Модуль 11

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
О разновидностях диаграмм и о том, как применение UML вписывается в процесс ООП
Унифицированный язык моделирования
© Бабич А.В. 2004

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
О чем мы узнаем…
Почему нужно несколько видов диаграмм
Виды диаграмм
ООП и последовательность построения диаграмм

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Почему нужно несколько видов диаграмм

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Понятие диаграммы и модели (Буч)
Диаграмма - графическое представление множества элементов. Обычно изображается в виде графа с вершинами (сущностями) и ребрами (отношениями).
С помощью диаграмм можно визуализировать систему с различных точек зрения.
Моделью называется семантически замкнутая абстракция системы
система рассматривается с разных точек зрения с помощью моделей, многообразные представления которых отображены в форме диаграмм.

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Почему нужно несколько видов диаграмм
Сложную систему можно представить в виде набора небольших и почти независимых моделей
Ни одна из моделей не является достаточной
Каждая модель выражает разный уровень абстракции
Каждая модель соответствует некоторой точке зрения на проектируемую систему

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Почему нужно несколько видов диаграмм
Диаграммы – лишь средство визуализации модели
Одна отдельная диаграмма не является моделью
Лишь набор диаграмм составляет модель системы и наиболее полно ее описывает

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Виды диаграмм

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Виды диаграмм
Виды диаграмм:
диаграмма прецедентов
диаграмма классов
диаграмма объектов
диаграмма последовательностей
диаграмма взаимодействия
диаграмма состояний
диаграмма активности
диаграмма развертывания
…
Не всегда нужно строить все диаграммы
Правильный выбор нужных диаграмм позволит сформулировать вопросы о системе и выявить ее «скользкие» моменты, которые необходимо учесть

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Диаграмма прецедентов (use case diagram)
Прецедент (use case) – описание отдельного аспекта поведения системы с точки зрения пользователя (Буч)
Прецедент позволяет сформировать пользовательские требования к системе
Пример:

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Пример диаграммы прецедентов

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Пример диаграммы прецедентов

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Диаграмма классов (class diagram)
Класс – категория вещей, которые имеют общие атрибуты и операции (Буч)
Диаграмма классов – конечный результат проектирования и отправная точка процесса разработки
Диаграммы классов полезны также при анализе предметной области
Пример:
12

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Пример диаграммы классов

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Еще пример

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Диаграмма объектов (Object diagram)
Объект – экземпляр класса
На диаграмме объектов показаны объекты и их отношения в некоторый момент времени
Пример:

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Пример диаграммы объектов

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Еще пример

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Диаграмма последовательностей
(sequence diagram)
Диаграмма последовательностей отображает взаимодействие объектов в динамике
Диаграммы последовательностей часто используются для точного определения логики сценария
Пример:

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Пример диаграммы последовательностей

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Еще пример

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Диаграмма взаимодействия
(collaboration diagram)
Диаграммы взаимодействия показывают как элементы системы работают совместно для достижения общих целей
Диаграммы взаимодействия аналогичны диаграммам последовательности
Пример:

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Пример диаграммы взаимодействия

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Еще пример

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Диаграмма состояний (statechart diagram)
Объекты имеют как поведение, так и состояние
В каждый момент времени объект находится в некотором определенном состоянии
Диаграмма состояний показывает, как объект переходит из одного состояния в другое
Пример:

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Пример диаграммы состояний

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Более сложная диаграмма

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Диаграмма активности (activity diagram)
Диаграммы деятельности – частный случай диаграмм состояний
Такие диаграммы
детализируют
особенности
алгоритмической
и логической
реализации
операций,
выполняемых
системой.
Пример ⇒

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Примеры диаграмм активности

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Еще пример

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Диаграмма развертывания
(deployment diagram)
Диаграммы развертывания предназначены лишь для распределенных компьютерных систем
Диаграмма развертывания показывает физическую архитектуру компьютерной системы
Пример:

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Пример диаграммы развертывания

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Еще пример

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Тот же пример в краткой форме

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
ООП и последовательность построения диаграмм

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Выбор необходимых диаграмм (Г. Буч)
Какие именно виды диаграмм лучше всего отражают архитектуру системы и возможный технический риск, связанный с проектом?
Какие из диаграмм удобнее всего превратить в инструмент контроля за разработкой системы?
На всякий случай сохраняйте даже забракованные диаграммы!

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Последовательность построения диаграмм
Если у вас нет опыта объектно-ориентированной разработки, воспользуйтесь следующими рекомендациями:
Начинайте применять идею абстрагирования в отношении конкретных моделей. Очень полезны коллективные упражнения с анализом прецедентов
Постройте модель простой статической части задачи с помощью классов, зависимостей, обобщений и ассоциаций
Примените простые диаграммы последовательностей или кооперации для моделирования динамической части задачи. Хорошо начать с построения модели взаимодействия пользователя с системой.

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Последовательность построения диаграмм (продолжение)
В соответствии с принципами ООП, диаграммы можно строить в такой последовательности:
диаграмма прецедентов
диаграмма классов
диаграмма объектов
диаграмма последовательностей
диаграмма взаимодействия
диаграмма состояний
диаграмма активности
диаграмма развертывания
Существуют разные подходы к последовательности построения диаграмм.
Не всегда нужно строить все диаграммы!

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Вопросы ?
?

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Вопросы и упражнения
Вопросы:
Почему нужно строить разные диаграммы при моделировании системы?
Какие диаграммы соответствуют статическому представлению о системе?
Какие диаграммы представляют систему в динамике?
Упражнения:
Вы разрабатываете компьютерную программу для игры в шахматы. Какая диаграмма UML была бы полезной в этом случае? Почему?
Составьте список вопросов потенциальному пользователю такой программы? Объясните, почему вы хотели бы задать именно их?

Проект ВИРТУОЗ
Н.Новгород, 2004г.
SE201. Мод.11: Виды диаграмм, их назначение, последовательность построения
© Бабич А.В. 2004г
Использованные материалы
При разработке представленных материалов с разрешения авторов или правообладателей использовались следующие источники:
Г.Буч, А. Джекобсон, Дж. Рамбо.
UML: Руководство пользователя
http://alice.stup.ac.ru/~dvn/uproc/books/uml_user_guide/index.htm
Унифицированный язык моделирования ПО. Scott W. Ambler Copyright © 1998 Software Development magazine
http://zone1c.narod.ru/
Леоненков. Самоучитель по UML
http://khpi-iip.mipk.kharkiv.edu/library/case/leon/index.html
Дж. Шмулер. Освой самостоятельно UML за 24 часа, 2-е издание: пер. с англ. – М.: Изд. Дом «Вильямс», 2002.
Sample: The UML © Dr. Richard J. Botting, California State University
http://www.csci.csusb.edu/dick/samples/uml.html
OMG Unified Modeling Language Specification. Copyright © 2000, Object Management Group http://www.omg.org/cgi-bin/apps/doc?formal/03-03-01.pdf