🗊Презентация История происхождения и развития языка UML. Диаграмма вариантов использования

ЛЕКЦИЯ 6 История происхождения и развития языка UML Диаграмма вариантов использования

Методологии, положенные в основу языка UML метод Гради Буча, получивший условное название Booch или Booch’91, Booch Lite (позже Booch’93) метод Джима Румбаха, получивший название Object Modeling Technique – OMT (позже OMT-2) метод Айвара Джекобсона, получивший название Object Oriented Software Engineering – OOSE

Требования к языку моделирования позволять моделировать не только программное обеспечение, но и более широкие классы систем и бизнес-приложений, с использованием объектно-ориентированных понятий; явным образом обеспечивать взаимосвязь между базовыми понятиями моделей концептуального, логического и физического уровней; обеспечивать масштабируемость моделей, что является важной особенностью сложных многоцелевых систем; быть понятным аналитикам, программистам и другим специалистам, входящим в состав проектных команд; поддерживаться специальными инструментальными средствами, реализованными на различных компьютерных платформах.

Основные этапы развития UML

Назначение языка UML 2 Предоставить в распоряжение всех пользователей легко воспринимаемую и выразительную нотацию для визуального моделирования, специально предназначенную для разработки и документирования моделей систем самого различного назначения. Снабдить исходные понятия языка UML 2 возможностью расширения и специализации для более точного представления моделей систем в конкретной предметной области. Описание языка UML 2 должно поддерживать такую спецификацию моделей, которая не зависит от конкретных языков программирования и инструментальных средств проектирования программных систем. Описание языка UML 2 должно включать в себя семантический базис для понимания общих особенностей ООАП.

Назначение языка UML 2 Поощрять развитие рынка программных инструментальных средств, поддерживающих методологию ООАП и MDA. Способствовать распространению объектных технологий и соответствующих понятий ООАП. Интегрировать в себя новейшие и наилучшие достижения практики ООАП.

Общая структура UML 2 Семантика – система правил и соглашений, определяющих толкование и придание смысла конструкциям некоторого языка. Нотация – система условных обозначений, принятая в некотором языке для изображения и визуализации модели. Структурные модели – модели, предназначенные для описания статической структуры сущностей или элементов некоторой системы, включая их классы, интерфейсы, атрибуты и отношения. Модели поведения – модели, предназначенные для описания процесса функционирования элементов системы, включая их методы и взаимодействие между ними, а также процесс изменения состояний отдельных элементов и системы в целом.

Общая структура UML 2 Формальное описание самого языка UML 2 основывается на некоторой общей иерархической структуре модельных представлений, состоящей из четырех уровней: мета-метамодель (М3); метамодель (М2); модель (М1); объекты или экземпляры (М0).

Основные пакеты метамодели языка UML 2

Диаграммы языка UML 2 Диаграммы структуры: диаграмма классов; диаграмма композитной структуры; диаграмма пакетов; диаграмма объектов; диаграмма компонентов; диаграмма развертывания.

Особенности изображения диаграмм в нотации UML 2 Три типа визуальных графических изображения: Геометрические фигуры на плоскости, играющие роль вершин графов соответствующих диаграмм. Графические пути, которые представляются различными линиями на плоскости. Специальные графические символы, изображаемые вблизи от тех или иных визуальных элементов диаграмм и имеющие характер дополнительной спецификации.

Рекомендации при построении диаграмм языка UML 2 Каждая диаграмма должна служить законченным представлением соответствующего фрагмента моделируемой предметной области. Все сущности на диаграмме модели должны быть одного концептуального уровня. Вся информация о сущностях должна быть явно представлена диаграммах. Диаграммы не должны содержать противоречивой информации. Диаграммы не следует перегружать текстовой информацией. Каждая диаграмма должна быть самодостаточной для правильной интерпретации всех ее элементов и понимания семантики всех используемых графических символов. Количество диаграмм различных типов для модели конкретного приложения не является строго фиксированным. Любая из моделей должна содержать только те элементы, которые определены в нотации языка UML 2.

