WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |

Структурный анализ. Возможно, использование структурного анализа для целей объектно-ориентированного проектирования, но этот подход не рекомендуется из-за опасности непроизвольно перейти к алгоритмической декомпозиции. Но если нет другой альтернативы и уже имеется модель системы, описанная диаграммами потоков данных. В результате анализа диаграмм потоков данных выделяют следующие кандидаты для объектов:

- внешние сущности;

- хранилища данных;

- хранилища управляющих сущностей.

Кандидаты для классов:

- потоки данных;

- потоки управления.

4. Система обозначений объектно-ориентированной методологии.

4.1 Язык UML.

Важный вопрос любой методологии - система обозначения, для визуального модулирования - графическая нотация для описания различных аспектов системы. Множество разработчиков предлагали свои варианты решения этого вопроса для объектно-ориентированной методологии.

Наибольшую поддержку из них получили: нотация Буча, технология объектного моделирования OMT, разработанная Джеймсом Рамбо, объектноориентированное проектирование программного обеспечения OOSE Ивара Якобсона. В последствии эти три автора начали внедрять свои разработки идеи двух других, а затем начали работу по объединению этих методов в компании Rational Software. Первая версия стандартной нотации UML появилась в январе 1997 года и большинство производителей ПО и производители CASE-средств поддерживают этот язык. В 1997 году группа OMG (Object Management Group) объявила UML промышленным стандартом. В настоящее время UML находится в процессе представления в качестве стандарта ISO.

UML это графический язык для специфицирования создания визуализации и документирования систем, в которых большая роль принадлежит программному обеспечению. С помощью UML можно разработать модель создаваемой системы, которая отображает не только ее концептуальные элементы, такие как функции системы и бизнесc-процессы ну и конкретные детали системы: классы языков программирования, схемы БД, повторно используемые компоненты ПО.

UML выделяет девять типов диаграмм. При рассмотрении статических аспектов системы используются:

- диаграммы классов;

- диаграммы объектов;

- диаграммы компонентов;

- диаграммы развертывания.

Для работы с динамическими частями системы применяются:

- диаграммы прецедентов;

- диаграммы последовательности;

- диаграммы кооперации;

- диаграммы состояний;

- диаграммы деятельности.

Диаграммы последовательностей и диаграммы кооперации также называются диаграммами взаимодействия.

В языке UML применяются четыре общих механизма: спецификация, дополнение (adornments), принятые деления (common divisions) и механизмы расширения (extensibility mechanisms).

Самой важной разновидность дополнения являются примечания, которые представляют собой графические символы для изображения ограничения или комментариев. Они используются для включения в модель дополнительной информации. В UML заложена открытость, т.е.

возможность расширять язык контролируемым способом. К механизмам расширения UML относятся:

стереотипы (stereotype) предназначенные для расширения словаря UML (например, стереотип класса);

помеченное значение (tagged value) позволяет включать новую информацию в спецификацию элемента;

ограничение (constraint) позволяет добавлять или изменять существующие правила.

Спецификация - это неграфическая форма, используемая для полного описания элемента системы обозначений: класса, объекта, операции, диаграммы в целом. Большинство параметров класса определяется в спецификации. Спецификация класса содержит: имя, текстовое описание, стереотип, атрибуты, операции, ограничения, мощность или множественность класса (cardinality), параметры для параметризированного класса, сохраняемость/устойчивость (мгновенная, долговременная), параллельность (последовательная, охраняемая, синхронная, активная), объём памяти. При последовательной параллельности (sequential) гарантируется нормальное поведение класса только при наличии одного потока управления. Охраняемый (guarded) класс - при наличии нескольких потоков, обращения к его операциям должны быть упорядочены, т.е. только одна операция в один момент времени.

Синхронный класс может сам обрабатывать взаимные исключения.

Активный класс будет иметь свой поток управления.

Спецификация операций содержит: имя, текстовое описание, класс возвращаемого значения, аргументы, стереотип, квалификация (является ли функция виртуальной, статической), видимость (открытая, защищенная, реализация), предусловие, действие, постусловие, ограничения, параллельность (последовательная, охраняемая, синхронная), время выполнения, объём памяти требуемой операции во время выполнения.

