Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Лабораторна работа № 2
Тема: Основні види UML діаграм
Мета: Ознайомитися з мовою UML та основними видами UML діаграм.
Література:
Обладнання:
Програмне забезпечення: -
UML – уніфікована мова моделювання. З цих трьох слів головним є слово "мова". Що ж таке мова? Не будемо винаходити велосипед, а краще заглянемо в глосарій, благо в Інтернеті їх найбільше безліч. Зробивши це, ми швидше за все виявимо визначення, подібне до наведеного нижче.
Мова – система знаків, що служить:
Мова включає в себе набір знаків (словник) і правила їх вживання та інтерпретації (граматику).
До цього достатньо вичерпного визначення слід додати, що мови бувають природні і штучні, формальні і неформальні. UML - мова формальний і штучний, хоча, як ми побачимо далі, цей ярлик до нього не зовсім підходить. Штучний він тому, що у нього є автори, про які ми ще не раз згадаємо надалі (в той же час, розвиток UML безперервно продовжується, що ставить його в один ряд з природними мовами). Формальним його можна назвати, оскільки є правила його вживання (щоправда, опис UML містить і явно неформальні елементи, як ми, знову-таки, пізніше побачимо). Ще один нюанс: UML - мова графічний, що також трохи плутає ситуацію!
При описі формального штучної мови, що ми вже бачили на прикладах опису мов програмування, як правило, описуються такі його елементи, як:
1. синтаксис, тобто визначення правил побудови конструкцій мови;
2. семантика, тобто визначення правил, відповідно до яких конструкції мови набувають смислове значення;
3. прагматика, тобто визначення правил використання конструкцій мови для досягнення потрібних нам цілей.
Природно, UML включає всі ці елементи, хоча, як ми знову-таки побачимо далі, в їх описі теж спостерігаються відмінності від правил, прийнятих в мовах програмування.
Друге слово у фразі, якої розшифровується абревіатура UML - слово "моделювання". Так, UML - це мова моделювання. Причому об'єктно-орієнтованого моделювання. Більш докладно про сенс поняття "моделювання" ми поговоримо трохи пізніше, а поки відзначимо, що слово це дуже багатозначно. В англійській мові є цілих два слова - modeling і simulation, які обидва перекладаються як "моделювання", хоча означають різні поняття. Modeling увазі створення моделі, лише описує об'єкт, а simulation передбачає отримання за допомогою створеної моделі деякої додаткової інформації про об'єкт. UML в першу чергу - мова моделювання саме в першому значенні, тобто засіб побудови описових моделей. Як засіб симулювання його теж можна використовувати, хоча для цієї ролі він підходить не так добре.
Третє слово у назві UML - слово "уніфікований". Його можна розуміти теж неоднозначно. У літературі можна зустріти опис ери "до UML" як "війни методів" моделювання, жоден з яких "не дотягував" до рівня індустріального стандарту.UML як раз і став таким єдиним універсальним стандартом для об'єктно-орієнтованого моделювання, яке за часів його створення як раз "увійшло в моду"."Єдиним" мовою моделювання UML можна назвати ще й тому, що в його створенні, як ми побачимо далі, об'єдналися зусилля авторів трьох найбільш популярних методів моделювання (і не тільки їх).
Підводячи підсумки, коротко можна сказати, що UML - штучна мова, який має деякі риси природної мови, і формальний мова, яка має риси неформального. Це звучить не дуже зрозуміло, але це дійсно так.в один ряд з природними мовами). Формальним його можна назвати, оскільки є правила його вживання (щоправда, опис UML містить і явно неформальні елементи, як ми, знову-таки, пізніше побачимо). Ще один нюанс: UML - мова графічний, що також трохи плутає ситуацію!
При описі формального штучної мови, що ми вже бачили на прикладах опису мов програмування, як правило, описуються такі його елементи, як:
1. синтаксис, тобто визначення правил побудови конструкцій мови;
2. семантика, тобто визначення правил, відповідно до яких конструкції мови набувають смислове значення;
3. прагматика, тобто визначення правил використання конструкцій мови для досягнення потрібних нам цілей.
Природно, UML включає всі ці елементи, хоча, як ми знову-таки побачимо далі, в їх описі теж спостерігаються відмінності від правил, прийнятих в мовах програмування.
Друге слово у фразі, якої розшифровується абревіатура UML – слово "моделювання". Так, UML – це мова моделювання. Причому об'єктно-орієнтованого моделювання. Більш докладно про сенс поняття "моделювання" ми поговоримо трохи пізніше, а поки відзначимо, що слово це дуже багатозначно. В англійській мові є цілих два слова – modeling і simulation, які обидва перекладаються як "моделювання", хоча означають різні поняття. Modeling увазі створення моделі, лише описує об'єкт, а simulation передбачає отримання за допомогою створеної моделі деякої додаткової інформації про об'єкт. UML в першу чергу - мова моделювання саме в першому значенні, тобто засіб побудови описових моделей. Як засіб симулювання його теж можна використовувати, хоча для цієї ролі він підходить не так добре.
