Презентація "Діаграми UML. Діаграми класів"
Діаграма класів (class diagram)
Діаграма класів (class diagram) — статичне представлення структури моделі. Відображає статичні елементи, такі як: класи, типи даних, їх зміст та відношення. Діаграма класів є ключовим елементом редактора UML-діаграм, оскільки часто додатки генеруються саме з діаграми класів Діаграма класів (class diagram)На відміну від діаграми послідовностей, діаграми діяльності тощо, діаграма класів є найпопулярнішою діаграмою UML.
Переваги діаграми класів. Будь-яку просту або складну модель даних можна проілюструвати за допомогою діаграми класів для отримання максимальної інформації. Схематику програми можна зрозуміти за допомогою неї. Будь-яка потреба в системі може бути візуалізована та передана по всьому бізнесу для конкретних дій. Будь-яка вимога щодо реалізації конкретного коду може бути виділена за допомогою діаграм і запрограмована до описаної структури. Опис, незалежний від реалізації, може бути наданий та переданий компонентам.
Недоліки діаграми класів. Діаграми класів часто можуть зайняти більше часу та підтримувати. Складна діаграма не допомагає розробникам програмного забезпечення в їх роботі. Можуть виникнути ситуації, коли розробники засмучуються через структуру діаграм класів. Розміщення конструкції може перешкоджати розробникам та компаніям. Як бачите, незважаючи на важливість діаграми класів у життєвому циклі розробки програмного забезпечення, вона, звичайно, не позбавлена недоліків і може ускладнити життя розробникам та компаніям.
Верхній розділ, який складається з назви класу, і є обов'язковим компонентом. Види діаграми класів. Діаграма класів може бути поділена на три компоненти У середньому розділі описані якості класу та використовуються під час опису конкретного екземпляра класу. У нижньому розділі описано взаємодію класу з даними.
Діаграма класів (class diagram)На діаграмах класів зазвичай представлені такі елементи: Класи;Інтерфейси;Залежності, узагальнення та асоціаціїТакож діаграми можуть включати в себе пакети або підсистеми; ті та інші групують елементи моделі у більш великі утворення. Іноді в діаграму класів потрібно додати примірники
Клас. Клас в мові UML служить для позначення множини об’єктів, які мають однакову структуру, поведінку і відносини з об’єктами інших класів. Графічно клас зображується у вигляді прямокутника, який додатково може бути розділений горизонтальними лініями на розділи або секції. У цих розділах можуть зазначатися ім’я класу, атрибути (змінні) та операції (методи).
КласІм’я класу має бути унікальним в межах пакету, який описується деякою сукупністю діаграм класів або однією діаграмою.Ім'я вказується в самій верхній секції прямокутника, тому вона часто називається секцією імені класу. Ім'я класу записується по центрі секції імені напіжирним шрифтом і повинне починатися з великої літери. Для позначення імені абстракного класу використовується курсив. У деяких випадках необхідно вказати, до якого пакета відноситься клас. Для цього використовується спеціальний символ розподільник – подвійна двокрапка – (::)Синтаксис рядка буду таким <Ім’я пакету>::<Ім’я класу>Наприклад Банк:: Рухунок
Атрибути класу Ім’я атрибута – рядок тексту, який використовується в якості ідентифікатора відповідного атрибута і тому повинний бути унікальним в межах даного класу. Атрибути класу або властивості записуються у другій зверху секції прямокутника класу. В UML кожному атрибуту класу відповідає окремий рядок тексту, який складається з квантора видимості атрибута і , можливо, початкового значення:<квантор видимості><ім’я атрибута>[кратність]: <тип атрибута> = <початкове значення>{рядок властивості}
Атрибути класу . Квантор видимостіКвантор видимості може приймати одне із трьох можливих значень і відображається за допомогою відповідних спеціальних символів:.«+» позначає атрибут з областю видимості типу загальнодоступний (public). Атрибут з цією областю видимості доступний з будь якого іншого класу пакету, в якому визначена діаграма; «#» атрибут із зоною видимості типу захищений (protected). Недоступний для всіх класів, за винятком підкласів даного класу; «-» атрибут із зоною видимості типу закритий«private». Недоступний для всіх класів без винятків;«~» видимість для елементів того ж простору імен (пакета) (package). Квантор видимості може бути опущений.
