Розділ «3.6. Об'єктне моделювання автоматизованої системи технічної експлуатації автомобілів»

3.6.1. Графічні конструкції та їх аналіз

Існує декілька видів графічних конструкцій (діаграм) складних систем, які в цілому демонструє рис. 3.10.

Діаграми варіантів використання (прецедентів, тобто поведінок в певній ситуації) описує функціональне призначення системи або те, що система робитиме в процесі свого функціонування. Суть даної діаграми полягає в тому, що проектована система представляється у вигляді величезної кількості сутностей або акторів, які взаємодіють з системою за допомогою варіантів використання, кожен варіант використання визначає деякий набір дій, який виконується системою при діалозі з актором. Фігура "Чоловічок" на діаграмі варіантів використання – це і є актор – будь-яка сутність, що взаємодіє з системою ззовні. Актор пов'язаний з різними прецедентами і взаємодіє з системою за допомогою передачі і прийому повідомлень від варіантів використання. Окремий варіант використання відбивається на діаграмі еліпсом, у середині якого міститься його коротка назва. Додатково в діаграми можуть бути прикладені коментарі.

Діаграми варіантів використання важливі для візуалізації, специфікації і документування поведінки елементу. Вони забезпечують доступність і зрозумілість систем, підсистем і класів за рахунок зовнішнього уявлення того, як ці елементи можуть бути використані в контексті. Такі діаграми важливі для тестування працюючих систем за допомогою прямого проектування і для забезпечення їх розуміння за допомогою зворотного проектування.

Діаграми класів служать для представлення статичної структури моделі системи в термінології класів ООП. Вони можуть відображати, зокрема, різні взаємозв'язки між окремою суттю наочної області. Наприклад, об'єкт і підсистема, а також описувати їх внутрішню структуру і типи відношень. На даній діаграмі не вказується інформація про тимчасові аспекти функціонування системи. Тому, з цієї точки зору діаграма класів є подальшим розвитком концептуальної моделі проектованої системи. Графічно клас зображується у вигляді прямокутника, який додатково може бути роздільний горизонтальними лініями на розділи або секції. У цих розділах можуть вказуватися ім'я класу, атрибути (змінні) і операції (методи). Клас може не мати екземплярів або об'єктів. В цьому випадку він називається абстрактним класом, а для позначення його імені використовується курсив.

У третій зверху секції прямокутника записуються операції або методи класу. Операція є деяким сервісом, який надає кожному екземпляру класу певну вимогу. Сукупність операцій характеризує функціональний аспект поведінки класу. Квантор видимості, як і у разі атрибутів класу, може приймати одне з трьох можливих значень і, відповідно, відображається за допомогою спеціального символу:

- "+"операція з областю видимості типу загальнодоступний (public);

- "#"операція з областю видимості типу захищений (protected);

- "-"операція з областю видимості типу закритий (private).

Окрім внутрішнього устрою або структури класів на відповідній діаграмі указуються різні відношення між класами. При цьому сукупність типів таких відношень фіксована в мові UML і зумовлена семантикою цих типів стосунків. Базовими стосунками або зв'язками в мові UML є:

- відношення залежності (dependency), тобто відношення між двома або більше елементами моделі, при якому зміна одного елементу моделі може вплинути або надати інформацію, необхідну іншому елементу;

- відношення асоціації (association), тобто відношення асоціації, яке відповідає наявності деякого відношення між класами;

- відношення узагальнення (generalization), тобто відношення між більш загальним елементом і більш спеціалізованим елементом, який повністю сумісний із загальним елементом, але містить більшу кількість інформації;

- відношення реалізації (realization), тобто відношення, яке вказує, що один з класів реалізує поведінку, специфіковану в іншому класі;

- відношення агрегації (aggregation), тобто відношення, яке має місце між декількома класами в тому випадку, якщо один з класів є деякою сутністю, яка включає як складові частини іншої сутності;

- відношення композиції (include), тобто відношення, яке служить для виділення спеціальної форми відношення "частина-ціпе", де частини не можуть виступати у відриві від цілого.

Діаграми послідовності акцентують увагу на годинниковій впорядкованості повідомлень. На ній зображуються виключно ті об'єкти, які безпосередньо беруть участь у взаємодії і не показуються можливі статичні асоціації з іншими об'єктами. Для діаграми послідовності ключовим моментом є саме динаміка взаємодії об'єктів в часі. При цьому діаграма послідовності має як би два вимірювання. Одне – зліва направо у вигляді вертикальних ліній, кожна з яких зображає лінію життя окремого об'єкту, який бере участь у взаємодії. Графічно кожен об'єкт зображується прямокутником і розташовується у верхній частині своєї лінії життя. Усередині прямокутника записуються ім'я об'єкту і ім'я класу, які розділені двокрапкою. При цьому весь запис підкреслюється, шо є ознакою об'єкту, який, як відомо, є екземпляр класу. Але ідентифікатор об'єкту може включати тільки ім'я класу.

Щоб показати період часу, протягом якого об'єкт є активним, зображується прямокутником, який називається активацією, або фокусом управління. Періоди активності об'єкту можуть чергуватися з періодами його пасивності або очікування. В цьому випадку у такого об'єкту є декілька фокусів управління. Іноді деякий об'єкт може ініціювати взаємодію з самим собою. У такому разі лінія життя одного об'єкту посилає повідомлення самій собі. Це створює вкладену активацію яка називається самоделегування.

Кожна взаємодія описується сукупністю повідомлень, якими об'єкти, що беруть участь в нім, обмінюються між собою. Повідомлення не тільки передають деяку інформацію, але і вимагають або допускають від приймаючого об'єкту виконання очікуваних дій. На діаграмі послідовності всі повідомлення впорядковані за часом свого виникнення в модельованій системі. Відправника повідомлення називають клієнтом, а одержувача – сервером. У мові UML можуть зустрічатися декілька різновидів повідомлень, кожне з яких має своє графічне зображення: