Создание диаграммы Классов

Напомним, что диаграммой Классов в терминологии UML называется диаграмма, на которой показан набор классов, а также связей между этими классами. Кроме того, диаграмма классов может включать комментарии и ограничения. Ограничения могут неформально задаваться на естественном языке. Диаграммы классов являются основой для последующего создания программного кода разрабатываемой системы.

Продолжим проектирование нашей системы. Ранее при построении диаграмм Последовательности мы уже определились с тем, какие классы понадобятся для реализации системы.

Положим, что диаграммы Взаимодействия, созданные ранее, соответствуют предъявляемым требованиям. Теперь классы модели целесообразно объединить в пакеты, с группировкой по стереотипу. Необходимо создать пакеты Entities (Сущности), Boundaries (Границы) и Control (Управление), поместив в них соответствующие классы. Затем — для каждого пакета построить диаграммы Классов. Кроме того, на Главной диаграмме показать пакеты, а на диаграмме «Планировать занятие для учебной группы» — все классы этого варианта использования.

Упражнение 7.7

Создание диаграммы Классов

В предыдущем упражнении были сформированы классы, соотнесенные с объектами на диаграмме последовательности.

В этом упражнении необходимо сгруппировать в классы пакеты, созданные при выполнении предыдущего упражнения; затем построить несколько диаграмм Классов и показать на них классы и пакеты системы.

Настройка

Прежде чем приступить к созданию диаграммы Классов, необходимо выполнить некоторые настройки Rational Rose. Выполните следующие операции:

• 1. В меню модели выберите пункт Tools —> Options (Инструменты —> Параметры).
• 2. Перейдите на вкладку Diagram (Диаграмма).
• 3. Убедитесь, что установлен флажок Show Stereotypes (Показать стереотипы).
• 4. Убедитесь, что установлены флажки Show All Attributes (Показать все атрибуты) и Show All Operations (Показать все операции).
• 5. Убедитесь, что сброшены флажки Suppress Attributes (Подавить вывод атрибутов) и Suppress Operations (Подавить вывод операций).

Создание пакетов

• 1. Щелкните правой кнопкой мыши на Логическом представлении браузера.
• 2. В открывшемся меню выберите пункт New —> Package (Создать пакет).
• 3. Назовите новый пакет Entities (Сущности).
• 4. Повторив шаги 1—3, создайте пакеты Boundaries (Границы) и Control (Управление).

Структура проекта в окне браузера будет теперь иметь вид, как на рис. 7.14.

Создание Главной диаграммы классов

Для создания Главной диаграммы классов выполните действия:

• 1. Дважды щелкнув мышью на Главной диаграмме классов, находящейся в логическим представлением браузера, откройте ее.
• 2. Перетащите пакеты Entities Boundaries и Control из браузера на диаграмму.

Создание диаграммы Классов для сценария «Планировать занятие для учебной группы».

Для создания диаграммы классов выполните действия:

• 1. Щелкните правой кнопкой мыши на Логическом представлении браузера.
• 2. В открывшемся меню выберите пункт New -" Class Diagram (Создать -> Диаграмма Классов).
• 3. Назовите новую диаграмму Классов Plan Occupation (Планировать занятие).
• 4. Дважды щелкнув мышью на этой диаграмме в браузере, откройте ее.
• 5. Перетащите из браузера все классы (New Scedule, Manager Process, Planning Schedules, Schedule, Transaction).

Добавление стереотипов к классам

Для установки стереотипов классов выполните следующие операции:

• 1. Щелкните правой кнопкой мыши на классе New Schedule диаграммы Классов.
• 2. В открывшемся меню выберите пункт Open Specification (Открыть спецификацию).
• 3. В поле стереотипа введите слово Boundary (Граничный).
• 4. Нажмите на кнопку ОК.

Рис. 7.14. Структура проекта в браузере с созданными пакетами

Повторяя операции 1—4, добавьте стереотипы классам:

• — Planning Schedules — стереотип Boundary;
• — Manager Process — стереотип Control (Управляющий);
• — Transaction — стереотип Control;
• — Schedule — стереотип Entity (Сущность).

После выполнения перечисленных операций диаграмма примет вид, как на рис. 7.15. Объединение классов в пакеты

• 1. В браузере перетащите класс New Schedule на пакет Boundaries.
• 2. Перетащите класс Planning Schedules на пакет Boundaries.
• 3. Перетащите классы Manager Process и Transaction на пакет Control.
• 4. Перетащите класс Schedule на пакет Entities.

Добавление диаграмм Классов к пакетам

Для добавления диаграмм классов к пакетам выполните действия:

• 1. В браузере щелкните правой кнопкой мыши на пакете Boundaries.
• 2. В открывшемся меню выберите пункт New -" Class Diagram (Создать —> Диаграмма Классов).
• 3. Введите имя новой диаграммы — Main (Главная).
• 4. Дважды щелкнув мышью на этой диаграмме, откройте ее.
• 5. Перетащите на нее из браузера классы Planning Schedules и New Schedule. Главная диаграмма Классов пакета Boundaries должна иметь вид, как на рис. 7.16.
• 6. Закройте диаграмму.

