Типичные примеры применения

Диаграммы классов применяют для моделирования статического вида систе­мы с точки зрения проектирования. В этом представлении удобнее всего описы­вать функциональные требования к системе - услуги, которые она предоставляет конечному пользователю.

Обычно диаграммы классов используются в следующих целях:

• для моделирования словаря системы (см. главу 4). Моделирование словаря системы предполагает принятие решения о том, какие абстракции являются частью системы, а какие - нет. С помощью диаграмм классов вы можете определить эти абстракции и их обязанности;

• для моделирования простых коопераций (см. главу 27). Кооперация - это сообщество классов, интерфейсов и других элементов, работающих совместно для обеспечения некоторого кооперативного поведения, более значимого, чем сумма составляющих его элементов. Например, моделируя семантику транзакций в распределенной системе, вы не сможете понять происходящие процессы, глядя на один-единственный класс, поскольку соответствующая семантика обеспечивается несколькими совместно работающими классами. С помощью диаграмм классов удается визуализировать и специфицировать эти классы и отношения между ними;

• для моделирования логической схемы базы данных. Логическую схему можно представлять себе как чертеж концептуального проекта базы данных. Во многих сферах деятельности требуется хранить устойчивую (persistent) информацию (см. главу 23) в реляционной или объектно-ориентированной базе данных. Моделировать схемы (см. главу 29) также можно с помощью диаграмм классов.

Типичные приемы моделирования Простые кооперации

Классы не существуют сами по себе. Любой класс функционирует совместно с другими, реализуя семантику, выходящую за границы каждого отдельного элемента. Таким образом, кроме определения словаря системы нужно уделить внимание визуализации, специфицированию, конструированию и документированию различных способов совместной работы вошедших в словарь сущностей. Для моделирования такого «сотрудничества» применяются диаграммы классов.

Создавая диаграмму классов, вы просто моделируете часть сущностей и отно­шений, описываемых в представлении системы с точки зрения проектирования. Желательно, чтобы каждая диаграмма описывала только одну кооперацию.

Моделирование кооперации осуществляется следующим образом:

1. Идентифицируйте механизмы, которые вы собираетесь моделировать. Меха­низм - это некоторая функция или поведение части моделируемой системы, появляющееся в результате взаимодействия сообщества классов, интерфейсов и других сущностей. (Механизмы, как правило, тесно связаны с прецедента­ми, см. главу 16.)

2. Для каждого механизма идентифицируйте классы, интерфейсы и другие кооперации, принимающие участие в рассматриваемой кооперации. Иден­тифицируйте также отношения между этими сущностями.

3. Проверьте работоспособность системы с помощью прецедентов (см. главу 15). По ходу дела вы, возможно, обнаружите, что некоторые ее части оказались пропущены, а некоторые - семантически неправильны.

4. Заполните идентифицированные элементы содержанием. Что касается клас­сов, начните с правильного распределения обязанностей; позже можно бу­дет превратить их в конкретные атрибуты и операции.

В качестве примера на рис. 8.2 показаны классы, взятые из реализации авто­номного робота. Основное внимание здесь уделено тем классам, которые участву­ют в механизме движения робота по заданной траектории. Как видно из рисунка,

существует один абстрактный класс Мотор с двумя конкретными потомками, МоторПоворотногоМеханизма и ГлавныйМотор, которые наследуют пять опера­ций их родителя. Эти два класса, в свою очередь, являются частью класса Привод. Класс АгентТраектории связан отношением ассоциации «один к одному» с клас­сом Привод и отношением «один ко многим» - с классом ДатчикСтолкновений. Для класса АгентТраектории не показано ни атрибутов, ни операций, хотя при­ведены обязанности.

В описанную систему, конечно, входит значительно больше классов, но вни­мание на диаграмме заостряется только на таких абстракциях, которые непо­средственно участвуют в движении робота. Некоторые указанные классы могут присутствовать и на других диаграммах. Например, хотя здесь это не показано, АгентТраектории сотрудничает по крайней мере еще с двумя классами (Окру­жение и АгентЦели) в механизме более высокого уровня, управляющем поведе­нием робота при наличии конфликтующих целей. ДатчикСтолкновений и При­вод, а также их части сотрудничают с другим, не показанным на диаграмме классом АгентОтказа в механизме, отвечающем за постоянный контроль аппаратных сбо­ев. Описывая каждую из этих коопераций в отдельных диаграммах, вы сможете создать простое для восприятия представление системы с различных точек зрения.