Операції (методи) класу У третій зверху секції прямокутника записуються операції або методи класу. Операція (operation) представляє собою деякий сервіс, який надає кожен екземпляр класу на певну вимогу. Кожній операції класу відповідає окремий рядок, який складається з квантору видимості операції, імені операції, виразу значення, що типу повертаються операцією і, можливо, рядок властивість операції:<квантор видимості><ім’я методу>(список параметрів): <вираз типу значення, що повертається>{рядок властивості}Ім’я операції – єдиний обов’язковий елемент, повине починатися з маленької літри і, як правило, записуватися без пробілів
Відношення між класами Крім внутрішньої будови або структури класів на відповідній діаграмі вказуються відносини між класами. залежності; асоціації; узагальнення; реалізація. Базовими відносинами в мові UML єКожне з цих відношень має власне графічне представлення на діаграмі, яке відображає взаємозв'язки між об'єктами відповідних класів.
Відношення залежностіВідношення залежності графічно зображуються пунктирною лінією між відповідними елементами зі стрілкою, направленою від класу-клієнту залежності до незалежного класу або класу-джерела «access» - для позначення доступності відкритих атрибутів і операцій класу-джерела для класів-клієнтів; «bind» - клас-клієнт може використовувати деякий шаблон для своєї подальшої параметризації; «derive» - атрибути класу-клієнту можуть бути обчислені по атрибутах класу-джерела; «import» - відкриті атрибути і операції класу-джерела стають частиною класу-клієнту, так, ніби вони були оголошені безпосередньо в ньому; «refine» - вказує, що клас-клієнт служить уточненням клас-джерела в силу причин історичного характеру, коли з’являється додаткова інформація в ході роботи над проектом. Для відносин залежності зумовлені ключові слова, які позначають деякі спеціальні його види:
Відношення асоціаціїВідношення асоціації відповідає наявності деякого відношення між класами. Дане відношення позначається суцільною лінією з додатковими спеціальними символами, які характеризують окремі властивості конкретної асоціації. Ім'я асоціації є необов'язковим елементом її позначення. Якщо воно задане, то записується з великої букви поруч з лінією відповідної асоціації. Для асоціації може позначатися кількість екземплярів об’єктів кожного класу, які беруть участь у зв’язку (0 - якщо жодного, 1 - якщо один, * - якщо багато) Можуть вказуватися мінімальна й максимальна кількість, наприклад, 0,1...* означає, що на відповідному кінці асоціації може не бути жодного екземпляра, бути один або багато
Відношення асоціаціїБінарна асоціація – служить для зображення довільного відношення між двома класами. Вона зв’язує в точності два різних класа й може бути ненаправленим або направленим відношенням. Окремий випадок бінарної асоціації- рефлекційна асоціація, що зв'язує клас із самим собою. Ненаправлена асоціація зображується лінією без стрілки. Як простий приклад ненаправленої бінарної асоціації можна розглянути відношення між двома класами – класом Компанія та класом Співробітник. Вони звязані між собою бінарною асоціацією «працює». Для даного відношення визначений наступний порядок читання- співробітник працює в компанії.
Спрямована бінарна асоціація зображується суцільною лінією із простою стрілкою на одній з її кінцевих крапок. Напрямок цієї стрілки вказує на те, який клас є першим, а який - другим. Відношення асоціаціїЯк простий приклад спрямованої бінарної асоціації можна розглянути відношення між двома класами - класом Клієнт і класом Рахунок. Вони пов'язані між собою бінарної асоціацією з ім'ям Має, для якої визначено порядок проходження класів. Це означає, що конкретний об'єкт класу Клієнт завжди повинен вказуватися першим при розгляді взаємозв'язку з об'єктом класу Рахунок. Іншими словами, ці об'єкти класів утворюють кортеж елементів, наприклад, клієнт, рахунок_1, рахунок_2, ..., рахунок_n>.
Відношення асоціаціїОкремий випадок відносини асоціації - так звана виключає асоціація (Xor-association). Семантика даної асоціації вказує на те, що з кількох потенційно можливих варіантів даної асоціації в кожен момент часу може використовуватися тільки один. На діаграмі класів виключає асоціація зображується пунктирною лінією, що з'єднує дві і більше асоціації, Поруч з якою записується обмеження у формі рядка тексту в фігурних дужках: {xor}.
