Диаграммы взаимодействия

Диаграммы классов

Обзор нотации UML. Диаграммы UML. Диаграммы прецедентов. Нотация UML для классов и объектов

Системы и приложения реального времени

Метод и нотация

Метод проектирования и нотация проектирования – это разные вещи. Нота­ция проектирования ПО предназначена для описания самого проекта. Хотя она и предполагает наличие определенного подхода к проектированию, сам подход остается за ее рамками. Метод проектирования ПО представляет собой система­тическое описание этапов создания проекта.

Нотация проектирования ПО описывает.проект программы в графическом или текстовом виде. В частности, диаграммы классов – это графическая нотация, а псевдокод – текстовая.

Концепция проектирования ПО – это фундаментальная идея, применимая к проектированию всей системы, например сокрытие информации.

Стратегия проектирования ПО – общий план и методика выполнения проек­та. Одной из стратегий является объектно-ориентированная декомпозиция.

Критерии структурирования ПО – это эвристические или формальные пра­вила, помогающие проектировщику разбить систему на отдельные компоненты. Так, критерии разбиения на объекты - это правила декомпозиции системы на объекты.

Метод проектирования ПО описывает последовательность шагов, выполняе­мых при работе над проектом при условии, что требования к системе уже сформу­лированы. Он помогает выявить, какие решения предстоит принять, в каком по­рядке это следует делать и на основе каких критериев. Метод проектирования базируется на наборе соответствующих концепций, использует одну или несколь­ко стратегий, а также ту или иную нотацию для документирования результатов. При выполнении определенных шагов метод может подсказать разработчику, ка­кие критерии наиболее удобны для декомпозиции системы.

Системы реального времени (рис. 5.1) – это параллельные системы с времен­ными ограничениями. Они широко распространены в промышленных, коммер­ческих и военных приложениях. Термин «система реального времени» обычно относится к системе в целом, включающей приложение реального времени, опе­рационную систему реального времени и подсистему ввода/вывода реального времени. В состав такой системы входят также драйверы специальных устройств, управляющие работой различных датчиков и приводов. Поскольку здесь речь идет в основном о проектировании приложений, мы будем пользоваться терми­ном «приложение реального времени», а не «система реального времени». Одна­ко в этом разделе приложения реального времени рассматриваются в более широ­ком контексте систем реального времени.

Рис. 5.1. Система реального времени

В методе COMET используется нотация из унифицированного языка моделиро­вания UML, которая объединила нотации, предложенные Бучем, Джекобсоном, Рамбо и Харелом.

Co временем нотация UML расширялась, и теперь в ней поддерживается много различных диаграмм.

В нотации UML поддерживаются девять видов диаграмм:

– диаграммы прецедентов;

– диаграммы классов;

– диаграммы объектов, являющиеся вариантом диаграмм классов в примене­нии к экземплярам. В методе COMET вместо них работают консолидиро­ванные диаграммы кооперации;

– диаграммы кооперации;

– диаграммы последовательности;

– диаграммы состояний;

– диаграммы деятельности (в COMET не используются);

– диаграммы компонентов (в COMET не используются)– диаграммы развертывания.

Актер (actor) инициирует прецедент. Прецедент (use case) описывает после­довательность взаимодействий между актером и системой. Актер изображается на диаграмме прецедентов в виде фигуры человечка, система – в виде прямоуголь­ника, прецедент – в виде эллипса внутри этого прямоугольника. Коммуникаци­онные ассоциации связывают актеров с теми прецедентами, в которых они участ­вуют. Между прецедентами могут быть отношения include (включает) и extend (расширяет).

Для того чтобы отличить класс (тип) от объекта (экземпляра типа), имя объекта под­черкивается. Объект может обозначаться как anObject,anotherObject:Class или :Class. Классы и объекты встречаются в разных диаграммах UML.

На такой диаграмме классы изображаются в виде прямоугольников, а стати­ческие (постоянные) отношения между ними – в форме дуг. Поддерживаются три основных типа отношений между классами:

– ассоциации. Ассоциация между двумя классами (бинарная ассоциация) изображается в виде линии, соединяющей прямоугольники классов. У нее есть имя и, возможно, стрелка, поясняющая, в каком направлении следует это имя читать. На каждом конце ассоциации проставляется кратность – число, свидетельствующее, сколько экземпляров одного класса связано с од­ним экземпляром другого класса. Дополнительно на каждом конце ассоци­ации может присутствовать стрелка, указывающая направление навигации вдоль данной ассоциации.

– иерархии агрегирования и композиции. Это отношения вида целое/часть. Отношение композиции (изображается закрашенным ромбом) накладыва­ет более сильные ограничения на экземпляры классов, чем отношение агре­гирования (показывается незакрашенным ромбом). Ромб одной вершиной примыкает к прямоугольнику класса, являющегося частью в отношении вида «часть/целое»;

– иерархия обобщения/специализации. Это отношение вида «является». Обоб­щение изображается в виде стрелки, ведущей от подкласса (потомка) к су­перклассу (родителю), причем стрелка упирается в прямоугольник супер­класса.

Видимость определяет, доступен ли элемент класса вне самого класса. Показывать видимость на диаграмме необязательно. Открытая видимость, изобра­жаемая символом + (плюс), означает, что элемент виден извне класса.

Закрытая видимость, отмеченная знаком – (минус), свидетельствует о том, что элемент ви­ден только внутри класса, в котором он определен, а от других классов скрыт. За­щищенная видимость, показываемая знаком #, говорит о том, что элемент ви­ден внутри класса, в котором определен, а также во всех подклассах этого класса.

В UML есть два вида диаграмм взаимодействия: диаграммы кооперации (col­laboration diagram) и диаграммы последовательности (sequence diagram). Семан­тически они эквивалентны.

Диаграммы кооперации. На диаграмме кооперации показывается, как объекты динамически общают­ся между собой, посылая и получая сообщения. Эта диаграмма представляет структурную организацию взаимодействующих объектов, изображаемых в виде прямоугольников и соединяющих их дуг.

Помеченные стрелки рядом с дугами обозначают имя сообщения и направление его передачи между объектами. От­дельные сообщения в последовательности сообщений, отправляемых от одного объекта к другому, нумеруются.

Диаграмма кооперации в нотации UML

Диаграммы последовательности. Другой способ показать взаимодействие объектов – воспользоваться диаграм­мой последовательности. Диаграмма последовательности дву­мерна: участвующие объекты изображаются вдоль горизонтальной оси, а время откладывается вдоль вертикальной. От прямоугольника каждого объекта идет вниз вертикальная пунктирная линия, называемая линией жизни. Период, в тече­ние которого объект выполняет операцию, именуется активизацией. На протяже­нии этого периода линия жизни изображается двойной сплошной линией.

Актер обычно изображается в левом верхнем углу диаграммы. Помеченные горизонтальные линии представляют пересылку сообщений. Существенны толь­ко отправитель и получатель сообщения. Сообщение посылается объектом-отпра­вителем объекту-получателю. Время возрастает в направлении сверху вниз. Расстояние по вертикали между сообщениями не имеет значения.

Дата добавления: 2014-01-07