Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы и средства проектирования информационных систем и технологий. Учебное пособие.pdf
операции. Если класс меняет свой интерфейс, то любое сообщение,
которое он посылает, может утратить свою силу. Пакеты не дают
ответа на вопрос, каким образом можно уменьшить количество зависимостей в вашей системе, однако они помогают выделить эти
зависимости, а после того поработать над снижением их количества. Диаграммы пакетов можно считать основным средством
управления общей структурой системы.
Пакеты являются жизненно необходимым средством для
больших проектов. Их следует использовать в тех случаях, когда
диаграмма классов, охватывающая всю систему в целом и размещенная на единственном листе бумаги формата А4, становится нечитаемой.
Атрибут – это элемент информации, связанный с классом.
Например, у класса Company (Компания) могут быть атрибуты
Name (Название), Address (Адрес) и NumberOfEmployees (Число
служащих).
Атрибуты содержатся внутри класса, поэтому они скрыты от
других классов. В связи с этим иногда требуется указать, какие
классы имеют право читать и изменять атрибуты. Это свойство
называется видимостью атрибута (attribute visibility).
У атрибута можно определить четыре возможных значения
этого параметра. Рассмотрим каждый из них в контексте примера
(рис. 13.3).
Рис. 13.3. Спецификаторы доступа
к атрибутам и операциям класса
121
Пусть у нас имеется класс Employee с атрибутом Address и
класс Company. Возможны следующие спецификаторы доступа к
атрибутам и операциям класса:
1) public (общий, открытый);
2) private (закрытый, секретный);
3) protected (защищенный);
4) package or Implementation (пакетный).
В общем случае атрибуты рекомендуется делать закрытыми
или защищенными. Это позволяет лучше контролировать сам атрибут и код, а также избежать ситуации, когда значение атрибута
изменяется всеми классами системы. Вместо этого логика изменения атрибута будет заключена в том же классе, что и сам этот атрибут. Задаваемые параметры видимости повлияют на генерируемый код.
Операции реализуют связанное с классом поведение. Операция включает три части – имя, параметры и тип возвращаемого
значения. Параметры – это аргументы, получаемые операцией «на
входе». Тип возвращаемого значения относится к результату действия операции.
На диаграмме классов можно показывать, как имена операций,
так и имена операций вместе с их параметрами и типом возвращаемого значения. Для того чтобы уменьшить загруженность диаграммы, полезно бывает на некоторых из них показывать только
имена операций, а на других их полную сигнатуру.
В языке UML операции имеют следующую нотацию:
Имя Операции (аргумент! : тип данных аргумента!, аргу-
мент2: тип данных аргумента!,...) : тип возвращаемого значения
Задания к работе
1. Изучите возможности описания статической структуры ин-
формационной системы.
2. Выделите в системе основные классы, опишите их свойства
и поведение, задайте параметры отображения классов и их характеристик, соотносите классы с соответствующими стереотипами.
3. Настройте внешний вид элементов в соответствии со стан-
дартом UML и сохраните изменённые элементы в собственном
шаблоне.
122
5. Откройте команду меню UML и нажмите на кнопку «Ст
Методика выполнения работы
1. Откройте файл UML, созданный в работе 12.
2. В проводнике по модели UML выполните щелчок правой
кнопкой мыши по папке «Основной пакет», выберите команду меню «Создать» и далее «Структурная схема».
3. У рабочего листа MS Visio появится название «Структурная
схема-1». Вся модель UML с множеством схем будет сохранена в
одном файле, поэтому необходимо давать соответствующим листам более короткие названия. Для переименования созданного листа щелкнув правой кнопкой мыши по его ярлычку, выберите команду «Переименовать» и задайте имя, например, ДКл.
4. В результате создания новой диаграммы классов, автомати-
чески откроется соответствующий шаблон графических элементов
для данной диаграммы.
ереотипы». В появившемся окне создать три новых стереотипа
«Сущность», «Граница» и «Управление». Для всех трех вновь созданных стереотипов задайте в качестве базового класса «Класс».
6. Разместите на рабочем листе в необходимом количестве
элементы «Класс» и дайте им соответствующие названия. Для этого нужно дважды щелкнуть по классу и в появившемся окне
свойств в категории «Класс» в поле «Имя» ввести название класса.
7. Задайте для классов атрибуты и операции. Для этого также
нужно вызвать окно свойств класса и выбрать в нем справа соответствующие категории «Атрибуты» и «Операции». Для атрибутов
желательно задать типы данных. Параметры «Видимость», «Кратность» и «Начальное значение» можно не задавать. Для операций
также можно не задавать параметры. Для отключения отображения
необязательных параметров класса, нужно щелкнуть по нему правой кнопкой мыши и выбрать команду меню «Параметры отображения фигуры …». В появившемся окне установить нужные параметры.
