Порядок построения диаграммы вариантов использования. Порядок построения диаграммы коммуникации
Диаграммы вариантов использования описывают функциональное назначение системы или то, что система должна делать. Разработка диаграммы преследует следующие цели:
определить общие границы и контекст моделируемой предметной области;
сформулировать общие требования к функциональному поведению проектируемой системы;
разработать исходную концептуальную модель системы для ее последующей детализации в форме логических и физических моделей;
подготовить исходную документацию для взаимодействия разработчиков системы с ее заказчиками и пользователями.
Суть диаграммы вариантов использования состоит в следующем. Проектируемая система представляется в виде множества сущностей или актеров, взаимодействующих с системой с помощью вариантов использования. При этом актером (actor) или действующим лицом называется любая сущность, взаимодействующая с системой извне. Это может быть человек, техническое устройство, программа или любая другая система, которая может служить источником воздействия на моделируемую систему так, как определит сам разработчик. Вариант использования служит для описания сервисов, которые система предоставляет актеру. Диаграмма вариантов использования может дополняться пояснительным текстом, который раскрывает смысл или семантику составляющих ее компонентов.
Вариант использования
Отдельный вариант использования обозначается на диаграмме эллипсом, внутри которого содержится его краткое название или имя в форме глагола с пояснительными словами. Цель варианта использования заключается в том, чтобы определить законченный аспект или фрагмент поведения некоторой сущности без раскрытия её внутренней структуры. Каждый вариант использования соответствует отдельному сервису, который предоставляет моделируемая сущность по запросу актера, то есть определяет способ применения этой сущности. Пример: проверка состояния текущего счета клиента, оформление заказа на покупку товара.
Актер - внешняя по отношению к моделируемой системе сущность, которая взаимодействует с системой и использует ее функциональные возможности для достижения определенных целей. Каждый актер может рассматриваться как некая отдельная роль относительно конкретного варианта использования. Стандартным графическим обозначением актера на диаграммах является фигурка человечка, под которой записывается имя актера. Так как в общем случае актер всегда находится вне системы, его внутренняя структура никак не определяется. Для актера имеет значение только то, как он воспринимается со стороны системы. Примерами актеров могут быть: клиент банка, водитель автомобиля, сотовый телефон и другие сущности, имеющие отношение к концептуальной модели соответствующей предметной области.
Актеры взаимодействуют с системой посредством обмена сообщениями с вариантами использования. Сообщение представляет собой запрос актером определенного сервиса системы и получение этого сервиса. Это взаимодействие может быть выражено посредством ассоциаций между отдельными актерами и вариантами использования или классами. Кроме этого, с актерами могут быть связаны интерфейсы, которые определяют, каким образом другие элементы модели взаимодействуют с этими актерами.
Интерфейс (interface) служит для спецификации параметров модели, которые видимы извне, без указания их внутренней структуры. В языке UML интерфейс является классификатором и характеризует только ограниченную часть поведения моделируемой сущности. Применительно к диаграммам вариантов использования, интерфейсы определяют совокупность операций, которые обеспечивают необходимый набор сервисов для актеров.
На диаграмме вариантов использования интерфейс изображается в виде маленького круга, рядом с которым записывается его имя. В качестве имени может быть существительное или строка текста. Если имя записывается на английском языке, то оно должно начинаться с заглавной буквы I.
Графический символ отдельного интерфейса соединяется на диаграмме сплошной линией или пунктирной линией со стрелкой с тем вариантом использования, который его поддерживает. Сплошная линия указывает, что связанный с интерфейсом вариант использования должен реализовывать все необходимые для него сервисы. Пунктирная линия со стрелкой означает, что вариант использования предназначен для спецификации только того сервиса, который необходим для реализации данного интерфейса.
Таким образом, интерфейс отделяет спецификацию операций системы от их реализации и определяет общие границы проектируемой системы.
Примечания (notes) в языке UML предназначены для включения в модель произвольной текстовой информации, имеющей непосредственное отношение к контексту разрабатываемого проекта. Графически примечания обозначаются прямоугольником с загнутым верхним правым углом. Внутри прямоугольника содержится текст примечания.
Отношения
Между элементами диаграммы вариантов использования могут существовать различные отношения, которые описывают взаимодействие экземпляров актеров и вариантов использования.
В языке UML существует несколько стандартных видов отношений между актерами и вариантами использования:
ассоциации (association relationship);
расширения (extend relationship);
общения (generalization relationship);
включения (include relationship).
Ассоциация устанавливает, какую конкретную роль играет актер при взаимодействии с экземпляром варианта использования. На диаграмме вариантов использования отношение ассоциации обозначается сплошной линией между актером и вариантом использования. Эта линия может иметь условные обозначения, такие как имя и кратность.
Расширение определяет взаимосвязь экземпляров отдельного варианта использования с более общим вариантом, свойства которого определяются на основе способа совместного объединения данных экземпляров. Отношение расширения между вариантами использования обозначается пунктирной линией со стрелкой (вариант отношения зависимости), направленной от того варианта использования, который является расширением для исходного варианта использования. Данная линия со стрелкой помечается ключевым словом «extend» (расширяет).
Обобщение служит для указания того факта, что некоторый вариант использования А может быть обобщен до варианта использования В. В этом случае вариант А будет являться специализацией варианта В. Графически данное отношение обозначается сплошной линией со стрелкой в форме незакрашенного треугольника, которая указывает на родительский вариант использования.
Включение указывает, что некоторое заданное поведение для одного варианта использования включается в качестве составного компонента в последовательность поведения другого варианта использования. Графически данное отношение обозначается пунктирной линией со стрелкой, которая помечается ключевым словом «include» (включает).
