13. Методы объектно-ориентированного анализа и проектирования. Язык uml.

UML – унифицированный язык моделирования. Основой объектно-ориентированного анализа и проектирования программы является объектная модель.

Её основные принципы:

1.абстрагирование

2.инкапсуляция

3.модульность

4.иерархия

и понятия ( объект, класс, атрибут, операция, интерфейс ) наиболее чётко сформулированы Гради Бучом.

Большинство современных методов анализа и проектирования основываются на использовании языка UML.

UML- язык для определения представления, проектирования и документирования ПС. UML содержит стандартный набор диаграмм и нотаций. Создание UML началось в конце 1994 года Гради Бучом и Джейсом Рамбом.

Главными в разработке UML были следующие цели:

1.предоставление пользователям готовый к использованию выразительный язык визуального моделирования, позволяющий разработчикам осмысливать модели и обмениваться ими.

2.предусмотрение механизмов расширенности и специализации для расширения базовых концепций.

3.обеспечить независимость от конкретных языков программирования.

4.язык должен быть точным и доступным для понимания, лишен формализма.

5.стимулировать рост рынка объектно-ориентированных инструментальных средств.

6.интегрировать лучший практический опыт.

Стандарт UML версия 1.1., принятый организацией OMG в 1997 году.

Содержит следующий набор диаграмм:

1.структурные модели:

1.1 диаграммы классов для моделирования статичной структуры классов системы и связи между ними.

2. диаграмма компонентов для моделирования иерархии компонентов системы.

3. диаграммы размещения для моделирования физической архитектуры системы.

2.модели поведения:

2.1 диаграммы вариантов использования для моделирования функциональных требований к системе (в виде сценариев взаимодействия пользователя с системой).

2.2. диаграммы взаимодействия

2.3. диаграммы последовательности и кооперативные диаграммы для моделирования процесса обмена сообщениями между объектами.

2.4.диаграммы состояний для моделирования поведения объекта системы при переходе из 1 состояния в другое.

2.5. диаграммы деятельности для моделирования поведения системы в рамках различных вариантов использования или потоков управления.

1.1Диаграмма классов - определяет типы классов системы и статические связи. На диаграммах классов изображаются их атрибуты, операции классов и ограничения, которые накладываются на связи между классами.

1.2Диаграммы компоненты – моделируют физический уровень системы, на них изображаются компоненты ПО и связи между ними.

Выделяют 2 типа компонентов: исполняемые и библиотеки кода.

Каждый класс модели преобразуется в компонент исходного кода.

Между отдельными компонентами изображают зависимости, соответствующие зависимости на этапе компиляции или выполнению программы.

Диаграммы компонентов применяют участники проекта, ответственные за компиляцию и сборку системы. Они нужны там, где начинается генерация кода.

1.3Диаграмма размещения – отражает физические взаимосвязи между программными и аппаратными компонентами системы.

Её основными элементами являются узел (вычислительный ресурс и соединения – канал взаимодействия узлов, т.е. сеть).

Диаграммы использует менеджер проекта, пользователи, архитектор системы и эксплуатационный персонал. Для понимания физического размещения системы и расположения её отдельных подсистем.

2.1 Диаграмма вариантов использования показывает взаимодействие между вариантами использования и действующими лицами, отражая функциональные требования к системе с точки зрения пользователя.

Цель построения диаграмм: документирование функциональных требований в общем виде.

Модель вариантов имеет следующие достоинства:

1.определяет пользователей и границы системы;

2.определяет системный интерфейс;

3.удобна для общения пользователей с разработчиками;

4.используется для написания текста программ;

5.является основой для написания пользовательской документации;

6.хорошо вписывается в любые методы проектирования, как структурные, так и объектно-ориентированные;

ПРИМЕРЫ!!!!!

2.2. Диаграммы взаимодействия описывают поведения, взаимодействия групп объектов. На диаграммах отображается ряд объектов и те сообщения, которыми они обмениваются между собой.

Существуют 2 вида диаграмм взаимодействия:

1.диаграммы последовательности

2.кооперативные диаграммы

Диаграммы последовательности отражают временную последовательность событий, происходящих в рамках варианта использования.

Кооперативные диаграммы концентрируют внимание на связях между объектами. ПРИМЕРЫ!!!

2.4. Диаграммы состояния определяют все возможные состояния, в которых может находиться объект, а также процесс смены состояния объекта в результате наступления некоторого события.

Диаграммы не надо создавать для каждого объекта, их применяют только в сложных случаях.

2.5. Диаграммы деятельности используются при описании поведения системы, включающей большое количество программных процессов, а также применяются для описания потоков событий и вариантов использования.

UML обладает механизмами расширения, предназначенными для того, чтобы разработчики могли адаптировать язык моделирования к своим конкретным нуждам.

Механизм расширения даёт преимущества UML перед: IDEFO, DFD, ERM.

UML допускает произвольную интерпретацию семантики (смысл значения команды) элементов модели.

UML является слабо типизированным языком. К механизмам расширения языка UML относят стереотипы, именованные значения и ограничения.

Стереотип – новый тип элемента модели, который определяется на основе уже существующего элемента.

Стереотипы классов - это механизм, позволяющий разделять классы на категории. ПРИМЕР!

Именованное значение – пара строк : тег = значение или имя = содержимое , в которых хранится дополнительная информация о элементе системы.

Например: время создания, статус разработки, время окончания работ.

Семантическое ограничение, имеющее вид текстового выражения, которое невозможно выразить с помощью нотации UML. ПРИМЕР!