Лекция 2.3. Диаграммы классов. Диаграммы состояний. Диаграммы деятельности. Диаграммы компонентов и диаграммы размещения

Диаграмма классов определяет классы системы и различного рода статические связи, которые существуют между ними. На диаграммах классов изображаются также атрибуты классов, операции классов и ограничения, которые накладываются на связи между классами. Классы изображаются в виде прямоугольников, ассоциации – в виде линий со стрелками, агрегации и композиции – в виде линий с ромбом на конце, связь обобщения – в виде линии с треугольником на конце, зависимость – в виде пунктирной линии со стрелкой. Ответственность классов изображается на диаграммах с помощью стереотипов. Класс может быть помечен как граничный (boundary), если он отвечает за взаимодействие с пользователем или внешней системой. Класс-контроллер реализует бизнес-логику приложения. Класс-сущность отвечает за представление данных.

Для группировки классов, обладающих некоторой общностью, применяются пакеты. Пакет – общий механизм для организации элементов модели в группы. Каждый пакет – это группа элементов модели, иногда сопровождаемая диаграммами, поясняющими структуру группы. Каждый элемент модели может входить только в один пакет. Диаграммы пакетов отображают зависимости между пакетами, возникающие, если элемент одного пакета зависит от элемента другого.

Пакеты также используются для представления подсистем. Подсистема – это комбинация пакета (поскольку она включает некоторое множество классов) и класса (поскольку она обладает поведением, т.е. реализует набор операций, которые определены в ее интерфейсах). Связь между подсистемой и интерфейсом называется связью реализации.

Диаграммы состояний определяют все возможные состояния, в которых может находиться конкретный объект, а также процесс смены состояний объекта в результате наступления некоторых событий. На каждой диаграмме состояний имеется одно начальное состояние и одно (или более одного) финальное. Начальное состояние выделено черной точкой, оно соответствует состоянию объекта, когда он только что был создан. Финальное состояние обозначается черной точкой в белом кружке, оно соответствует состоянию объекта непосредственно перед его уничтожением. Когда объект находится в каком-то конкретном состоянии, могут выполняться различные процессы. Они, называются деятельностями и указываются на диаграмме. Деятельность – это прерываемое поведение. Оно может выполняться до своего завершения, пока объект находится в данном состоянии, или может быть прервано переходом объекта в другое состояние. Деятельность изображают внутри самого состояния, ей должно предшествовать слово do и двоеточие. Для состояния могут быть указаны входное и выходное действия. Входное действие выполняется, когда объект переходит в данное состояние, как часть этого перехода. В отличие от деятельности, входное действие рассматривается как непрерываемое. Входное действие также показывают внутри состояния, ему предшествует слово entry и двоеточие. Выходное действие осуществляется как составная часть выхода из данного состояния. Оно также является непрерываемым. Его изображают внутри состояния, ему предшествует слово exit и двоеточие.

Переходом (transition) называется перемещение объекта из одного состояния в другое. На диаграмме все переходы изображают в виде линий со стрелками. Объект может перейти в то же состояние, в котором он в настоящий момент находится. С переходом можно связать событие, ограждающее условие и действие. Событие вызывает переход из одного состояния в другое. Событие размещают на диаграмме вдоль линии перехода. Ограничивающие условия определяют, когда переход может произойти, а когда нет. Их изображают на диаграмме вдоль линии перехода после имени события, заключая в квадратные скобки. Действие, являющееся частью перехода, изображают вдоль линии перехода после имени события, ему предшествует косая черта. Для некоторых состояний указывают вложенные подсостояния. В них может быть указано так называемое историческое состояние, переход в которое означает возврат к предыдущему активному подсостоянию.

Диаграммы состояний создают лишь для классов, экземпляры которых имеют сложное поведение.

Диаграммы деятельности полезны в описании поведения, включающего большое количество параллельных процессов. Также их можно применять для представления потоков событий вариантов использования в наглядной графической форме.

Основным элементом диаграмм деятельности является деятельность. Интерпретация этого термина зависит от той точки зрения, с которой строится диаграмма (это может быть некоторая задача, которую необходимо выполнить вручную или автоматизированным способом, или операция класса). Деятельность изображается в виде закругленного прямоугольника с текстовым описанием. Любая диаграмма деятельности должна иметь начальную точку, определяющую начало потока событий. Конечная точка необязательна. На диаграмме может быть несколько конечных точек, но только одна начальная. На диаграмме могут присутствовать объекты и потоки объектов, в тех случаях, если объект используется или изменяется в одной из деятельностей. Поток объектов отмечается пунктирной стрелкой от деятельности к изменяемому объекту или от объекта к деятельности, использующей объект. Переходы (стрелки) показывают, как поток управления переходит от одной деятельности к другой. Если для перехода определено событие, то переход выполняется только после наступления такого события. Ограничивающие условия определяют, когда переход может произойти, а когда нет. Ветвление, а также слияние потоков управления изображается ромбом. Если необходимо показать, что две или более ветвей потока выполняются параллельно, используются линейки синхронизации (жирные линии).

Диаграммы деятельности следует использовать в следующих ситуациях:

при анализе потоков событий в конкретном варианте использования;

при анализе потоков событий во взаимодействующих вариантах использования (в этом случае диаграмма с помощью вертикальных пунктирных линий – «плавательных дорожек» разделяется на зоны, где показываются потоки событий одного из вариантов использования, а связь между разными потоками изображается в виде переходов или потоков объектов).

Диаграммы компонентов моделируют физический уровень системы. На них изображаются компоненты ПО и связи между ними. На такой диаграмме обычно выделяют два типа компонентов: исполняемые компоненты и библиотеки кода. Каждый класс модели (или подсистема) преобразуется в компонент исходного кода. Между отдельными компонентами изображают зависимости, соответствующие зависимостям на этапе компиляции или выполнения программы. В модели системы может быть несколько диаграмм компонентов, в зависимости от числа подсистем или исполняемых файлов. Каждая подсистема является пакетом компонентов. Диаграммы компонентов применяются теми участниками проекта, кто отвечает за компиляцию и сборку системы.

Диаграмма размещения отражает физические взаимосвязи между программными и аппаратными компонентами системы. Она является хорошим средством для того, чтобы показать размещение объектов и компонентов в распределенной системе. Ее основные элементы:

1 узел (node) – вычислительный ресурс – процессор или другое устройство (дисковая память, контроллеры различных устройств и т.д.);

2 соединение (connection) – канал взаимодействия узлов.

Для узла можно задать выполняющиеся на нем процессы.

Диаграмма размещения используется менеджером проекта, пользователями, архитектором системы и эксплуатационным персоналом, чтобы понять физическое размещение системы и расположение ее отдельных подсистем.

Литература к лекции 2.3

1. Буч Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя.: Пер. с англ. – М.: ДМК, 2000. – Главы 8, 12, 19, 24, 29, 30.

2. Вендров А. М., Малышко В. В. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с использованием языка UML.: Методическое пособие – М.: Издательский отдел факультета ВМиК МГУ, 2002.

3. Леоненков В. А. Самоучитель UML. – СПб: BHV, 2001.

4. Фаулер М. UML. Основы. 3-е издание. Краткое руководство по стандартному языку объектного моделирования.: Пер. с англ. – СПб: Символ-Плюс, 2005. – Главы 3, 5, 7, 8, 10, 11, 14

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: