Терри Кватрани - Rational Rose 2000 и UML Визуальное моделирование

• Название: Rational Rose 2000 и UML Визуальное моделирование
• Автор: Терри Кватрани
• Жанр: Эпическая фантастика

Книга «Rational Rose 2000 и UML. Визуальное моделирование» является исчерпывающим руководством по использованию инструмента (Rational Rose 2000), процесса (Rational Unified Process) и языка (UML) для визуального представления, определения, описания и создания программной системы. Здесь изложены основы процесса разработки и дано четкое объяснение каждого этапа и элемента. Автор следует упрощенному варианту методологии Rational Unified Process и описывает процесс разработки от задумки до системного анализа и проектирования. На простом практическом примере, проходящемчерез всю книгу, наглядно демонстрируются итеративный процесс разработки, средства языка UML и возможности среды моделирования Rational Rose. В приложениях рассматриваются вопросы генерации кода и возвратного проектирования в программе Rational Rose 2000 для языков C++, Visual C++ и Visual Basic.

В книге также обсуждаются следующие темы:

— создание функций;

— поиск объектов и классов;

— стереотипы и пакеты в языке UML;

— сценарии и диаграммы взаимодействий;

— способы взаимодействия объектов;

— ассоциативные и агрегационные отношения;

— поведение и структура классов;

— наследование и отношения суперкласс/подкласс;

— поведение объектов и диаграммы переходов и состояний;

— проверка целостности модели;

— определение, представление и описание системной архитектуры;

— итерационный процесс планирования.

---

Управляющие классы

Управляющие классы (control class) служат для моделирования последовательного поведения одного или нескольких прецедентов и координации событий, реализующих заложенное в них поведение. Управляющие классы можно представить как классы, «исполняющие» прецедент и определяющие его динамику. Они обычно зависят от приложения.

На ранней стадии проработки управляющие классы добавляются для каждой пары актер/прецедент. Такие классы определяют поток событий в прецедентах.

Вопрос использования управляющих классов очень субъективный. Многие авторы утверждают, что их применение приводит к отделению данных от поведения. Это может случиться, если управляющие классы выбраны неаккуратно. Если управляющий класс реализует что-то большее, чем последовательное действие, то он делает слишком много. Например: в системе регистрации учебных курсов студент выбирает курс, и если курс доступен, студента на него записывают.

Кто должен знать, как прикрепить студента, — управляющий класс или класс, представляющий курс занятий? Правильный ответ — класс, представляющий курс занятий. Управляющий класс знает лишь, когда студент должен быть прикреплен. «Плохой» управляющий класс знает не только когда, но и как прикрепить студента.

Управляющий класс для каждой пары актер/прецедент создается на начальном этапе. При дальнейшем анализе и проектировании управляющие классы могут исключаться, разделяться или объединяться.

Этапы создания стереотипов для классов в программе Rational Rose:

1. Щелкните правой кнопкой мыши по имени класса в списке браузера.

2. В появившемся контекстно-зависимом меню выберите команду Open Specification (Открыть параметры).

3. Щелкните по вкладке General (Общие).

4. В открывающемся списке Stereotype (Стереотип) выберите нужный стереотип. Чтобы создать новый стереотип, введите его имя в поле открывающегося списка Stereotype.

5. Щелкните по кнопке ОК, чтобы закрыть диалоговое окно настройки параметров класса.

Параметры для класса студент показаны на рис. 4.5. Если язык, выбранный

Рис. 4.5. Установка стереотипа класса

в модели по умолчанию, отличается от языка анализа (вкладка Notation (Нотация) диалогового окна Options (Настройки)), то в диалоговом окне параметров класса появится еще одна вкладка для языка.

Документирование классов

После того как класс создан, информацию о нем необходимо отразить в документации. Документация предназначена для описания назначения класса, а не его структуры. Например, класс студент может быть описан следующим образом:

Информация, необходимая для регистрации студента и оплаты обучения. Студент — это человек, обучающийся в университете.

А вот пример неправильного описания:

Имя, адрес и телефон студента.

Оно раскрывает только структуру класса, которую можно увидеть, посмотрев на список атрибутов, и не поясняет, для чего нужен данный класс.

Трудности при выборе имени и описании класса могут свидетельствовать о том, что это недостаточно хорошая абстракция. В следующем списке перечислены возможнее варианты:

□ можно определить имя и дать краткое, четкое описание — хороший класс-кандидат;

□ можно определить имя и выбрать описание, похожее на описание другого класса, — объединить классы;

□ можно определить имя, но потребуется целая книга, чтобы описать назначение класса, — разделить класс;

□ нельзя определить имя и дать описание — требуется дополнительный анализ для выделения правильных абстракций.

