Основные изобразительные средства

Перечень диаграмм UML. В UML используются следующиевиды диаграмм [4] (для исключения неоднозначности приведенытакже названия на английском языке).

Структурные диаграммы (StructureDiagrams):

1. Диаграмма классов (Classdiagram).

2. Диаграмма объектов (Objectdiagram).

3. Диаграмма компонентов (Componentdiagram).

4. Диаграмма пакетов (Packagediagram).

5. Диаграмма развертывания (Deploymentdiagram).

6. Диаграмма составной структуры (CompositestructurediagramUML 2.0).

7. Диаграмма профилей (Profilediagram), UML2.2.

Диаграммы поведения (BehaviorDiagrams):

1. Диаграмма прецедентов (Usecasediagram).

2. Диаграмма деятельности (Activitydiagram).

3. Диаграммаавтомата (StateMachinediagram, UML2.0/Statediagram, UML1.x).

Диаграммывзаимодействия (Interaction Diagrams):

Рисунок17.1. Структура диаграмм UML в виде диаграммы классов

1. Диаграмма коммуникации / Диаграмма сотрудничества (Communicationdiagram, UML2.0 / Collaborationdiagram, UML 1x).

2. Диаграммапоследовательности (Sequencediagram).

3. Диаграммаобзоравзаимодействия (InteractionoverviewdiagramUML2.0.

4. Диаграммасинхронизации (Timingdiagram), UML2.0.

В указанных перечнях приведены названия диаграмм, соответствующие различным версиям UML. Все приведенные названия действуют и в версии 2.3. Символически структуру диаграмм UML 2.3 можнопредставить в виде диаграммы классов UML, показанной на рис. 17.1.

Модель UML состоит из описания сущностей и отношений междуними. Элементы модели группируются в диаграммы и представления для наилучшего описания моделируемой системы с различны точек зрения.

Тема 18. Представление проектных решений в виде UML-диаграмм

План лекции

1. Бизнес-моделирование, формулировка требований, реализация

2. От бизнес-модели к системной диаграмме прецедентов

3. Разработка диаграммы классов

4. Разработка моделей базы данных

5. Представление физической реализации системы

1.Бизнес-моделирование, формулировка требований, реализация

Бизнес-моделирование, или деловое моделирование, – деятельностьпо формированию моделей организаций. Модель в общем случае состоит из текстовых описаний и диаграмм. Текстовые описаниявключают в себя:

1) перечень деловых объектов (подразделений, должностей, ресурсов, процессов, операций, информационных систем, носителейинформации и т. д.) с их краткими характеристиками;

2) перечень связей между деловыми объектами;

3) перечень процессов и операций, подлежащих автоматизациив разрабатываемой информационной системе;

4) предварительные требования к ИС.

UML обеспечивает поддержку всех фаз и этапов жизненного цикла ИС, обеспечивая представление результатов работ в виде цепочкиграфических моделей: бизнес-модель → модель требований→ модель проектирования → модель реализации.

Очень часто на процесс проектирования ИС распространяетсятерминология проектирования базы данных, поэтому говорят о концептуальной, логической и физической моделях ИС.

Концептуальной моделью ИС называется бизнес-модель предприятия, для которого создается ИС. Перечень диаграмм, образующих бизнес-модель, приведен в подразд. 2.1.2. Некоторые разработчики дополняют указанный перечень какими-либо расширениями.

Например, часто используется «физическая диаграмма» [2], показывающая связи предприятия, для которого создается ИС, с другимипредприятиями.

Логической моделью ИС называется модель требований к ИС.

Перечень диаграмм, образующих модель требований, также приведен в подразд. 2.1.2. Более корректно называть логической модельюИС совокупность графических моделей, сформированных в процессе эскизного проектирования. На этапе эскизного проектированияв структурном подходе создается логическая модель базы данных.

В RUP логической моделью ИС можно назвать совокупность диаграмм, сформированных по завершении процесса «Анализ и проектирование» первой итерации фазы «Уточнение».