Рис. 7.15. Стереотипы классов

Выполняя операции 1—6, создайте диаграммы для пакетов Entities и Control, присваивая им имена Main, и поместите на них соответствующие классы.

Рис. 7.16. Главная диаграмма Классов пакета Boundaries.

7.4.3. Атрибуты классов.

Атрибут — это фрагмент информации, связанный с классом. Например, у класса Schedule (Расписание) могут быть атрибуты Day Week (День недели), Teacher (Преподаватель) и др.

Rose позволяет добавлять атрибуты к классам модели.

Методика выявления атрибутов. Для выявления атрибутов следует обратиться к описанию варианта использования. В потоке событий следует искать имена существительные. Некоторые из них будут классами или объектами, другие — действующими лицами, и, наконец, последняя группа — атрибутами. Например, в потоке событий может быть написано: Enter the number of study groups (Указать номер учебной группы). Это означает, что у класса Planning Schedules (Планирование занятий) имеется атрибут «Номер учебной группы». Атрибуты можно также выявить, изучая документацию, описывающую такие требования к системе, которые определяют собираемые системой данные. Любой элемент собираемой информации может быть атрибутом класса.

Следует также обратить внимание на структуру БД, если она уже определена. Поля в ее таблицах дадут хорошее представление об атрибутах.

Часто существует однозначное соответствие между таблицами БД и классами-сущностями. Следует отмстить, что не всегда имеется такое однозначное соответствие. Подходы к проектированию БД и классов могут различаться. В частности, реляционные БД непосредственно не поддерживают наследование.

Методика добавления атрибутов к классам. Определив атрибуты, добавьте их к соответствующим классам полученной ранее модели. С атрибутами можно связать три основных фрагмента информации: имя атрибута, тип его данных и первоначальное значение. Имя и тип атрибута должны быть определены перед генерацией кода, первоначальное значение задавать необязательно.

Добавление атрибута выполняется непосредственно на диаграмме Классов, в браузере или в окне спецификации класса.

С атрибутом можно связать некоторое текстовое описание. Как правило, это короткое описание или определение атрибута. В генерируемый код оно войдет в качестве комментария. Таким образом, в процессе документирования атрибута, начинается документирование кода.

Для добавления атрибута к классу:

• 1. Щелкните правой кнопкой мыши на классе в диаграмме Классов.
• 2. В открывшемся меню выберите пункт New —> Attribute (Создать —" Атрибут).
• 3. Введите имя атрибута в формате:

Имя: Тип данных = Начальное значение.

Например, NumberGroup: String.

4. Чтобы еще добавить атрибуты, нажмите клавишу Enter и введите новые атрибуты непосредственно на диаграмму Классов.

ИЛИ.

• 1. Щелкните правой кнопкой мыши на классе в браузере.
• 2. В открывшемся меню выберите пункт New —" Attribute (Создать —> —> Атрибут). Под классом в браузере появится новый атрибут Name (Имя).
• 3. Введите имя атрибута. Тип данных и значение атрибута по умолчанию не могут быть назначены в браузере, их можно ввести только на диаграмме Классов.

ИЛИ.

• 1. Откройте окно спецификации класса данного атрибута.
• 2. Перейдите на вкладку Attributes (Атрибуты). Если у класса уже имеются атрибуты, они будут перечислены на этой вкладке.
• 3. Щелкните правой кнопкой мыши где-нибудь внутри области атрибутов.
• 4. В открывшемся меню выберите пункт Insert (Вставить).
• 5. Введите имя нового атрибута.
• 6. Выполните двойной щелчок на имени атрибута в списке — откроется окно спецификации атрибута.
• 7. Задайте видимость, стереотип, тип данных и значение по умолчанию в соответствующих полях.

Определение стереотипов атрибутов класса. Как у действующих лиц, вариантов использования и классов, у атрибутов могут быть стереотипы. Стереотип атрибута является способом его классификации. Например, некоторые атрибуты могут соответствовать полям БД, а другие нет. Для каждого такого типа можно определить свой стереотип.

В Rose необязательно назначать стереотипы атрибутам. Стереотипы не требуются для генерации кода, но при их использовании легче читать и понимать модель.

Для назначения стереотипа атрибуту:

• 1. Щелкните правой кнопкой мыши на атрибуте в браузере.
• 2. В открывшемся меню выберите пункт Open Specification (Открыть спецификацию), в результате откроется окно спецификации атрибута класса.
• 3. Укажите стереотип в раскрывающемся списке или введите новый стереотип.

ИЛИ.

• 1. Выделите атрибут в браузере.
• 2. Для того чтобы отредактировать имя атрибута, щелкните на нем один раз. Перед именем появятся символы ««.
• 3. Введите внутри угловых кавычек имя стереотипа.

После выполнения всех операций на диаграмме в нотации класса отобразится стереотип.

Определение видимости атрибутов. Так как атрибуты содержатся внутри класса, они скрыты от других классов. В связи с этим нужно указать, какие классы имеют право читать и изменять атрибуты. Это свойство называется видимостью атрибута {attribute visibility).

