Диаграммы, которые ниже будут рассмотрены с разной степенью детализации:

• диаграмма классов;

• диаграмма последовательности действий;

• диаграмма объектов;

• диаграмма пакетов;

• диаграмма Use cases;

• диаграмма активностей.

Диаграмма классов

Это главная диаграмма, с которой работает программист. Она описывает типы объектов в системе и различные виды статических отношений, которые существуют между ними. Также здесь показываются свойства и операторы класса и ограничения, которые накладываются на способ, которым они связаны. UML использует термин «свойство» как общий термин для свойств и операторов (методов) класса. Следует различать свойства как поднабор операторов следующих контракту Java Beans – get<Имясвойства>, set<Имясвойства>.

Рис. 3. «Свойства» классов

Свойства

Свойства представляют собой структурные особенности класса. В первом приближении можно думать о свойствах как о полях в классе. Действительность подправит понимание, но это хорошая стартовая точка для начала.

Свойства отображаются двумя существенно отличающимися нотациями: в виде атрибута и в виде ассоциации. Они выглядят отличными друг от друга на диаграмме, но в действительности они одно и то же.

Атрибут – нотация, описывающая свойство текстовой строкой внутри изображения класса.

При проектировании системы необходимо не только идентифицировать сущности в виде классов, но и указать, как они соотносятся друг с другом.

Отношение – нотация, описывающая свойство линией, соединяющей классы между собой. В объектно-ориентированном проектировании особое значение имеют четыре типа отношений: зависимости, обобщения, реализации и ассоциации.

Зависимостью (Dependency) называется отношение использования, определяющее, что изменение состояния объекта одного класса может повлиять на объект другого класса, который его использует, причем обратное в общем случае неверно. Зависимости применяются тогда, когда экземпляр одного класса использует экземпляр другого, например, в качестве параметра метода.

Рис. 4. Отношение зависимости

Обобщение (Generalization) означает, что объекты подкласса могут использоваться всюду, где встречаются объекты суперкласса, но не наоборот. Подкласс наследует свойства родителя (атрибуты и методы). Идентификация суперклассов и подклассов осуществляется с использованием модели предметной области. В итоге улучшается понимание кода (особенно для систем с сотнями классов), уменьшается объем повторяемой информации.

Например, понятияCashPayment, CreditPayment, CheckPayment очень похожи, и разумно организовать их в иерархию обобщения, чтобы подчеркнуть специализацию классов. Класс Payment представляет более общее понятие, а его подклассы – специализированные свойства.

Рис. 5. Отношение обобщения

Подкласс создается в случаях, если:

• имеет дополнительные атрибуты;

• имеет дополнительные ассоциации;

• ему соответствует понятие, управляемое, обрабатываемое или используемое способом, отличным от способа, определенного суперклассом или другими подклассами;

• представляет объекту поведение, которое отлично от поведе­ния, определяемого суперклассом или другими подклассами.

Отношение обобщения реализуется при наследовании классов.

Реализацией (Realization) называется отношение между классификаторами (классами, интерфейсами), при котором один описывает контракт (интерфейс сущности), а другой гарантирует его выполнение.

Рис. 6. Отношение реализации

Ассоциация (Association) показывает, что объект одного класса связан с объектом другого класса и отражает некоторое отношение между ними. В этом случае можно перемещаться (с помощью вызова методов) от объекта одного класса к объекту другого. Изображается сплошной линией между двумя классами, направленной от исходного класса к целевому классу.

Рис. 7. Отношение ассоциации

Одним из вариантов отношения ассоциации является агрегация.

Агрегация – ассоциация, моделирующая взаимосвязь “часть/целое” между классами, которые в то же время могут быть равноправными. Оба класса при этом находятся на одном концептуальном уровне, и ни один не является более важным, чем другой.

Рис. 8. Отношения коллективной агрегации и композиции