Модель проектирования образуют:

1) уточненная диаграмма прецедентов;

2) уточненная диаграмма классов;

3) уточненные диаграммы автомата и (или) диаграммы деятельности;

4) уточненные диаграммы коммуникации и (или) диаграммы последовательности;

5) факультативные дополнения, применяемые при тщательномвыполнении работ этапа проектирования:

- диаграмма объектов – экземпляр диаграммы классов;

- диаграмма внутренней структуры, более подробно представляющая структуру классов;

- диаграмма обзора взаимодействия – разновидность диаграммыдеятельности с расширенным синтаксисом: в качестве элементовобзорной диаграммы взаимодействия могут выступать ссылкина взаимодействия (interactionuse), определяемые диаграммамипоследовательности;

- диаграмма синхронизации – особая форма диаграммы последовательности, на которой особое внимание уделяется изменению;

- состояний различных объектов и их временной синхронизации;

- диаграмма пакетов – средство управления сложностью конкретной модели;

6) диаграмма базы данных (databasediagram) – дополнение стандартного набора диаграмм, компенсирующее недостаточность стандартных средств для моделирования данных ИС; представляет собоймодель структуры базы данных, а точнее, ее физическую модель: таблицы, столбцы, ограничения и др.

Физической моделью ИС называется модель реализации, которую формируют:

1) уточненная диаграмма классов;

2) диаграммы компонентов (componentdiagram) – модель иерархии подсистем, отражающая физическое размещение баз данныхприложений и интерфейсов ИС;

3) диаграмма развертывания (диаграммы размещения, deploymentdiagram) – модель физической архитектуры системы, отображающаяаппаратную конфигурацию ИС.

Перечисленные ранее модели – это многократно уточняемыеконструкции. Указанная последовательность их формирования повторяется практически на каждой фазе ЖЦ. При каждом повторении уточняется каждая из моделей. При переходе к новой фазе ЖЦ перемещается только «фокус внимания» – глубина проработки – от начальных уровней моделей к последующим.

На рис. 18.1 показана типовая последовательность построенияосновных диаграмм UML, наиболее интенсивно используемых в ЖЦИС. Линии с обычными стрелками указывают направление передачиинформации от диаграммы к диаграмме. В реальном процессе создания ИС построение очередной диаграммы может явиться стимуломкоррекции диаграммы-источника. Именно такие возможные возвраты означают пунктирные линии с треугольными стрелками.

Рисунок18.1. Типовая последовательность построения основных

диаграмм UML

Расположение диаграмм деятельности и автомата отражает альтернативность этих диаграмм: в реальной практике проектированиясистем отдельные прецеденты детализируются либо диаграммой деятельности, либо диаграммой автомата.

Аналогично показана и альтернативность диаграмм последовательности и коммуникации. Поскольку эти диаграммы семантически эквивалентны, формально преобразуемы друг в друга, то одновременнодля описания одного и того же прецедента они не используются. Каксвидетельствует опыт, большинство проектировщиков предпочитаетприменять диаграммы последовательности.

Особую роль диаграммы автомата в создании диаграммы классовтакже иллюстрирует рис. 18.1. Описанию состояний и последовательностей переходов предшествует определение объектов или (чаще) ихкоопераций, являющихся физическими носителями состояний: объекты являются отправной точкой в определении классов системы.

На рис. 18.1 не отражен тот факт, что создание диаграмм деятельности и автомата не обязательно в реальном проекте. Они создаютсяпри необходимости или по требованию заказчика. Многие проектысоздаются так: разрабатываются диаграмма прецедентов и ее подробная спецификация, затем сразу же синтезируются диаграммыпоследовательности, иллюстрирующие протоколы (сценарии) прецедентов, а от них уже осуществляется переход к построению диаграмм классов.

Совокупности диаграмм, образующих различные уровни моделейпересекаются, но это не простое пересечение: одни и те же диаграммы входят в модель следующего уровня в ином виде – переработанном и уточненном.

2. От бизнес-модели к системной диаграмме прецедентов

Диаграммы, формируемые во время бизнес-моделирования, приведены в подразд. 2.1.2. Диаграммы, образующие бизнес-модель предприятия, как правило, многократно уточненные, легко трансформируются в одноименные системные диаграммы.

На рис. 18.2 показан пример системной диаграммы прецедентов. Нетрудно представить, что все указанные системные прецеденты, воплощающие алгоритмы обслуживания клиентов с помощью информационной системы, выполнимы и вручную, т. е. по сути получаемыхрезультатов являются одновременно и бизнес-прецедентами.

Бизнес-моделирование и суть предметной области свидетельствуюто том, что в реализуемых прецедентах важны выполняемые действия, а не состояния каких-либо сущностей, поэтому реализацию этих прецедентов целесообразно осуществлять с помощью диаграмм деятельности, а не автомата.

Рисунок18.1. Пример диаграммы бизнес-прецедентов

предметной области «Магазин видеопроката

Рисунок18.2. Диаграмма бизнес-деятельности,

реализующая прецедент «Обслуживание клиента