Чтобы описать классы в программе Rational Rose:

1. Выберите класс в списке браузера.

2. Установите курсор в окне описания и введите описание класса. Описание класса представлено на рис. 4.6.

Рис. 4.6. Описание класса

Пакеты

Если в системе существует немного классов, управлять ими достаточно легко. Многие системы состоят из большого количества классов, поэтому необходим механизм, позволяющий разбить их на группы и облегчающий управление и повторное использование. Здесь оказывается полезной концепция пакетов.

Пакет (package) в логическом представлении модели — это набор классов и других связанных пакетов. Путем объединения классов в пакеты мы можем получить представление модели на более высоком уровне. Изучая содержимое пакета, мы, наоборот, получаем более детальное представление.

Каждый пакет содержит интерфейс, реализуемый набором его общедоступных классов (public classes), то есть тех, с которыми могут общаться классы из других пакетов. Остальные классы пакета — это классы реализации (implementation classes), которые не взаимодействуют с классами в других пакетах.

В сложной системе для облегчения восприятия пакеты могут быть созданы на этапе проработки. В более простой системе классы, выделенные на этапе анализа, могут быть сгруппированы в один пакет, представляющий саму систему. В ходе дальнейшего анализа и проектирования пакеты нужны для группировки классов, используемых в системной архитектуре.

В языке UML пакеты изображаются в виде папок (см. рис. 4.7). Чтобы создать пакеты в программе Rational Rose:

1. Щелкните правой кнопкой мыши по разделу Logical View (Логическое представление) в окне браузера.

2. В появившемся контекстно-зависимом меню выберите команду New => Package (Создать => Пакет).

3. Введите нужное имя пакета.

Рис. 4.7. Нотация языка UML для пакетов

Пакет, созданный в списке браузера, показан на рис. 4.8. После создания пакета в него можно поместить необходимые классы.

Рис. 4.8. Пакет, созданный в списке браузера

Последовательность перемещения классов в пакет в программе Rational Rose:

1. В списке браузера выделите нужный класс, щелкнув по нему мышью.

2. Удерживая кнопку мыши нажатой, перетащите класс в пакет.

3. Повторите те же действия для других классов, которые требуется переместить.

Перемещенные классы показаны на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Перемещенные классы

Объекты и классы в системе регистрации курсов

Рассмотрим сценарий добавление учебного курса (Add a Course Offering to Teach), который является внутренним потоком для прецедента выбор предметов для преподавания (Select Courses to Teach). Данный сценарий позволяет преподавателю выбрать учебный курс для конкретного семестра.

Хотя мы рассматриваем этот процесс пошагово, на практике большинство шагов могут быть выполнены одновременно.

Выбор граничных классов

Рассматриваемый прецедент взаимодействует только с актером преподаватель. Действие, выполняемое указанным сценарием, — это только одна из возможностей, обеспечиваемых прецедентом (он также определяет, что преподаватель может изменять, удалять, просматривать и печатать курсы). Это означает, что в системе должен быть механизм, позволяющий преподавателю выбирать желаемое действие. Для обеспечения потребностей преподавателя создается специальный класс — параметры курса преподавателя (ProfessorCourseOptions). Дополнительно мы можем указать класс, который служит для добавления новых курсов, доступных преподавателю, — добавление учебного курса (AddACourseOffering).

Выбор классов-сущностей

Данный сценарий состоит из предметов, учебных курсов и назначения преподавателей. Мы можем выделить три класса-сущности: предмет (Course), учебный курс (CourseOffering) и преподаватель (Professor).

Выбор управляющих классов

Добавим один управляющий класс с целью обработки потока событий для прецедента — менеджер курсов преподавателя (ProfessorCourseManager).

Выбранные классы (с установленными стереотипами сущность, управляющий элемент или граничный элемент) могут быть добавлены к модели (см. рис. 4.10). Так как актер преподаватель уже существует, при создании класса преподаватель программа Rational Rose предупредит, что одно и то же имя используется в разных разделах.

Рис. 4.10. Классы для сценария

Создание пакетов

Следующий шаг — объединить классы в пакеты. На данном этапе выделим шесть классов: предмет, учебный курс, преподаватель, параметры курса преподавателя, добавление учебного курса и менеджер курсов преподавателя. Их можно разделить на три логические группы: объекты, специфичные добавление учебного курса для университета; объекты, содержащие информацию о людях; интерфейсы для актеров. Таким образом, мы можем создать следующие пакеты: Интерфейсы (Interfaces), Объекты университета (UniversityArtifacts) и Сведения о людях (Peoplelnfo). Затем классы помещаются в соответствующие пакеты (см. рис. 4.11).