При моделировании объектно-ориентированных систем используются два подхода к делению реальности. Прежде всего, существует разделение на классы и объекты. Практически все строительные блоки UML характеризуются дихотомией класс/объект. В графическом представлении для объекта принято использовать тот же символ, что и для его класса, а название объекта подчеркивать. Второй вариант деления - это разделение на интерфейс и его реализацию. Интерфейс декларирует контракт, а реализация представляет конкретное воплощение этого контракта и обязуется точно следовать объявленной семантике интерфейса. Интерфейс применяется для моделирования стыковочных узлов.

Интерфейсом называется набор операций, используемый для определения услуг, предоставляемых классом или компонентом, выполняемых прецедентом или подсистемой. Интерфейс изображается в виде круга, присоединенному к реализующему его классу или компоненту.

Интерфейс может быть изображен также как стереотипный класс с множеством операций. Для интерфейса определена операция реализации.

Он может быть реализован несколькими классами и наоборот один класс может реализовывать несколько интерфейсов. Отметим, что у интерфейса нет атрибутов и нет непосредственных экземпляров.

4.2 Основные диаграммы языка UML Диаграмма прецедентов (use case) или вариантов использования показывает совокупность прецедентов и действующих лиц (actor), а также отношения между ними. Прецеденты - это не зависящее от реализации высокоуровневое представление того, что пользователь ожидает от системы, т.е. описание функциональности системы. Действующее лицо - это все, что взаимодействует с создаваемой системой. Варианты использования и действующие лица определяют сферу применения создаваемой системы.

При этом прецеденты описывают все то, что происходит внутри системы, а действующие лица - то, что происходит снаружи. На языке UML действующие лица представляются в виде значков фигур, а варианты использования - в виде овалов (Рис. 1).

Рис. 1 Диаграмма прецедентов В UML для вариантов использования и действующих лиц поддерживается несколько типов связей:

- связи коммуникации описывают связи между действующими лицами и вариантами использования, - связи расширения (extends) и использования (uses) отражают связи между вариантами использования, - обобщения действующего лица описывают связи между действующими лицами.

Диаграмма взаимодействия (Interaction diagram) описывает взаимодействия, состоящие из множества объектов и отношений между ними, включая сообщения, которыми они обмениваются.

Диаграммой последовательностей (Sequence diagram) называется диаграмма взаимодействия, акцентирующая внимание на временной упорядоченности сообщений. Графически такая диаграмма представляет собой таблицу, объекты в которой располагаются вдоль оси X, а сообщения в порядке возрастания времени - вдоль оси Y (рис.2).

На диаграмме последовательностей показаны линии жизни объектов и фокус управления (активизации объекта). Обычно для каждого варианта использования создаются несколько диаграмм последовательностей. Одна для варианта сценария без ошибок, другие отражают ход событий в альтернативных потоках. Отправление сообщений, которые могут обозначать событие или вызовы операций показываются горизонтальными стрелками с обозначением синхронизации. Линия, обозначающая посылку сообщения, проводится от вертикали клиента к вертикали сервера. Первое сообщение - на самом высоком уровне, второе ниже, и т.д. Сообщение на диаграмме показывает, что один объект вызывает функцию другого. В дальнейшем, когда будут определены операции классов, каждое сообщение станет операцией. Сообщения могут быть рефлексивными, что соответствует обращению объекта к своей собственной операции. На диаграмме взаимодействия можно добавить пояснения.

Диаграммой кооперации (Collaboration diagram) называется диаграмма взаимодействий, основное внимание, в которой уделяется структурной организации объектов, принимающих и отправляющих сообщения.

Графически такая диаграмма представляет собой ориентированный граф с объектами в качестве вершин и сообщениями в качестве дуг. Кооперативная диаграмма показывает, какие объекты взаимодействуют друг с другом. Она полезна, когда нужно оценить последствия сделанных изменений.

С помощью диаграмм взаимодействия проектировщики и разработчики системы могут определить классы, которые нужно создать, связи между ними, а также операции и ответственности каждого класса.

Диаграмма объектов показывает, какие существуют объекты и связи между ними в логической структуре системы. Используется для предоставления сценария, т. е. диаграмма объектов - мгновенный снимок потока событий, в некоторой конфигурации объекта. Диаграмма объектов используется при анализе, для показа семантики основных и второстепенных сценариев поведения системы, и при проектировании используется для показа семантики механизмов.

