ООП. Лекция *4. UML

UML – унифицированный язык моделирования (Unified Modeling Language) – это система обозначений, которую можно применять для объектно-ориентированного анализа и проектирования.
Его можно использовать для визуализации, спецификации, конструирования и документирования программных систем.
Минусы:
- трата времени;
- необходимость знания различных диаграмм и их нотаций.
Плюсы:
+ возможность посмотреть на задачу с
разных точек зрения;
+другим программистам легче понять
суть задачи и способ ее реализации;
+диаграммы сравнительно просты для
чтения после достаточно быстрого
ознакомления с их синтаксисом.
UML

UML
Позволяет моделировать как ПО сложных систем, так и широкие классы самих систем и бизнес-приложений с использованием объектно-ориентированных понятий и методов;
Позволяет обеспечивать взаимосвязь между базовыми понятиями моделей концептуального, программируемого и физического уровней;
понятен системным аналитикам и программистам;
реализуется на различных платформах.

Диаграммы UML

Диаграммы UML

Диаграммы UML

Диаграммы UML

Диаграммы UML

Отображение класса в UML
Спецификаторы доступа обозначаются специальными значками.
Класс на диаграмме изображается в виде прямоугольника, разделенного горизонтальными линиями на три части.
В первой части указывается название класса.
Вторая часть содержит перечень атрибутов класса, которые характеризуют тот или иной объект этого класса в модели предметной области.
Третья часть содержит перечень операций, отражающих его поведение в модели предметной области.

Отношения в UML

Отношение ассоциации
Отношение ассоциации - наличие некоторого отношения между классами.
Данное отношение обозначается сплошной линией (либо в виде обычно стрелки) с дополнительными специальными символами, которые характеризуют отдельные свойства конкретной ассоциации. В качестве дополнительных специальных символов могут использоваться имя ассоциации, а также имена и кратность классов-ролей ассоциации. Имя ассоциации является необязательным элементом ее обозначения. Если оно задано, то записывается с заглавной (большой) буквы рядом с линией соответствующей ассоциации.
Агрегация и композиция являются частными случаями ассоциации.
При отношении ассоциации указывается кратность связей. В данном случае единица у Team и звездочка у Player на диаграмме отражает связь 1 ко многим. То есть одна команда будет соответствовать многим игрокам.

Отношение зависимости
Отношение зависимости в общем случае указывает некоторое отношение между двумя элементами модели или двумя множествами таких элементов, которое не является отношением ассоциации, обобщения или реализации.
Отношение зависимости используется в такой ситуации, когда некоторое изменение одного (исходного) элемента модели может вызвать изменения другого зависимого (целевого) от него элемента модели.

Отношение обобщения
Отношение обобщения - обычное отношение между более общим элементом (родителем или предком) и более частным или специальным элементом (дочерним или потомком).
Данное отношение может использоваться для представления взаимосвязей между пакетами, классами, вариантами использования и другими элементами языка UML.
Применительно к диаграмме классов данное отношение описывает иерархическое строение классов и наследование их свойств и поведения. При этом предполагается, что класс-потомок обладает всеми свойствами и поведением класса-предка, а также имеет свои собственные свойства и поведение, которые отсутствуют у класса-предка.
На диаграммах отношение обобщения обозначается сплошной линией с треугольной стрелкой на одном из концов. Стрелка указывает на более общий класс (класс-предок или суперкласс), а ее отсутствие - на более специальный класс (класс-потомок или подкласс).

Отношение композиции
Отношение композиции служит для выделения специальной формы отношения "часть-целое", при которой составляющие части в некотором смысле находятся внутри целого.
Композиция определяет отношение HAS A, то есть отношение «имеет».
Специфика взаимосвязи между ними заключается в том, что части не могут выступать в отрыве от целого, т. е. с уничтожением целого уничтожаются и все его составные части.
На диаграммах UML отношение композиции проявляется в обычной стрелке от главной сущности к зависимой, при этом со стороны главной сущности, которая содержит, объект второй сущности, располагается закрашенный ромбик
Класс автомобиля полностью управляет жизненным циклом объекта двигателя. При уничтожении объекта автомобиля в области памяти вместе с ним будет уничтожен и объект двигателя. И в этом плане объект автомобиля является главным, а объект двигателя - зависимым.

Отношение агрегации
Отношение агрегации также предполагает отношение HAS A, но реализуется она иначе. Ее следует отличать от композиции.
Отношение агрегации на диаграммах UML отображается также, как и отношение композиции, только теперь ромбик будет незакрашенным.
При агрегации реализуется слабая связь, то есть в данном случае объекты Car и Engine будут равноправны. В конструктор Car передается ссылка на уже имеющийся объект Engine. И, как правило, определяется ссылка не на конкретный класс, а на абстрактный
класс или интерфейс, что увеличивает гибкость программы.

Диаграммы UML
Начальное состояние
Конечное состояние
Переход
Действие
Выбор
Линии синхронизации

Начальное состояние
Конечное состояние
Переход
Действие
Выбор
Соединение/разветвление

Диаграммы UML
На диаграмму может быть добавлена управляющая информация:
описание условий, при которых посылается сообщение;
признак многократной отправки сообщения (маркер итерации);
признак возврата сообщения.

На диаграмме последовательности изображаются исключительно те объекты, которые непосредственно участвуют во взаимодействии и не показываются возможные статические ассоциации с другими объектами.
Для диаграммы последовательности ключевым моментом является именно динамика взаимодействия объектов во времени.
Внутри прямоугольника записываются имя объекта и имя класса, разделенные двоеточием.
Каждый объект изображается прямоугольником и располагается в верхней части своей линии жизни.
"время жизни" объекта
вызов метода у объекта