义的。

结论： ¨没有办法定义顺序是什么（例如将顺序链接到某些属性），并且没有预见到引用顺序中的索引。

OCL

OCL 语言是 UML 的伙伴。它用于编写更正式和更精确的约束。它为集合定义了更多语义：

OrderedSet 是一个集合，其中的元素是有序的。它不包含重复项。 OrderedSet 本身就是元类型 OrderedSetType 的一个实例。 OrderedSet 不是 Set 的子类型，也不是 Sequence 的子类型。 Sets 和 OrderedSets 的常见超类型是 Collection。

sequence 是一个集合，其中的元素是有序的。一个元素可能不止一次地成为一个序列的一部分。 Sequence 本身就是元类型 SequenceType 的一个实例。 序列不是 Bag 的子类型。 Sequence 和 Bag 的常见超类型是 Collection。

OCL 在可用于Sequence 和OrderedSet 的几个操作中使用索引的概念：

• 表达式 at(i) 标识第 i 个元素
• 表达式indexOf(v)返回元素v的索引
• 表达式first()返回第一个元素，被理解为它的索引是1
• 表达式 last() 返回最后一个元素，据了解它的索引对应于集合的大小。

这些表达式与有序集合相关，而不是为无序集合（例如集合和包）定义。

结论您可以通过 OCL 在 UML 约束中使用索引，甚至可以在约束的帮助下将它们关联到属性的顺序

编辑：关于对象图的更多信息

对象图表示对象的实例。因此，这些对象之间的关联线代表您引用中提到的“链接”。

虽然存在指定对象属性值的符号，但没有为链接定义任何内容：

• 务实地说，您可以只对链接的结尾进行编号（不应与多重性混淆，因为它是链接而不是关联）。如果您担心混淆，可以在号码前加上非正式的# 或Nr.。
• 或者，如果您必须保持 100% 合规，您可以将订单信息放在注释符号中。
• 阅读第 126 页第 9.8.4 节，并考虑使用 = 来指定实例中的值，我认为可以说 order=1 是有效的，因为唯一尚未为通过两端实例的链接是订购信息。