Допустимы четыре значения этого параметра:

• • Public (общий, открытый) — атрибут виден всем остальным классам. Любой класс может просмотреть или изменить значение атрибута. В соответствии с нотацией UML общему атрибуту на диаграмме предшествует знак «+»;
• • Private (закрытый, секретный) — атрибут не виден никаким другим классам. В соответствии с нотацией UML закрытый атрибут обозначается знаком «-» (минус);
• • Protected (защищенный) — атрибут доступен только самому классу и его потомкам. Нотация UML для защищенного атрибута — знак «#»;
• • Package или Implementation (пакетный) — атрибут является общим, но только в пределах своего пакета. Данный тип видимости не обозначается никаким специальным значком.

В среде Rose поддерживаются два набора нотаций видимости. Первый — нотация UML (+, -, #) для общих, закрытых и защищенных атрибутов соответственно. Вторая включает в себя четыре пктограммы видимости Rose, показанных ниже:

Для задания значения видимости атрибута:

• 1. Щелкните правой кнопкой мыши на атрибуте в браузере.
• 2. В открывшемся меню выберите пункт Open Specification (Открыть спецификацию). Появится окно спецификации атрибута класса.
• 3. В поле Export Control (Контроль экспорта) выберите видимость атрибута: Public, Protected, Private или Implementation. Но умолчанию видимость всех атрибутов установлена в Private.

ИЛИ.

• 1. Выделите атрибут па диаграмме Классов.
• 2. Если для обозначения видимости вы используете нотацию UML, щелкните мышыо на значке «+», или «#» рядом с атрибутом. В появившемся списке выберите значение видимости.
• 3. Если для обозначения видимости используется нотация Rose, щелкните мышыо па пиктограмме видимости слева от имени атрибута — появится окно с пиктограммами видимости. В списке значков выберите требуемую видимость.

Изменить нотацию для обозначения видимости можно следующим образом:

• 1. В меню модели выберите пункт Tools —> Options (Инструменты —> —> Параметры).
• 2. Перейдите на вкладку Notation (Нотация).
• 3. Установите флажок Visibility as icons (Отображать пиктограммы) для использования нотации Rose или сбросьте его для применения нотации UML. Примеры изображения нотаций видимости атрибутов в нотациях UML и Rose приведены на рис. 7.17.

Задание метода локализации атрибута. Метод локализации атрибута (<containment) показывает, каким образом атрибут хранится в классе.

Возможны три значения этого параметра:

• • Byvalue (По значению) — предполагается, что атрибут содержится внутри класса. Например, если атрибут относится к типу St?ing_y эта строка будет содержаться внутри определения класса;
• • Byreference (По ссылке) — предполагается, что атрибут локализован вне класса, но класс содержит указатель на него;
• • Unspecified (Не определен) — метод локализации атрибута еще не определен. В этом случае при генерации кода по умолчанию применяется значение By value этого параметра.

Рис. 7.17. Изображение нотаций видимости:

а — нотация UML; б — нотация Rose

Для задания локализации атрибута.

• 1. Щелкните правой кнопкой мыши на атрибуте в браузере.
• 2. В открывшемся меню выберите пункт Open Specification (Открыть спецификацию) или Open Standard Specification (Открыть стандартную спецификацию). Появится окно спецификации атрибута класса.
• 3. Перейдите на вкладку Detail (Подробно).
• 4. Укажите значение метода локализации атрибута (Containment): By value, By reference или Unspecified. Значение этого параметра по умолчанию — Unspecified.

Определение статичного атрибута. Статичный атрибут (Static) — это такой атрибут, который используется всеми экземплярами класса. На языке UML статичный атрибут помечают символом $.

Сделать атрибут статичным можно следующим образом:

• 1. Щелкните правой кнопкой мыши на атрибуте в браузере.
• 2. В открывшемся меню выберите пункт Open Specification (Открыть спецификацию) или Open Standard Specification (Открыть стандартную спецификацию). Появится окно спецификации атрибута класса.
• 3. Перейдите на вкладку Detail (Подробно).
• 4. Установите флажок Static, чтобы сделать атрибут статичным. Перед именем атрибута на диаграмме Классов появится символ «$».

Определение производного атрибута. Производным (Derived) называется атрибут, созданный из одного или нескольких других атрибутов класса. Например, класс Treangl (Прямоугольный треугольник) может иметь атрибуты Width (Ширина) и Height (Высота), а также атрибут Area (Площадь), вычисляемый как половина произведение ширины и высоты. Так как Area получается из этих двух атрибутов, он считается производным атрибутом.

В UML производные атрибуты помечают символом «/».

Для указания, что атрибут является производным:

• 1. Щелкните правой кнопкой мыши на атрибуте в браузере.
• 2. В открывшемся меню выберите пункт Open Specification (Открыть спецификацию) или Open Standard Specification (Открыть стандартную спецификацию). Появится окно спецификации атрибута класса.
• 3. Перейдите на вкладку Detail (Подробно).
• 4. Установите флажок Derived (Производный). Перед именем атрибута на диаграмме Классов появится символ «/» (рис. 7.18).

Рис. 7.18. Нотация класса с производным атрибутом Area.