Table Of Content

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» Кафедра интеллектуальных информационных технологий Курс «Проектирование программ в интеллектуальных системах» КРАТКИЙ СПРАВОЧНИК ПО ЯЗЫКУ UML Минск 2010 Составители: Е.А. Лейченок (гр. 521701), С.Е. Кушмар (гр.721702), Т.В. Островская (гр.721702) 2 Содержание Введение...............................................................................................................4 Диаграмма классов...............................................................................................5 Диаграмма объектов.............................................................................................9 Диаграмма вариантов использования...............................................................10 Диаграмма последовательности........................................................................13 Диаграмма деятельности ...................................................................................17 Диаграмма состояний.........................................................................................21 Диаграмма компонентов....................................................................................23 Диаграмма развертывания.................................................................................26 Словарь терминов ..............................................................................................29 3 Введение UML (сокр. от англ. Unified Modeling Language – унифицированный язык моделирования) – язык для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования систем в основном в области программного обеспечения. С помощью UML можно разработать детальный план создаваемой системы, отображающий не только ее концептуальные элементы, такие как системные функции и бизнес-процессы, но и конкретные особенности реализации, в том числе классы, написанные на специальных языках программирования, схемы баз данных и программные компоненты многократного использования. В начале 90-х годов существовало множество методов объектно- ориентированного моделирования, которые имели схожие идеи, но использовали различные системы обозначений. Это затрудняло взаимодействие между разработчиками. В 1994 году Джеймс Рабмо (Jum Rumbaugh) присоединился к компании Rational Software и вместе с Грейди Бучем (Grady Booch) начал работу над созданием нового языка объектно- ориентированного моделирования. За основу языка были взяты методы моделирования, разработанные Бучем, а также методология OMT (Object- Modeling Technique), разработанная Рамбо. В 1995 году к компании присоединился Айвар Джекобсон (Ivar Jacobson), который привнес концепцию OOSE (Object-Oriented Software Engineering). В 1996 году консорциум OMG (Object Management Group) объявил конкурс на лучший стандарт обозначений для объектно-ориентированного моделирования. Полученные от различных компаний предложения были объединены в единую систему. Результатом совместной работы стала спецификация UML 1.0, вышедшая в январе 1997 года. В ноябре того же года за ней последовала версия 1.1. В 2005 году была принята версия UML 2.0, в которой семантика языка была значительно уточнена и расширена для поддержки методологии MDD (Model Driven Development). На данный момент (начало 2010 года) текущая версия – UML 2.2. Наиболее актуальную информацию по UML можно найти по адресу http://www.uml.org/. 4 Диаграмма классов Элемент Изображение Описание Класс Класс изображается в виде прямоугольника, который может иметь несколько отделов. В первом отделе (см. ) указывается имя класса. Имя стереотипа указывается в кавычках над именем класса. Во втором отделе (см. ) указывается список атрибутов. Синтаксис атрибута: [видимость] имя [кратность] [: тип] [= начальное значение] [{свойста}] В третьем отделе (см. ) указывается список операций. Синтаксис операции: [видимость] имя [(список параметров)] [: тип, возвращаемого значения] [{свойста}] Синтаксис параметра: [направление] имя : тип [= значение по умолчанию] Видимость атрибута или операции обозначается при помощи префикса: символ '+' – public (открытая), '#' – protected (защищенная), '-' – private (закрытая), '~' – package (пакетная). Отсутствие префикса не позволяет делать никаких заключений о видимости. В четвертом отделе указываются обязанности – те требования, которым должен подчиняться класс. Интерфейс Интерфейс используется для описания услуг, «interface» предоставляемых классом. Интерфейс IURLStreamConnection графически изображается окружностью или в виде класса со стереотипом "interface". + openConnection() + parseURL() Интерфейс не может содержать атрибутов. + setURL() Принято к началу имени интерфейса добавлять букву "I". Если интерфейс изображен окружностью, то для обозначения отношения реализации используется сплошная линия, а если ISensor в виде класса, то используется стандартная форма отношения реализации. Шаблон Шаблон предназначен для обозначения такого класса, который имеет один или несколько нефиксированных формальных параметров. Шаблон изображается в виде класса, в верхнем правом углу которого находится дополнительная ячейка, нарисованная пунктиром (см. ). В этой ячейке указываются параметры шаблона. 5 Отношение Ассоциация представляет собой отношение ассоциации между экземплярами классов. Ассоциация Человек изображается линией, соединяющей два класса. Ассоциации может быть присвоено имя, +сотрудник * описывающее природу отношения. На каждом конце ассоциации может быть обозначена роль, которую играет класс в данном отношении. работает на Кратность показывает, сколько объектов может участвовать в данном отношении, и указывается +работодатель 0..1 на концах ассоциации. Кратность указывается в виде диапазона, например "1" (ровно один), "1..