8. Разместите на рабочем листе необходимое количество элементов «Сценарий выполнения», соответствующих различным вариантам использования информационной системы. Каждому сценарию дать соответствующее название. Для этого нужно щелкнуть
дважды по элементу и ввести в поле «Имя» требуемое название.
При этом размер эллипса, соответствующего сценарию выполне-
123
ния, будет увеличиваться в размерах пропорционально длине его
названия.
Содержание отчета
В отчете по лабораторной работе 13 должен быть приведен
процесс поэтапного построения диаграммы классов.
Контрольные вопросы
1. Для чего используется диаграмма классов?
2. Какие элементы представляются на диаграмме классов?
3. Какова роль понятия «класс» в объектно-ориентированном
проектировании?
4. Что такое стереотип класса?
5. Какие базовые стереотипы классов используются в UML?
Каково их назначение?
6. Может ли проектировщик информационной системы создавать свои стереотипы?
7. Какие виды отношений используются на диаграмме классов? Что они показывают?
8. Какими свойствами обладают отношения на диаграмме
классов?
9. Для чего задаются атрибуты класса?
10. Что определяют операции класса?
Литература
Основная: 1–4.
Дополнительная: 1–4.
14. ДИАГРАММА КООПЕРАЦИЙ
Цель – изучение основных возможностей создания и
редактирования диаграмм коопераций в MS Visio
Формируемые компетенции или их части: ПК-1; ПК-2; ПК-3;
ПК-4; ПК-30.
Теоретическая часть
Диаграммы взаимодействия (interaction diagrams) описывают
поведение взаимодействующих групп объектов.
124
Диаграмма взаимодействия чаще всего охватывает поведение
объектов в рамках только одного варианта использования. На такой диаграмме отображаются ряд объектов и те сообщения, которыми они обмениваются между собой.
Сообщение (message) – средство, с помощью которого объект-
отправитель запрашивает у объекта-получателя выполнение одной
из его операций.
Информационное (informative) сообщение – сообщение, снаб-
жающее объект-получатель информацией для обновления его состояния.
Сообщение-запрос (interrogative) – сообщение, запрашиваю-
щее выдачу информации об объекте-получателе.
Императивное (imperative) сообщение – сообщение, запраши-
вающее у объекта-получателя выполнение действий.
Существуют два вида диаграмм взаимодействия: диаграммы
последовательности (sequence diagrams) и кооперативные диаграммы (collaboration diagrams).
Кооперативные диаграммы отображают поток событий через
конкретный сценарий варианта использования. Диаграммы последовательности упорядочены по времени, а кооперативные диаграммы заостряют внимание на связях между объектами. На рис.
14.1 приведена кооперативная диаграмма, описывающая процесс
снятия клиентом средств со счета.
На кооперативной диаграмме, так же как и на диаграмме последовательности, стрелки обозначают сообщения, обмен которыми осуществляется в рамках данного варианта использования. Их
временная последовательность, однако, указывается путем нумерации сообщений.
Задания к работе
1. Изучите возможности описания реализации вариантов ис-
пользования ИС с помощью диаграмм коопераций.
2. Познакомьтесь с элементами диаграмм коопераций и спосо-
бами их размещения на диаграмме.
3. Изучите возможности совместного использования различ-
ных диаграмм UML между собой.
125
Рис. 14.1. Кооперативная диаграмма
Методика выполнения работы
1. Открыть файл UML, созданный в лабораторной работе № 13.
2. В проводнике по модели UML щелкнуть правой кнопкой
мыши по папке «Основной пакет», выбрать команду меню «Создать» и далее «Схема взаимодействий».
3. У рабочего листа MS Visio появится название «Совместная
работа-1». Переименовать созданный лист, дав ему имя ДКп (сокращенно от «Диаграмма кооперации» – классическое название
данной диаграммы в UML).
4. Разместить на рабочем листа элемент «Роль классификатора». Далее щелкнуть по нему дважды, вызвав окно свойств и в поле «Классификатор» выбрать соответствующий класс из ранее созданных.
5. Поскольку диаграммы кооперации чаще всего создаются
для описания реализации некоторого варианта использования, то в
126
качестве первого классификатора на диаграмме должен быть представлен Актер, который на диаграмме вариантов использования
инициирует данный класс.
Если к одному варианту использования направлены отноше-
ния ассоциации от нескольких актеров, то можно выбрать любого.
Это обусловлено тем, что если два актера связаны с одним вариантом использования, то предполагается, что независимо от типа актера возможности реализации ВИ у них абсолютно одинаковые.
