Атрибуты

Перейдем теперь к рассмотрению атрибутов. При построении концептуальной модели иногда возникает вопрос: что считать атрибутом, а что считать понятием. Дадим определение атрибута.

а

б

Рис. 50. Варианты моделирования рейса

Определение. Атрибут – это именованная характеристика сущности.

У атрибута есть имя и тип. В большинстве случаев тип атрибута должен быть примитивным (строка, число, логический, дата, перечисление). Если оказывается, что тип атрибута не элементарен или есть сомнения, то лучше сделать этот атрибут отдельным понятием и использовать ассоциацию. Например, на рис. 50, а атрибут «Пункт назначения» в большинстве случаев будет иметь сложную структуру. В соответствии с требованием о примитивности типа атрибута более предпочтительным вариантом является второй (рис. 50, б).

Есть другой способ отличить понятие от атрибута: необходимо решить, важно ли выполнение требования уникальной тождественности (т.е. важно ли различать два одинаковых значения этого атрибута)? Если да, то это понятие, в противном случае – скорее всего атрибут. Например, в крупном мегаполисе названия некоторых улиц в различных районах могут совпадать. Следовательно, использование улицы в качестве атрибута понятия «Адрес» нежелательно, т.к. приведет к путанице адресов (рис. 51, а). В данном случае имеет смысл использовать отдельное понятие «Улица» (рис. 51, б).

а

б

Рис. 51. Варианты моделирования адреса

Тип, изначально считающийся примитивным, может быть представлен в виде не примитивного в следующих случаях:

• если он состоит из отдельных частей (например, адрес или ФИО);

• если с этим типом обычно ассоциируются операции, такие как синтаксический анализ и проверка (например, ИНН или номер кредитной карты);

• если тип используется для задания количества с единицами измерения (например, цена за шт./кг/литр).

Ограничения

С любым элементом диаграммы понятий (или любой другой диаграммы языка UML) может быть связано одно или несколько ограничений. Ограничения дополняют семантику стандартных элементов и могут задаваться как в произвольной форме, так и формально. В качестве формального языка чаще всего используется целевой язык программирования или специальный язык OCL (Object Constraint Language – язык объектных ограничений), который входит в семейство стандартов OMG. На диаграмме ограничения заключаются в фигурные скобки и связываются с другими элементами при помощи пунктирных линий. Примеры ограничений можно найти на рис. 45.

Обобщение

Отношение обобщения уже рассматривалось для модели прецедентов, где оно использовалось между акторами и между прецедентами. В концептуальной модели обобщение используется между понятиями. Далее вместо термина «понятие» будет использоваться термин «тип», т.к. он более удобен. Повторим определение обобщения.

Определение. Обобщение – это отношение между элементом-родителем и элементом-потомком, при котором потомок является частным случаем родителя и наследует его структуру, поведение и семантику.

Элемент-родитель обычно называется супертипом, а элемент-потомок – подтипом. Движение от подтипа к супертипу называется обобщением, а от супертипа к подтипу – специализацией (рис. 52).

Рис. 52. Обобщение и специализация

Для проверки правильности использования отношения обобщения существует два правила: правило «100%» и правило «is_a». Отношение обобщения считается правильным, если выполняются оба эти правила. Рассмотрим их подробно.

Правило «100%». 100% определения супертипа должны быть применимы к подтипу. Подтип должен удовлетворять 100% определения своего супертипа. Это касается как атрибутов, так и ассоциаций.

Модель, приведенная на рис. 53, удовлетворяет сформулированному выше правилу, т.к. каждый конкретный платеж также характеризуется датой, суммой и ассоциацией с продажей.

Рис. 53. Модель платежа

Правило «is_a». Все элементы множества (расширения) подтипа должны быть элементами множества (расширения) его супертипа, т.е. подтип – это (is-a) супертип.

На рис. 54 проиллюстрированы множества типов для модели платежа. Действительно, каждый конкретный платеж является платежом. Следовательно, любой экземпляр (элемент множества), например безналичного платежа, будет также и экземпляром (элементом множества) платежа. Таким образом, модель платежа на рис. 53 удовлетворяет обоим правилам и, следовательно, является корректной.

Рис. 54. Множества типов для модели платежа

Покажем, что выполнения только одного правила недостаточно. Рассмотрим, например, два понятия: окружность и эллипс. Для простоты будем считать, что оси эллипса расположены параллельно осям координат. Использование только правила «100%» может привести к варианту, показанному на рис. 55, а. Данная модель является ошибочной, т.к. эллипс не является частным случаем окружности. Использование только правила «is_a» может привести к варианту, показанному на рис. 55, б, который также является неправильным, т.к. подтип не наследует структуру супертипа. Использование обоих правил исключает первые два варианта и приводит к правильной модели, представленной на рис. 55, в.

а б в

Рис. 55. Способы моделирования окружности и эллипса

Правила «100%» и «is_a» определяют, когда можно использовать обобщение, но ничего не говорят о том, когда его нужно использовать. Например, на рис. 56 представлена формально правильная, но в большинстве случаев бесполезная иерархия понятий. Ниже приводятся рекомендации, когда следует выделять подтипы (специализация) и супертипы (обобщение).

Рис. 56. Модель клиента

Тип следует разбивать на подтипы, если:

• подтип имеет дополнительные атрибуты, интересные с точки зрения задачи (рис. 57, а);

• подтип имеет дополнительные ассоциации, интересные с точки зрения задачи (рис. 57, а);

• подтипу соответствует понятие, управляемое, обрабатываемое, реагирующее или используемое способом, отличным от способа, определяемого супертипом или другим подтипом (рис. 57, б).

а б

Рис. 57. Примеры использования обобщения

Для группы типов следует вводить супертип, если:

• потенциальные подтипы будут удовлетворять правилам «100%» и «is_a»;

• все подтипы имеют один и тот же атрибут, который можно вынести в супертип;

• все подтипы имеют одну и ту же ассоциацию, которую можно выделить и связать с супертипом.