Відношення узагальнення. Узагальнення – Відносини між більше загальним поняттям (предком) і менш загальним поняттям (нащадком)Менш загальний елемент моделі повинен бути позгоджений з більш загальним елементом і може містити додаткову інформацію. Дане відношення використовується для подання ієрархічних взаємозв'язків між різними елементами мови UML, такими як пакети, класи, варіанти використання. Наслідування (Inheritance) - Спеціальний концептуальний механізм, за допомогою якого більш спеціальні елементи включають в себе структуру і поведінку більш загальних елементів. клас-нащадок має всі властивості і поведінкою класу-предка, а також має власні властивості і поведінку, які можуть бути відсутніми у класу-предка.
Батько, предок (Parent) - щодо узагальнення більш загальний елемент. Відношення узагальнення. Нащадок (Child) - спеціалізація одного з елементів відносини узагальнення, званого в цьому випадку батьком. На діаграмах відношення узагальнення позначається суцільною лінією з трикутною стрілкою на одному з кінців. Стрілка вказує на більш загальний клас (клас-предок), а її початок - на більш спеціальний клас (клас-нащадок)
Відношення Агрегація. Агрегація (Aggregation) - Спеціальна форма асоціації, яка служить для подання відносини типу "частина-ціле" між агрегатом (ціле) і його складовою частиною)Ставлення агрегації має місце між декількома класами в тому випадку, якщо один з класів є сутність, яка включає в себе в якості складових частин інші сутності. Графічно відношення агрегації зображується суцільною лінією, один з кінців якої являє собою не зафарбований усередині ромб. Цей ромб вказує на той клас, який являє собою "ціле" або клас-контейнер. Решта класи є його "частинами
Відношення Агрегація. Як приклад відносини агрегації можна розглянути взаємозв'язок типу "частина-ціле", яка має місце між класом Системний блок персонального комп'ютера і його складовими частинами: Процесор, Материнська плата, Оперативна пам'ять, Жорсткий диск і Гнучкий диск. Використовуючи позначення мови UML, компонентний склад системного блоку можна представити у вигляді відповідної діаграми класів, Яка в даному випадку ілюструє ставлення агрегації.
Відношення композиціїКомпозиція (Composition) - Різновид відносини агрегації, при якій складові частини цілого мають такий же час життя, що й саме ціле. Ці частини знищуються разом зі знищенням цілого. Графічно відношення композиції зображується суцільною лінією, один з кінців якої являє собою зафарбований усередині ромб. Цей ромб вказує на той клас, який представляє собою клас-композит. Решта класи є його "частинами"
Відношення композиціїЗауваження: Для виявлення типу зв’язку – агрегація чи композиція варто проаналізувати, що буде з класом- частиною після знищення класу контейнеру. Чи матиме він окремий сенс в рамках поставленої задачі? Так, наприклад, після знищення Будівлі, Приміщення припиняє своє існування, а от Обладнання матиме сенс.
Відношення реалізаціїРеалізація (Realization) - це семантичне відношення між класифікаторами, при якому один класифікатор визначає сутність, а інший гарантує її виконання. Відносини реалізації в діаграмах класів зустрічаються між інтерфейсами і класами, що реалізовують їх. Зображається відношення реалізації у вигляді пунктирної лінії з незафарбованою стрілкою, як щось середнє між відносинами узагальнення та залежності.
Приклад: Для наочності вищевикладеного матеріалу, розглянемо діаграму класів, яка ілюструє відому казку «Курка Ряба»У казці Дід (клас Дід) та Баба (клас Баба) є Людьми (класи Дід та Баба наслідують від класу Людина), та вони є власниками (відношення асоціації) Курки (клас Курка) на ім’я Ряба. В свою чергу, Курка Ряба є твариною (тобто клас Курка наслідує від класа Тварина). Курка може відкладати яйця (клас Яйце, відношення асоціації «відкладати»). Зауважимо, що яйце в казці фігурувало як золоте, так і просте, що відображується на діаграмі за допомогою класу <
про публікацію авторської розробки
Додати розробку