В противном случае, если предполагается, что разным актерам
предоставляются разные возможности при вызове одного ВИ, значит, на схеме необходимо представить два отдельных ВИ. При
этом если эти ВИ имеет совпадающие функции, то их можно связать отношением расширения или включения.
6. После выбора в качестве классификатора одного из актеров,
внешний вид данного элемента изменится соответствующим образом.
7. Разместите в необходимом количестве остальные классы,
участвующие в реализации данного ВИ и соотнести их с соответствующими классами.
8. Соедините классы между собой с помощью элемента «Роль
ассоциации». Направление стрелки указывать не обязательно.
9. Сопоставите сообщение, которое получает объект для исполнения с одной из его операций, заданной в предыдущей лабораторной работе. Для этого нужно вызвать окно свойств для ассоциации
(дважды щелкнув по нему). В появившемся окне справа в разделе
«Категории» выбрать «Сообщение». Далее нажать на кнопку «Свойства», и в появившемся окне в категории «Операция» выбрать из
списка соответствующую операцию. Для того чтобы операция присутствовала в списке, она должна была быть задана для данного
класса в предыдущей лабораторной работе. Можно добавить для
класса необходимую операцию прямо из этого окна, если нажать на
кнопку «Создать». Далее появится окно, уже описанное в пункте 7
методических указаний к лабораторной работе № 13.
Содержание отчета и его форма
В отчете по лабораторной работе 14 должен быть приведен
процесс поэтапного построения диаграммы кооперации.
127
Контрольные вопросы
1. Каково назначение диаграмм кооперации? Почему они так называются?
2. Какие элементы располагаются на диаграмме кооперации?
3. С какими другими диаграммами в UML-модели связана
диаграмма кооперации? Какие элементы из этих диаграмм также
представлены на диаграмме кооперации?
4. Каким образом связываются между собой элементы на диаграмме кооперации?
5. Какую роль на диаграммах кооперации играют отношения
между объектами?
Литература
Основная:1–4.
Дополнительная: 1–4.
15. ДИАГРАММА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
Цель – изучение основных возможностей создания и редакти-
рования диаграмм последовательности в MS Visio.
Формируемые компетенции или их части: ПК-1; ПК-2; ПК-3;
ПК-4; ПК-30.
Теоретическая часть
Диаграммы последовательности отражают поток событий,
происходящих в рамках варианта использования. Например, вариант использования «Снять деньги со счета» предусматривает несколько возможных последовательностей, таких, как снятие денег,
попытка снять деньги, не имея их достаточного количества на счете, попытка снять деньги по неправильному PIN-коду и некоторых
других. Нормальный сценарий снятия некоторой суммы денег со
счета показан на рис. 15.1. Под сценарием понимается конкретный
экземпляр потока событий.
128
Рис. 15.1. Диаграмма последовательности
129
Эта диаграмма последовательности отображает поток событий
в рамках варианта использования «Снять деньги со счета». Все
действующие лица показаны в верхней части диаграммы; в приведенном выше примере изображено действующее лицо Клиент
(Customer). Объекты, необходимые системе для выполнения варианта использования «Снять деньги со счета», также представлены в
верхней части диаграммы. Стрелки соответствуют сообщениям,
передаваемым между действующим лицом и объектом или между
объектами для выполнения требуемых функций.
На диаграмме последовательности объект изображается в виде
прямоугольника на вершине пунктирной вертикальной линии. Эта
вертикальная линия называется линией жизни (lifeline) объекта.
Она представляет собой фрагмент жизненного цикла объекта в
процессе взаимодействия.
Каждое сообщение изображается в виде стрелки между линиями жизни двух объектов. Сообщения появляются в том порядке,
как они показаны на странице, сверху вниз. Каждое сообщение
помечается как минимум именем сообщения; при желании можно
добавить также аргументы и некоторую управляющую информацию и, кроме того, показать самоделегирование (self-delegation) –
сообщение, которое объект посылает самому себе, при этом стрелка сообщения указывает на ту же самую линию жизни.
Хороший способ первоначального обнаружения некоторых
объектов – это изучение имен существительных в потоке событий.
Можно также прочитать документы, описывающие конкретный
сценарий. Поток событий для варианта использования «Снять
деньги со счета» говорит о человеке, снимающем некоторую сумму денег со счета с помощью банкомата.
Не все объекты, показанные на диаграмме, явно присутствуют
в потоке событий. Там, например, может не быть форм для заполнения, но их необходимо показать на диаграмме, чтобы позволить
действующему лицу ввести новую информацию в систему или
просмотреть ее. В потоке событий, скорее всего, также не будет и
управляющих объектов (control objects). Эти объекты управляют
последовательностью событий в варианте использования.
130