Диаграмма коммуникации (в UML 1.x — диаграмма кооперации) — диаграмма на которой изображаются взаимодействия между частями композитной структуры или ролями кооперации. В отличие от диаграммы последовательности, на диаграмме коммуникации явно указываются отношения между объектами, а время как отдельное измерение не используется (применяются порядковые номера вызовов).
Прежде всего, на диаграмме коммуникации в виде прямоугольников изображаются участвующие во взаимодействии объекты, содержащие имя объекта, его класс и, возможно, значения атрибутов. Далее, указываются ассоциации между объектами в виде различных соединительных линий. При этом можно явно указать имена ассоциации и ролей, которые играют объекты в данной ассоциации. Дополнительно могут быть изображены динамические связи - потоки сообщений.
Коммуникация
Понятие коммуникации является одним из фундаментальных понятий в языке UML. Оно служит для обозначения множества взаимодействующих с определенной целью объектов в общем контексте моделируемой системы. Цель самой коммуникации состоит в том, чтобы специфицировать особенности реализации отдельных наиболее значимых операций в системе. Коммуникация определяет структуру поведения системы в терминах взаимодействия участников этой коммуникации.
Коммуникация может быть представлена на двух уровнях:
уровне спецификации - показывает роли классификаторов и роли ассоциаций в рассматриваемом взаимодействии;
уровне примеров - указывает экземпляры и связи, образующие отдельные роли в коммуникации.
Коммуникация на уровне спецификации изображается на диаграмме пунктирным эллипсом, внутри которого записывается имя этой коммуникации. Простой класс на диаграмме коммуникации обозначается прямоугольником класса, внутри которого записывается строка текста. Эта строка текста называется ролью классификатора (classifierrole).
Подобное общее представление коммуникации на уровне спецификации используется на начальных этапах проектирования. В последующем каждая из коммуникаций подлежит детализации на уровне примеров, на котором раскрывается содержание и структура взаимосвязей ее элементов на отдельной диаграмме коммуникации. В этом случае в качестве элементов диаграммы коммуникации выступают объекты и связи, дополненные сообщениями.
Объекты
Как отмечалось выше, объект (object) является отдельным экземпляром класса, который создается на этапе выполнения программы. Он может иметь свое собственное имя и конкретные значения атрибутов.
Мультиобъект (multiobject) представляет собой множество объектов на одном из концов ассоциации. На диаграмме коммуникации мультиобъект используется для того, чтобы показать операции и сигналы, которые адресованы всему множеству объектов, а не только одному. Мультиобъект изображается двумя прямоугольниками, один из которых выступает из-за правой верхней вершины другого. Стрелка сообщения относится ко всему множеству объектов, которые обозначают данный мультиобъект. На диаграмме коммуникации может быть явно указано отношение композиции между мультиобъектом и отдельным объектом из его множества.
В контексте языка UML все объекты делятся на две категории: пассивные и активные.
Пассивный объект оперирует только данными и не может инициировать деятельность по управлению другими объектами. Однако пассивные объекты могут посылать сигналы в процессе выполнения запросов, которые они получают.
Активный объект (activeobject) имеет свою собственную нить (thread) управления и может инициировать деятельность по управлению другими объектами. Под нитью здесь понимается некоторый облегченный поток управления, который может выполняться параллельно с другими вычислительными нитями или нитями управления в пределах одного вычислительного процесса или процесса управления. Активные объекты на канонических диаграммах обозначаются прямоугольником с более широкими границами
Составной объект (compositeobject) или объект-контейнер предназначен для представления объекта, имеющего собственную структуру и внутренние потоки (нити) управления. Составной объект является экземпляром составного класса (класса-контейнера), который связан отношением агрегации или композиции со своими частями. На диаграммах коммуникации составной объект изображается как обычный объект, состоящий из двух секций.
Связи
Связь (link) является экземпляром или примером произвольной ассоциации. Связь как элемент языка UML может иметь место между двумя и более объектами. Бинарная связь на диаграмме коммуникации изображается отрезком прямой линии, соединяющей два прямоугольника объектов. На каждом из концов этой линии могут быть явно указаны имена ролей данной ассоциации. Рядом с линией в ее средней части может записываться имя соответствующей ассоциации.
Связь может иметь некоторые стереотипы, которые записываются рядом с одним из ее концов и указывают на особенность реализации данной связи. В языке UML для этой цели могут использоваться следующие стереотипы:
«association» - ассоциация (предполагается по умолчанию, поэтому этот стереотип можно не указывать);
«parameter» - параметр метода. Соответствующий объект может быть только параметром некоторого метода;
«local» - локальная переменная метода. Ее область видимости ограничена только соседним объектом;
«global» - глобальная переменная. Ее область видимости распространяется на всю диаграмму коммуникации;
«self» - рефлексивная связь объекта с самим собой, которая допускает передачу объектом сообщения самому себе. На диаграмме коммуникации рефлексивная связь изображается петлей в верхней части прямоугольника объекта.
Сообщение на диаграмме коммуникации специфицирует коммуникацию между двумя объектами, один из которых передает другому некоторую информацию. При этом, первый объект ожидает, что после получения сообщения вторым объектом последует выполнение некоторого действия. Таким образом, именно сообщение является причиной или стимулом для начала выполнения операций, отправки сигналов, создания и уничтожения отдельных объектов. Связь обеспечивает канал для направленной передачи сообщений между объектами от объекта-источника к объекту-получателю. Сообщения на диаграмме коммуникации изображаются помеченными стрелками рядом (выше или ниже) с соответствующей связью или ролью ассоциации. Направление стрелки указывает на получателя сообщения
Диаграмма коммуникации для снятия объектом 20$