*" Компания (один и более), "3..5" (от трех до пяти включительно), "*" ("много" – ноль и более). Направление ассоциации (навигация) можно выразить явно, дополнив ее стрелкой, указывающей на допустимое направление движения. Отношение Агрегация является разновидностью ассоциации агрегации и обозначает отношение "часть-целое". Агрегация Газонокосилка изображается в виде простой ассоциации с незакрашенным ромбом со стороны целого. * * Колесо Отношение Композиция является частным случаем агрегации композиции Компания и подразумевает, что части принадлежат целому: объект-часть может принадлежать только 1 единственному целому, жизненный цикл частей совпадает с жизненным циклом целого. * Композиция изображается в виде простой ассоциации с закрашенным ромбом со стороны Отдел целого. Отношение Обобщение описывает отношение между общей обобщения сущностью, которую называют суперклассом или Замкнутая фигура родителем, и более специализированной ее разновидностью, называемой подклассом или потомком. Обобщение обозначается незакрашенной стрелкой, направленной к Эллипс суперклассу. 6 Отношение Зависимость описывает отношение зависимости использования, определяющее, что изменение в Весы спецификации одной сущности может повлиять на другую сущность, которая ее использует. Зависимость изображается в виде пунктирной «use» стрелки, направленной в сторону той сущности, от которой зависит другая сущность. Для обозначения специальных видов зависимости Продавец стрелка может помечаться ключевым словом в кавычках: bind (определяет, что источник инстанцирует целевой шаблон с заданными фактическими параметрами), use (показывает, что семантика исходного элемента зависит от семантики открытой части целевого) и др. Отношение Реализация описывает отношение между «interface» реализации классификаторами, при котором один из них Ввод данных описывает контракт, а другой гарантирует его выполнение. Реализация изображается в виде пунктирной незакрашенной стрелки, указывающей на классификатор, который Входной поток определяет контракт. данных Класс- Класс-ассоциация может иметь атрибуты и ассоциация операции и участвовать в ассоциациях. Файл * * Пользователь Экземпляры класса-ассоциации обладают индивидуальностью, связанную с теми Доступно объектами, между которыми они проводятся. - разрешение доступа Класс-ассоциация обозначается в виде класса, соединенного пунктирной линией с единственной ассоциацией. Квалифици- Квалифицированная ассоциация является рованная Банк ассоциацией, у которой имеется специальный ассоциация атрибут (квалификатор), используемый для того, номер счета чтобы отличать друг от друга объекты, 1 находящиеся на конце ассоциации с кратностью много. Квалификатор позволяет выбрать один 0..1 объект из множества целевых объектов, уменьшая таким образом эффективную кратность Счет до значения "один". Квалификатор обозначается прямоугольником, который пристыковывается к исходному классу и соединяется с ассоциацией. 7 Примеры диаграммы классов class Диаграмма классов Компания 1 1 1..* 1..* Отдел Офис Местонахождение - имя: Имя * * - адрес: Адрес 1 1 Штаб-квартира 1..* +сотрудник 1 +начальник Человек Запись кадрового учета - имя: Имя - табельный номер: int - оклад: Оклад - личное дело: Личное дело + получить фотографию() + получить контактную информацию() IЗащищенная информация class Курочка Ряба Человек +хозяин Животное + битьЯйцо() : void + плакать() : void +питомец Курица Дед Баба Мышь +муж +жена + Имя: = Ряба + битьЯйцо() : void + битьЯйцо() : void + бежать() : void 0..1 0..1 + плакать() : void + плакать() : void + снести() : Яйцо + хвостикомМахнуть() : void + утешать() : void +курица 1 использует использует несет +яйцо 0..* Инструмент Яйцо разбивает + битьЯйцо() : void + разбиться() : void + упасть() : void Хвост + битьЯйцо() : void «enumeration» Сорт «enum» Золотое Простое 8 class Пример Авиалиния + Название авиалинии: String номер рейса 1 1 Описание рейса цель прибытия Аэропорт + время в пути: int Описание самолета 1 * + конечная дата: String + код аэропорта: int + номер модели: int вылет + начальная дата: String * 1 + название: String + частота: int 1 * + время прибытия: int 1 дата вылета 1 0..1 * Вылет Самолет + Реальное время прибытия: int - номер регистрации: int * 1 + Реальное время вылета: int class Класс-ассоциация Бухгалтер Фирма +работник +работодатель 1..* * Контракт + условия оплаты: char + описание работы: char Диаграмма объектов Элемент Изображение Описание Объект Для обозначения объекта используется прямоугольник, в первом отделе которого (см. ) указывается составное имя: имя объекта, двоеточие и имя класса, к которому относится этот объект. Обе части составного имени не являются обязательными. И имя объекта, и имя класса подчеркиваются. Во втором отделе прямоугольника (см. ) могут быть указаны значения атрибутов. 9 Пример диаграммы объектов class Диаграмма объектов с : Компания d1 : Отдел d2 : Отдел - имя = "Sales" - имя = "R&D" d3 : Отдел - имя = "US Sales" : Контактная информация - e-mail = "[email protected]" +менеджер p : Человек - табельный номер = 4425 - имя = "Джо Смит" Диаграмма вариантов использования Элемент Изображение Описание Актер Актер представляет собой объект или множество объектов, непосредственно взаимодействующих с системой, но не являющихся ее частью. Актер определяется только по отношению к системе, а не как некоторая самостоятельная сущность. Актерами могут быть люди, устройства и другие системы. Актер изображается в виде человеческой фигурки. Имя актера Клиент должно выражать конкретную роль во взаимодействии с рассматриваемой системой. 10