Рекомендации при построении диаграмм языка UML 2 Типы диаграмм UML 2, указываемые в заголовках фреймов: activity (act) – для фреймов диаграммы деятельности; class (cs) – для фреймов диаграммы классов; component (cmp) – для фреймов диаграммы компонентов; interaction (sd) – для фреймов диаграммы взаимодействия; package (pkg) – для фреймов диаграммы пакетов; state machine (stm) – для фреймов диаграммы конечных автоматов; use case (uc) – для фреймов диаграммы вариантов использования.

Механизмы расширения UML 2 Предназначение механизмов расширения: уточнение или специализация общих элементов метамодели при разработке конкретных моделей в нотации языка UML 2; определения таких расширений языка UML 2, которые зависят от специфики моделируемого процесса или от языка реализации программного кода; присоединения произвольной семантической или несемантической информации к элементам модели.

Механизмы расширения UML 2 Стереотип – элемент модели, который расширяет семантику базового элемента метамодели языка UML 2. Способы представления стереотипов: в форме текста, заключенного в двойные угловые кавычки и размещенного выше или перед именем элемента модели; в форме графической пиктограммы, которая заменяет текст имени соответствующего стереотипа; в форме прямоугольника класса с уменьшенной пиктограммой стереотипа внутри этого прямоугольника, расположенного, как правило, в верхнем правом углу.

Механизмы расширения UML 2 Ограничение – логическое условие, выраженное текстом на естественном языке или на языке, который может быть прочитан некоторой машиной, с целью декларирования семантики некоторого элемента модели. <ограничение> ::= ‘{’ [<имя> ‘:’] <логическое-выражение> ‘}’ Помеченное значение – явное определение некоторого семейства объектов в форме пары «имя - значение». В помеченном значении имя называется также тегом.

Диаграмма вариантов использования Диаграмма вариантов использования – диаграмма, на которой изображаются варианты использования проектируемой системы, заключенные в границу субъекта, и внешние актеры, а также определенные отношения между актерами и вариантами использования. Назначение диаграммы вариантов использования: определить общие границы функциональности проектируемой системы в контексте моделируемой предметной области; специфицировать требования к функциональному поведению проектируемой системы в форме вариантов использования; разработать исходную концептуальную модель системы для ее последующей детализации в форме логических и физических моделей; подготовить исходную документацию для взаимодействия разработчиков системы с ее заказчиками и пользователями.

Субъект вариантов использования Субъектом в контексте языка UML 2 называется любой элемент модели, который обладает функциональным поведением. Основные графические элементы диаграммы вариантов использования: вариант использования; актер; примечание.

Вариант использования Вариант использования представляет собой общую спецификацию совокупности выполняемых системой действий с целью представления некоторого наблюдаемого результата, который имеет значение для одного или нескольких актеров.

Актер Актер представляет собой любую внешнюю по отношению к проектируемой системе сущность, которая взаимодействует с системой и использует ее функциональные возможности для достижения определенных целей или решения частных задач.

Комментарий Комментарий в языке UML 2 предназначен для включения в модель произвольной текстовой информации в форме примечания, которое может быть присоединено к одному или нескольким элементам разрабатываемой модели.

Отношения на диаграмме вариантов использования Под отношением в языке UML 2 понимается произвольная семантическая взаимосвязь между отдельными элементами модели. На диаграммах вариантов использования могут применяться следующие отношения: ассоциации; включение; расширение; обобщение.

Отношение ассоциации Ассоциация является одним из фундаментальных понятий в языке UML 2 и может использоваться на различных канонических диаграммах при построении визуальных моделей. Применительно к диаграммам вариантов использования отношение ассоциации может служить только для обозначения взаимодействия актера с вариантом использования.

Отношение включения Отношение зависимости определяется как форма взаимосвязи между двумя элементами модели, предназначенная для спецификации того обстоятельства, что изменение одного элемента модели приводит к изменению некоторого другого элемента. Отношение включения специфицирует тот факт, что некоторый вариант использования содержит поведение, определенное в другом варианте использования.

Отношение расширения Отношение расширения определяет взаимосвязь одного варианта использования с некоторым другим вариантом использования, функциональность или поведение которого задействуется первым не всегда, а только при выполнении некоторых дополнительных условий.

Отношение расширения

Отношение обобщения Отношение обобщения предназначено для спецификации того факта, что один элемент модели является специальным или частным случаем другого элемента модели.