Третє слово у назві UML – слово "уніфікований". Його можна розуміти теж неоднозначно. У літературі можна зустріти опис ери "до UML" як "війни методів" моделювання, жоден з яких "не дотягував" до рівня індустріального стандарту. UML як раз і став таким єдиним універсальним стандартом для об'єктно-орієнтованого моделювання, яке за часів його створення як раз "увійшло в моду". "Єдиною" мовою моделювання UML можна назвати ще й тому, що в його створенні, як ми побачимо далі, об'єдналися зусилля авторів трьох найбільш популярних методів моделювання (і не тільки їх).
Підводячи підсумки, коротко можна сказати, що UML – штучна мова, який має деякі риси природної мови, і формальний мова, яка має риси неформального. Це звучить не дуже зрозуміло, але це дійсно так.
Далі розглянемо кожен з цих варіантів діаграм трохи детальніше.
Проектована система представляється у вигляді безлічі сутностей або акторів, які взаємодіють з системою за допомогою, так званих прецедентів. При цьому актором (actor) або дійовою особою називається будь-яка сутність, що взаємодіє з системою ззовні. Іншими словами, кожен варіант використання визначає деякий набір дій, який чинять системою при діалозі з актором. При цьому нічого не говориться про те, яким чином буде реалізовано взаємодія акторів із системою.
Рисунок 1 Приклад Діаграми варіантів використання (use case diagram)
Діаграма класів служить для представлення статичної структури моделі системи в термінології класів об'єктно-орієнтованого програмування. Діаграма класів може відбивати, зокрема, різні взаємозв'язки між окремими сутностями предметної області, такими як об'єкти і підсистеми, а також описує їхню внутрішню структуру (поля, методи ...) і типи відносин (спадкування, реалізація інтерфейсів...). На даній діаграмі (дивись рисунок 2) не вказується інформація про тимчасові аспекти функціонування системи. З цієї точки зору діаграма класів є подальшим розвитком концептуальної моделі проектованої системи. На цьому етапі принципово знання ООП підходу і патернів проектування.
Рисунок 2 Приклад Діаграми класів (class diagram)
Головне призначення цієї діаграми - описати можливі послідовності станів і переходів, які в сукупності характеризують поведінку елемента моделі протягом його життєвого циклу. Діаграма станів представляє динамічну поведінку сутностей, на основі специфікації їх реакції на сприйняття деяких конкретних подій.
Рисунок 3 Приклад Діаграми станів (statechart diagram)
Для моделювання взаємодії об'єктів у мові UML використовуються відповідні діаграми взаємодії. Взаємодії об'єктів можна розглядати в часі, і тоді для представлення тимчасових особливостей передачі і прийому повідомлень між об'єктами використовується діаграма послідовності. Взаємодіючі об'єкти обмінюються між собою деякою інформацією. При цьому інформація приймає форму закінчених повідомлень. Іншими словами, хоча повідомлення і має інформаційний зміст, воно набуває додаткове властивість надавати направлений вплив на свого одержувача.
Рисунок 4 Приклад Діаграми послідовності (sequence diagram)
На діаграмі кооперації у вигляді прямокутників зображуються беруть участь у взаємодії об'єкти, що містять ім'я об'єкта, його клас і, можливо, значення атрибутів. Як і на діаграмі класів, вказуються асоціації між об'єктами у вигляді різних сполучних ліній. При цьому можна явно вказати імена асоціації і ролей, які грають об'єкти в даній асоціації. На відміну від діаграми послідовності, на діаграмі кооперації зображуються тільки відносини між об'єктами, що грають певні ролі у взаємодії.
Рисунок 5 Приклад Діаграми кооперації (collaboration diagram)
Діаграма компонентів, на відміну від раніше розглянутих діаграм, описує особливості фізичного представлення системи. Діаграма компонентів дозволяє визначити архітектуру системи, що розробляється, встановивши залежності між програмними компонентами, в ролі яких може виступати вихідний, бінарний і виконуваний код. У багатьох середовищах розробки модуль або компонент відповідає файлу. Пунктирні стрілки, що з'єднують модулі, показують відносини взаємозалежності, аналогічні тим, які мають місце при компіляції вихідних текстів програм. Основними графічними елементами діаграми компонентів є компоненти, інтерфейси і залежності між ними.
Рисунок 6 Приклад Діаграми компонентів (component diagram)
Діаграма розгортання призначена для візуалізації елементів і компонентів програми, існуючих лише на етапі її виконання (runtime). При цьому подаються тільки компоненти-екземпляри програми, що є здійснимими файлами або динамічними бібліотеками. Ті компоненти, які не використовуються на етапі виконання, на діаграмі розгортання не показуються.
Діаграма розгортання містить графічні зображення процесорів, пристроїв, процесів і зв'язків між ними. На відміну від діаграм логічного представлення, діаграма розгортання є єдиною для системи в цілому, оскільки повинна цілком відбивати особливості її реалізації. Ця діаграма, по суті, завершує процес ООАП для конкретної програмної системи та її розробка, як правило, є останнім етапом специфікації моделі.
Рисунок 7 Приклад Діаграми розгортання (deployment diagram)
Контрольні питання