4.6. Объектно-ориентированный подход к анализу и проектированию кис

4.6.1. Назначение унифицированного языка моделирования uml

Унифицированный язык моделирования UML ( Unified Modeling Languagе) был создан для того, чтобы участники процесса создания ПО могли строить модели для

1) визуализации системы;

2) определения ее структуры и поведения;

3) сборки системы;

4) документирования решений, принимаемых в процессе разработки.

Визуально представленная информация в виде моделей и определенных диаграмм и пояснений к ним, разработанных с помощью UML, обеспечивает связь между потребителями и разработчиками, внутри коллектива разработчиков, сводя к минимуму риск неправильного понимания.

Спецификации большого количества решений, созданных с помощью UML, помогают создать четкую, полную и однозначную модель. Модели, созданные на ранних стадиях для осмысления и исследования системы, в процессе работы и накопления информации деталями, проходят стадию промежуточных моделей. Эти модели, сконцентрированные на ключевых концепциях системы и на механизмах реализации этих концепций и дополненные с помощью языка UML множеством деталей, обычно служат в качестве достаточно полного описания важных особенностей результирующей системы.

Конструкции, создаваемые UML, имеют много общего с объектно-ориентированными языками программирования С++ или Java или языками программирования баз данных.

Хорошее оформление модели, объединение моделей с результатами разработки процесса позволяет создать хорошую качественную документацию.

Язык UML явился логическим продолжением разработок способов объектно-ориентированного моделирования, моделирования объектов OMT, и написания кода. Язык UML был разработан тремя ведущими специалистами в области моделирования и разработки ПО Гради Бучем (Grady Booch), Джимом Румбахом (Jim Rumbaugh), Айваром Якобсоном (Ivar Jacobson) в компании Rational и ноябре 1997 г. стал стандартным языком объектно-ориентированного моделирования UML версии 1.0. Затем появились версии 1.2, 1.3, а сейчас, есть версия 2.0.

4.6.2. Средства uml

Словарь UML образует три разновидности строительных блоков:

1) предметы (сущности);

2) отношения;

3) диаграммы.

Предметы (сущности) – это абстракции, которые являются основными элементами в модели.

Отношения связывают эти элементы.

Диаграммы группируют коллекции предметов.

4.6.2.1. Предметы

В UML имеется четыре разновидности предметов (см. рис. ниже)

Рисунок 3. Разновидности предметов UML.

Эти предметы являются базовыми объектно-ориентированными строительными блоками. Они используются для создания моделей.

Структурные предметы (статические части) модели являются понятийными или физическими элементами.

Примеры структурных предметов: класс, интерфейс, актер, прецедент, компонент, узел.

Класс - описание множества объектов, которые разделяют одинаковые свойства, операции, смысл (семантику). Графически (см. рис. ниже) класс отображается в виде прямоугольника, включающего секцию с именем, а при необходимости также секции со свойствами (атрибутами) и операциями.

Рисунок 4. Класс в UML.

Интерфейс – видимый извне набор операций, которые предоставляются классом или компонентом. Интерфейс определяет набор спецификаций, а не набор реализаций операций. Графически интерфейс изображается в виде круга с именем (см. рис. ниже). Имя интерфейса обычно начинается с буквы I.

Актер – набор скоординированных ролей, которые могут играть пользователи при взаимодействии с системой (точнее с вариантами использования системы). Каждая роль требует от системы определенного поведения. Актер изображается в виде проволочного человечка с именем

Кооперация (сотрудничество) - определяет взаимодействие и является совокупностью актеров и других элементов, которые работают вместе для обеспечения коллективного поведения. Таким образом, кооперации имеют как структурные, так и поведенческие измерения. Графически кооперация изображается как пунктирный эллипс, в который вписывается ее имя.

Вариант использования (прецедент) – представляет собой представление последовательности действий системы в интересах актера, с видимым для него результатом. Вариант использования изображается как эллипс, в который вписывается его имя.

Компонент – материальная, модифицируемая часть системы, соответствующая набору интерфейсов и обеспечивающая реализацию этого набора интерфейсов. Обычно компонент – это физическая упаковка логических элементов (классов, интерфейсов, сотрудников). Компонент изображается графически как прямоугольник с вкладками, обычно включающий имя (см. рис. ниже).

Узел – ресурс, размещающий набор компонентов и имеющий память и возможности обработки. В узле размещается набор компонентов, который может перемещаться от узла к узлу. Узел изображается как куб с именем.

Предметы поведения описывают динамическую часть UML-моделей, являясь представлением поведения моделей во времени и пространстве. Предметы поведения можно разделить на две основные группы.

1. Взаимодействие – набор сообщений, которыми обмениваются объекты при наступлении событий для достижения определенной цели, и определяющих динамику как совокупности объектов, так и отдельных операций. Элементами взаимодействия являются:

1. сообщения,

2. последовательность действий (поведение, связанное с сообщением),

3. связи (соединения между объектами).

Сообщение изображается в виде направленной линии с именем его операции

2. Конечный автомат – поведение, определяющее набор состояний объекта или взаимодействий, выполняемых в ответ на события и с учетом их обязанностей. Элементами конечного автомата являются:

1. состояния,

2. переходы (от состояния к состоянию),

3. события (предметы, вызывающие переходы),

4. действия (реакции на переходы).

С остояния изображаются в виде в виде закругленного прямоугольника, включающего его имя

Группирующие предметы можно представит в виде ящиков, по которым может быть разложена модель. Существует только один вид группирующего предмета – пакет.

Пакет – общий способ для распределения элементов по группам. В пакет могут помещаться:

1. структурные предметы,

2. предметы поведения,

3. другие группировки предметов.

Пакет – это концептуальное (идейное) понятие. Это означает, что пакет существует только в период разработки. Пакет изображается в виде папки с закладкой, на которой нанесено его имя и, возможно, содержание

П оясняющие предметы – представлены в виде замечаний для описания, объяснения и комментирования любого элемента модели. Существуют только в одном виде – примечаний, представляющих собой символ для отображения ограничений и замечаний, присоединяемых к элементу или совокупности элементов. Изображается в виде прямоугольника с загнутым углом, в который вписывается текстовый или графический комментарий.