Диаграмма классов (class diagram)
Класс (class) - категория вещей, которые имеют общие атрибуты и операции.
Классы - это строительные блоки любой объектно-ориентированной системы. Они представляют собой описание совокупности объектов с общими атрибутами, операциями, отношениями и семантикой. При проектировании объектно-ориентированных систем диаграммы классов обязательны.
Диаграмма классов - это набор статических, декларативных элементов модели. Диаграммы классов могут применяться и при прямом проектировании, то есть в процессе разработки новой системы, и при обратном проектировании - описании существующих и используемых систем. Таким образом, диаграмма классов - конечный результат проектирования и отправная точка процесса разработки.
На представленной диаграмме классов (Рис.13) мы видим достаточно большое количество таблиц. Каждая таблица состоит из ключевых полей, определяющих ту или иную сущность. Например, класс «Школьник» включает в себя такие поля, как ФИО, контактные данные, класс, а также номер карты, закрепленной за данным школьником.
В то же время каждому классу присваивается список действий, который он совершает в этой динамической системе. На примере того же класса мы видим, что школьники приходя в школу, могут использовать свои смарт-карты в библиотеке, столовой, спортивно зале, медицинском пункте. Но при этом, они обязаны пройти этап обучения, получения знаний.
Рис.13
Диаграмма состояний (statechart diagram)
Объекты характеризуются поведением и состоянием, в котором находятся. Например, человек может быть новорожденным, младенцем, ребенком, подростком или взрослым. Другими словами, объекты что-то делают и что-то "знают". Диаграммы состояний применяются для того, чтобы объяснить, каким образом работают сложные объекты.
Состояние (state) - ситуация в жизненном цикле объекта, во время которой он удовлетворяет некоторому условию, выполняет определенную деятельность или ожидает какого-то события. Состояние объекта определяется значениями некоторых его атрибутов и присутствием или отсутствием связей с другими объектами.
Диаграмма состояний показывает, как объект переходит из одного состояния в другое. Очевидно, что диаграммы состояний служат для моделирования динамических аспектов системы (как и диаграммы последовательностей, кооперации, прецедентов и, как мы увидим далее, диаграммы деятельности).
От других диаграмм диаграмма состояний отличается тем, что описывает процесс изменения состояний только одного экземпляра определенного класса - одного объекта, причем объекта реактивного, то есть объекта, поведение которого характеризуется его реакцией на внешние события. Понятие жизненного цикла применимо как раз к реактивным объектам, настоящее состояние (и поведение) которых обусловлено их прошлым состоянием. Но диаграммы состояний важны не только для описания динамики отдельного объекта. Они могут использоваться для конструирования исполняемых систем путем прямого и обратного проектирования.
Рис.14.
На данной диаграмме состояний (Рис.14) представлен только один из динамических аспектов системы. Это обработка смарт-карты в финансовой системе. Начинается работа системы с того, что обладатель смарт-карты прислоняет свою карту к считывателю. Именно с этого момента начинается работа системы.
Первым делом система считывает штрих-код с карты. После проверки штрих-кода происходит следующее:
штрих-код определен верно, обладатель распознан, система ждет дальнейшего действия;
штрих-код не определён, система выдает ошибку, не пускает обладателя в школу.
В случае не определения карты, система выдает ошибку и направляет в базу информацию для ее решения.
Если код определен, то обладатель карты в праве выбрать действия, которые он хотел бы совершить со своей картой (отчет о состоянии лицевого счета, библиотечная картотека, медицинская справка, отчет по своим правам и обязанностям). Также, обладатель может отменить все действия и вернуть карту обратно.
Если обладатель выбирает выполнение какого-либо отчета, система отправляет запрос в базу данных, откуда получает ответное сообщение. Это сообщение выводится на экран или чек, а затем обладатель сможет забрать карту из системы.
Диаграмма состояний подробно описала нам работу одного из динамических составных частей системы.
Диаграмма последовательностей (sequence diagram)
Диаграмма последовательностей отображает взаимодействие объектов в динамике.
В UML взаимодействие объектов понимается как обмен информацией между ними. При этом информация принимает вид сообщений. Кроме того, что сообщение несет какую-то информацию, оно некоторым образом также влияет на получателя.
Диаграмма последовательностей относится к диаграммам взаимодействия UML, описывающим поведенческие аспекты системы, но рассматривает взаимодействие объектов во времени. Другими словами, диаграмма последовательностей отображает временные особенности передачи и приема сообщений объектами.
Диаграммы последовательностей обычно содержат объекты, которые взаимодействуют в рамках сценария, сообщения, которыми они обмениваются, и возвращаемые результаты, связанные с сообщениями.
Рис.15.
На данной диаграмме (Рис.15) представлена полная, детальная работа системы «Школа». В диаграмме расписаны все классы, в которых сотрудник или школьник принимает участие. Диаграмма представляет полный комплекс действий, совершаемых обладателем смарт-карт в той или иной системе. Мы можем видеть полную последовательность действий – с момента входа сотрудника или школьника в школу до момента его выхода из школа.
Также на диаграмме мы видим, какие запросы и отчеты выполняет система при использовании смарт карт (в таких подсистемах, как библиотека, медицинский пункт, спортивный зал и пр.).