Лабораторная работа №4. Построение и использование диаграмм взаимодействия объектов системы (Interaction Diagram): диаграмм последовательности обмена сообщениями (Sequence Diagram) и диаграмм кооперацииОБЪЕКТОВ(Collaboration Diagram)

Цель работы – изучение средств пакета программ RationalRose, обеспечивающих построение диаграмм взаимодействия, и приобретение практических навыков применения этих диаграмм для моделирования поведения проектируемой системы.

Основные сведения

1. Назначение диаграмм взаимодействия объектов системы

Продолжением создания модели системы, предназначенной для тестирования программных реализаций базовых алгоритмов, будут диаграммы взаимодействия (Interaction Diagram) между объектами: диаграмма “последовательности обмена сообщениями” (Sequence Diagram) и диаграмма “кооперации объектов” (Collaboration Diagram).

Для полного описания системы, кроме определения поведения каждого объекта, необходимо точное описание взаимодействия этих объектов между собой, определение клиентов и серверов и порядка обмена сообщениями между ними. Обмен сообщениями происходит в определенной последовательности, и диаграмма последовательности обмена сообщениями (SequenceDiagram) позволяют получить описание этого обмена во времени. В течение работы сложной системы объекты, являющиеся клиентами, посылают друг другу различные сообщения, а объекты, являющиеся серверами, обрабатывают их. В простейшем случае можно рассматривать сообщение как вызов метода какого-либо класса, в более сложных случаях сервер имеет обработчик очереди сообщений, и сообщения обрабатываются им асинхронно, т.е. сервер накапливает несколько сообщений в очереди, если не может обработать их сразу. На основе приема-передачи сообщений основана многозадачность системыWindows. В нашем случае для простоты демонстрации создания приложения будем считать, что сообщения обрабатываются немедленно в той последовательности, в которой они выдаются клиентами.

Второй тип диаграмм взаимодействия – это диаграмма кооперации (CollaborationDiagram). Эта диаграмма отличается от предыдущей тем, что она не акцентирует внимание на последовательности передачи сообщений, она отражает наличие взаимосвязей вообще, то есть на этой диаграмме отражается наличие сообщений от клиентов к серверам. Так как временная шкала не участвует в демонстрации сообщений, то эта диаграмма получается компактней и лучше подходит для того, чтобы окинуть одним взглядом взаимодействие всех объектов. Необходимо помнить, что эта диаграмма показывает взаимодействие между объектами, а не классами, то есть является мгновенным снимком объектов системы в некотором состоянии. Ведь объекты, в отличие от созданных на этапе проектирования классов, создаются и уничтожаются на всем протяжении работы программной системы. И в каждый момент имеется конкретная группа объектов, с которыми осуществляется работа. В связи с этим появляются такие понятия, как время жизни и область видимости объектов, которые будут рассмотрены далее.

Таким образом, рассмотренные выше диаграммы показывают взаимодействие объектов с разных сторон. Так диаграмма кооперации объектов показывает взаимодействие объектов независимо от времени. Диаграмма последовательности обмена сообщениями, в свою очередь, представляет собой модель взаимодействия во времени и отражает последовательность выдачи сообщений клиентами.

2. Создание диаграммы взаимодействия объектов системы

Для создания диаграммы взаимодействия (InteractionDiagram) при помощи горизонтального меню надо выполнить команду “Browse–InteractionDiagram”. При этом на экране появляется окно выбора диаграммы взаимодействия (SelectInteractionDiagram), которое включает в себя два поля: “Package” и “InteractionDiagrams”. Далее следует в полеPackageвыбрать вариант “LogicalView”, в поле “IntegrationDiagrams” выбрать строкуNewи нажать кнопкуOK.

После этого на экране появляется диалоговое окно определения типа диаграммы взаимодействия (NewInteractionDiagram). В этом окне полеTitleпредназначается для ввода имени создаваемой диаграммы, а с помощью переключателя “DiagramType” можно выбрать один из двух типов диаграмм: диаграмма последовательности обмена сообщениямиSequenceDiagram) или диаграмма кооперации объектов (CollaborationDiagram).

После установки переключателя “DiagramType” в требуемое положение следует нажать кнопкуOK. Эти действия завершают создание новой диаграммы последовательности сообщений объектов, и на экране появляется окно диаграммы последовательности сообщений объектов (SequenceDiagram:LogicalView/ “Имя новой диаграммы”).