28. Особенности объектно ориентированного проектирования. Язык uml. Система объектно ориентированных моделей.

МЕТОДОЛОГИЯ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО

МОДЕЛИРОВАНИЯ

Объектно-ориентированное моделирование основывается на рассмотрении теории систем, целью которой является выделение, объяснение и описание сложных систем при помощи единообразных стандартов. Система представляет совокупность компонентов, связанных разнообразными отношениями.

Упрощение сложной системы путем построения ее модели необходимо, поскольку система не может быть рассмотрена как единое целое

из-за своей сложности.

Задача моделирования заключается в выделении свойств системы, значимых для заинтересованных сторон, и построении модели системы, ориентированной на представление выделенных свойств. При моделировании систем можно разделить описание структуры системы и ее поведения. Задача описания структуры системы состоит в выделении набора классов, соответствующих рассматриваемым сущностям предметной области. Основным понятием в объектно-ориентированном подходе является объект – сущность, обычно соответствующая понятию, взятому из сло-

варя предметной области. Одним из языков, поддерживающих объектно-ориентированное моделирование, является Унифицированный Язык Моделирования (UML).

UML позволяет:

• используя расширенную семантику, провести визуализацию системы;

• разработать модели, описывающие систему с различных точек зрения;

• отображать полученные описания на объектноориентированные языки программирования и таблицы

реляционных баз данных;

• формулировать требования и определять тесты для разрабатываемой системы.

1.1. Структура языка uml

Для выражения понятий предметной области, входящих в состав системы, язык UML обладает расширенной семантикой.

Язык UML выделяет три вида блоков, обозначающих понятия

предметной области:

• сущности;

• отношения;

• диаграммы.

Сущности представляют абстракции, являющиеся основными элементами модели. Обычно сущность обозначает конкретный элемент предметной области.

Отношения предназначены для связывания различных сущностей и выражения их взаимозависимостей.

Диаграммы группируют представляющие интерес совокупности сущностей и их отношений.

UML рассматривает четыре типа сущностей, являющихся основными блоками при моделировании:

• структурные;

• поведенческие;

• группирующие;

• аннотационные.

Структурные логические сущности обозначаются именами существительными. К ним можно отнести:

• класс – описание совокупности объектов с общими атрибутами, отношениями и семантикой.

• интерфейс – совокупность операций, которые определяют набор услуг, предоставляемых классом или компонентом.

• кооперация – понятие, определяющее взаимодействие совокупности ролей и других элементов с целью получения определенного эффекта.

• прецедент – описание последовательности выполняемых системой действий, которая производит наблюдаемый результат, значимый для определенного лица.

• активный класс – класс, объекты которого вовлечены в один или несколько процессов и поэтому могут инициировать управляющие воздействия.

UML также рассматривает два типа сущностей, соответствующих

физическим свойствам системы:

• компонент – физическая заменяемая часть системы, которая соответствует некоторому набору интерфейсов и обеспечивает его реализацию. на рис. 6;

• узел – элемент физической системы, существующий во время функционирования программного комплекса и представляющий вычислительный ресурс.

Структурные сущности описывают структуру системы, не рассматривая ее поведения. Для описания поведения в UML используются поведенческие сущности, представляющие динамические аспекты системы. Язык рассматривает следующие понятия, используемые для описания поведения системы и являющимися основными поведенческими сущностями:

• взаимодействие – поведение, заключающееся в обмене сообщениями между объектами в рамках конкретного контекста для достижения определенной цели;

• автомат – это алгоритм поведения, определяющий последовательность состояний, через которое объект или взаимодействие проходят на протяжении всего жизненного цикла в ответ на различные события. Для решения задач группировки различных частей модели язык рассматривает группирующие сущности, представляющие блоки, на которые можно разложить модель. Существует основная группирующая сущность пакет, а также вариации этой сущности: модели, подсистемы

и т.д. Для внесения пояснений и комментариев UML рассматривает аннотационные сущности, позволяющие передавать дополнительную информацию относительно каждого элемента модели.

В языке UML предусмотрены следующие типы отношений, показывающие связи между сущностями, представленными в системе:

• зависимость – семантическое отношение между двумя сущностями, при которой изменение одной из сущностей, независимой, может повлиять на семантику второй сущности, зависимой.

• ассоциация – структурное отношение, описывающее 2600совокуп