docs / Modelirovanie_na_UML_Ivanov_Novikov_uch_metod_po

Введение

Учебное пособие "Моделирование на UML" содержит подробное описание всех основных версий унифицированного языка моделирования UML и набор рекомендаций по применению языка для моделирования программных систем.

В первой главе дается общий обзор языка "с высоты птичьего полета". Это необходимо, чтобы в последующих главах использовать примеры с некоторым "забеганием вперед". Действительно, моделируя в деталях какой-то один аспект системы, приходится, может быть на поверхностном уровне, привлекать и другие аспекты, иначе нет надежды получить концептуально целостную модель.

Во второй главе рассматривается самый важный, по нашему мнению, аспект моделирования — моделирование использования, которое обычно является первым этапом построения реальных моделей.

Третья и четвертая главы посвящены моделированию структуры и моделированию поведения, соответственно. Эти достаточно объемные главы содержат большое количество практических примеров.

Впятой главе мы рассматриваем вопросы, которые относятся, главным образом, не к самому языку, а к применению языка при разработке реальных моделей, в том числе для больших систем. Эта глава адресована скорее менеджером проектов, нежели начинающим разработчикам.

Вкниге используются некоторые специальные соглашения об обозначениях, связанные с записью текстов и графических диаграмм.

Язык UML является графическим, но в нем интенсивно используются и тексты, которые располагаются внутри фигур, в виде надписей возле линий и т. д. Тексты имеют определенный формат, или, правильнее сказать, синтаксис.

В учебном пособии мы используем следующие упрощенные средства описания синтаксиса. Синтаксис каждого текстового фрагмента описывается отдельно, в виде правила (фразы) в отдельной строке и выделен моноширинным шрифтом. В этой фразе слова означают синтаксические понятия, которые либо считаются очевидными, либо уточняются далее. Те понятия, которые являются обязательными, записаны прописными буквами, а те, которые не являются обязательными, записаны строчными буквами. Те символы, которые не являются буквами, являются разделителями и должны быть записаны так, как они показаны в

1.Введение в UML

Что обозначает аббревиатура UML?

Кому и зачем нужен UML?

Что послужило причиной возникновения UML?

Для чего используют UML на практике?

Как определен UML?

Из чего состоит UML?

Что такое модель UML?

Из каких элементов состоит модель?

Как комбинируются элементы модели?

Какова общая структура модели?

1.1.Что такое UML?

Предметом этого пособия является UML в целом. Прежде чем обсуждать что-либо "в целом", резонно сначала точно определить, о чем идет речь в частности. Обсуждаемый предмет обозначается идентификатором UML, который является аббревиатурой полного названия Unified Modeling Language. Правильный перевод этого названия на русский язык — унифицированный язык моделирования. Таким образом, обсуждаемый предмет характеризуется тремя словами, каждое из которых является точным термином.

1.1.1. UML — это язык

Главным словом в этом сочетании является слово "язык".

Язык — это знаковая система для хранения и передачи информации.

UML можно охарактеризовать как формальный искусственный язык, хотя и не в такой степени, как многие распространенные языки программирования. Признаком искусственности служит наличие трех об-

щепризнанных авторов — Гради Буча, Ивара Якобсона и Джеймса Рамбо.

Для описания формальных искусственных языков (в частности, для описания языков программирования) придумано и используется множество различных способов. Однако на практике сложилась общепринятая структура таких описаний. Считается, что формальный искусст-

венный язык описан должным образом, если это описание содержит, по меньшей мере, следующие части.

Синтаксис (syntax), то есть определение правил составления конструкций языка.

Семантика (semantics), то есть определение правил приписывания смысла конструкциям языка.

Прагматика (pragmatics), то есть определение правил использования конструкций языка для достижения определенных целей.

Как формальный искусственный язык UML имеет синтаксис, семантику и прагматику, хотя эти части названы в некоторых случаях иначе и описаны по другому, нежели это принято в текстовых языках программирования, поскольку, во-первых, UML язык графический, а не текстовый, а во-вторых, UML язык моделирования, а не программирования.

1.1.2. UML — это язык моделирования

Слово "моделирование", входящее в название UML, имеет множество смысловых оттенков и сложившихся способов употребления.

В отношении разработки программного обеспечения так сложилось, что результаты фаз анализа и проектирования, оформленные средствами определенного языка, принято называть моделью. Деятельность по составлению моделей естественно назвать моделированием. Именно в этом смысле UML является языком моделирования.

Таким образом, модель UML — это, прежде всего, описание объекта или явления, а также и кое-что другое, а именно все, что авторам UML удалось включить в язык, не нарушая принципа унификации, к изложению которого мы переходим в следующем разделе.

1.1.3. UML — это унифицированный язык моделирования

Приложив заслуживающие уважения усилия, авторы UML при поддержке и содействии всей международной программистской общественности смогли свести воедино (унифицировать) большую часть того, что было известно и до них. Если попытаться проследить историю возникновения и развития элементов UML, как на уровне основополагающих идей, так и на уровне технических деталей, то пришлось бы назвать сотни имен и десятки организаций. Мы не будем этого делать потому, что история развития UML отнюдь не завершена — язык по-

Язык UML — это графический язык моделирования общего назначения, предназначенный для спецификации, визуализации, проектирования и документирования всех артефактов, создаваемых при разработке программных систем [3].

1.2.1.Спецификация

Втипичных случаях в процессе разработки приложений участвуют по меньше мере два действующих лица: заказчик (конкретный человек или группа лиц, или организация) и разработчик (это может быть про- граммист-одиночка, временная команда проекта или целая организация, специализирующаяся на разработке программного обеспечения). Из-за того, что действующих лиц двое, очень многое зависит от степени их взаимопонимания.

Одним из ключевых этапов разработки приложения является определение того, каким требованиям должно удовлетворять разрабатываемое приложение. В результате этого этапа появляется формальный или неформальный документ (артефакт), который называют по-разному, имея в виду примерно одно и то же: постановка задачи, требования, техническое задание, внешние спецификации и др.

Спецификация — это декларативное описание того, как нечто устроено или работает.

Необходимо принимать во внимание три толкования спецификаций.

То, которое имеет в виду действующее лицо, являющееся источником спецификации (например, заказчик).

То, которое имеет в виду действующее лицо, являющееся потребителем спецификации (например, разработчик).

То, которое объективно обусловлено природой специфицируемого объекта.

Эти три трактовки спецификаций могут не совпадать, и, к сожалению, как показывает практика, сплошь и рядом не совпадают, причем значительно.

Основное назначение UML — предоставить, с одной стороны, достаточно формальное, с другой стороны, достаточно удобное, и, с третьей стороны, достаточно универсальное средство, позволяющее до некоторой степени снизить риск расхождений в толковании спецификаций.