Диаграммы классов показывают, какие существуют классы и связи между ними в логической структуре системы. Класс обозначается прямоугольником, в котором указываются имя класса, его атрибуты и операции (рис.3). На диаграмме можно также отобразить стереотип класса, видимость всех атрибутов и операций, тип данных атрибутов и сигнатуру всех операций.

Рис.3 Изображение класса Отношения между классами:

Ассоциация изображается в виде обыкновенной линии и может быть двунаправленной и однонаправленной. Ассоциация дает классу возможность узнавать об общих атрибутах и операциях другого класса.

Рядом со знаком ассоциации может указываться мощность, которая ставится у конца линии ассоциации и означает число связей между каждым экземпляром класса в начале линии, с экземпляром класса в её конце.

Ассоциация может быть рефлексивной. Рефлексивная ассоциация предполагает, что один экземпляр класса взаимодействует с другими экземплярами этого же класса. После определения ассоциации при генерации кода в классы помещаются дополнительные атрибуты, которые имеют тип ассоциируемого класса.

Наследование на языке UML называют обобщением и изображают в виде стрелки от подкласса к суперклассу (рис.4). Циклы запрещаются.

Рис.4 Диаграмма классов. Отношение наследования.

Агрегация представляет собой более тесную форму ассоциации. Это связь между целым и его частями. Агрегацию изображают в виде линии с ромбиком у класса, являющегося целым. При генерации кода для агрегации автоматически создаются поддерживающие ее дополнительные атрибуты.

Зависимости изображается в виде стрелки, проведенной пунктирной линией. Зависимости всегда однонаправленные, они показывают, что один класс зависит от определений, сделанных в другом. При генерации кода, специальные атрибуты для классов, связанных зависимостью не создаются.

Рис.5 Диаграмма классов. Отношения агрегации и зависимости.

Когда система разрастается, то можно выделить группы классов сильно связанных внутри и слабее с другими. Для группирования классов, обладающих некоторой общностью в UML применяют пакеты. Наиболее часто классы группируются по их функциональности или по стереотипу.

Параметризованные классы изображаются значком обычного класса с пунктирным прямоугольником в правом верхнем углу, в котором указываются параметры.

Инстанцированный класс изображается обычным значком класса с прямоугольником со сплошной границей и перечислением в нём фактических параметров. Связь между ними отображается пунктирной линией со стрелкой, указывающей на параметризированный класс. Для получения инстанцированного класса необходим другой конкретный класс, как фактический параметр. Параметризированный класс не может порождать экземпляры и не может использоваться сам в качестве параметра.

Правила моделирования отношений в UML:

- используйте зависимость, только если моделируемое отношение не является структурным, - используйте обобщение, если имеет место отношение типа "является" ("is a"), - множественное наследование часто можно заменить агрегированием, - иерархия наследования не должна быть слишком глубокой (не более пяти уровней), не слишком широкой (лучше прибегнуть к промежуточным абстрактным классам), - применяйте ассоциации, прежде всего там, где между объектами существуют структурные отношения.

Диаграмма состояний показывает пространство состояний отдельного класса; события, которые влекут переход из одного состояния в другое; действия, которые происходят при изменении состояния. Отдельная диаграмма представляет собой динамическую модель данных отдельного класса, нескольких, наиболее существенных классов, или поведение системы в целом. Эта диаграмма используется в ходе анализа, чтобы показать динамику поведение системы, и в ходе проектирования - для выражения поведения отдельных классов или их взаимодействия. Диаграмма состояний показывает автомат, представляющий поток управления от состояния к состоянию. Начальное состояние обязательно присутствует на диаграмме и только одно, присутствие конечного состояния не обязательно и может быть несколько конечных состояний (рис.6).

Рис.6 Диаграмма состояний С помощью таких диаграмм удобно моделировать динамику поведения класса. Как правило, диаграммы состояний не требуется создавать для каждого класса, во многих проектах они вообще не используются. Если объект класса может существовать в нескольких состояниях и в каждом из них ведет себя по-разному, то для такого класса, скорее всего, потребуется диаграмма состояний.

Диаграмма деятельности - диаграмма, на которой представлены переходы потока управления от одной деятельности к другой. Диаграмма относится к динамическому аспекту поведения системы. Это разновидность диаграмм состояний, где все или большая часть переходов срабатывают при завершении деятельности в исходное состояние. Примеры состояния деятельности: выполнение операции над объектом, создание, уничтожение.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.