Diagram klas

Model dziedziny
2
Model dziedziny
Świat rzeczywisty i jego model
Świat rzeczywisty
(dziedzina problemu)
Świat obiektów
(model dziedziny)
Dom
Samochód
Modelowanie
Osoba
3
Model dziedziny
Byty i obiekty
• Byt - element świata rzeczywistego (dziedziny
problemu), którego dotyczy system
informatyczny. Może mieć charakter namacalny
(rzecz) lub nienamacalny (pojęcie)
• Obiekt – element modelu dziedziny, będący
odwzorowaniem konkretnego bytu ze świata
rzeczywistego (dziedziny problemu)
4
Model dziedziny
Alternatywa obiektowego modelu
dziedziny
• Modele związków encji
• Modele ontologiczne
5
Model dziedziny
Modelowanie dziedziny
Modelowanie - odwzorowywanie bytów świata rzeczywistego i
powiązań między nimi w obiekty i powiązania miedzy obiektami
• Model dziedziny odzwierciedla statyczne aspekty świata
rzeczywistego
• Modelowanie „z definicji” upraszcza rzeczywistość
• Modeluje się tylko wybrane aspekty rzeczywistości
6
Model dziedziny
Model a diagram
• Model – pewna abstrakcja projektowanego
systemu, widziana z określonej perspektywy, na
określonym poziomie szczegółowości
• Diagram - środek służący do opisu modelu.
Dany model może być opisany przy pomocy
wielu diagramów
7
Model dziedziny
Model a diagram - przykład
• Model przypadków użycia obejmuje:
▫ Scenariusze przypadków użycia
▫ Diagram przypadków użycia
• Model dziedziny obejmuje:
▫ Diagram klas
▫ Diagram obiektów
8
Świat rzeczywisty i jego
reprezentacja
Model dziedziny
9
Model dziedziny
Co to jest obiekt?
• Obiekt reprezentuje określony byt ze świata rzeczywistego
• Byt ze świata rzeczywistego może mieć wiele reprezentacji
• Byty świata rzeczywistego posiadają zazwyczaj wiele cech
• Obiekt odwzorowuje tylko te cechy, które mają znaczenie z
punktu widzenia projektowanego systemu
• Obiekt może być złożony, tzn. zawierać inny obiekt
10
Model dziedziny
Formalna charakterystyka obiektu
• Tożsamość – element wyróżniający dany obiekt pośród
innych. W praktyce do wyróżnienia obiektu używa się
identyfikatorów
• Stan – zbiór wartości wszystkich cech (atrybutów)
obiektu oraz powiązań między obiektami. Stan obiektu
może się zmieniać
• Zachowanie – zbiór wszystkich usług, jakie obiekt
potrafi wykonać na rzecz innych obiektów
11
Model dziedziny
Stan obiektu
Atrybut – cecha (własność) obiektu, przyjmująca
określoną wartość. Obiekty mogą posiadać wiele
atrybutów. Wartość atrybutu opisuje bieżący
stan obiektu
Powiązanie - związek (fizyczny lub pojęciowy)
miedzy obiektami, odwzorowywujący związek
pomiędzy bytami w dziedzinie problemu
12
Model dziedziny
Model Dziedziny - diagram obiektów
Diagram obiektów - przedstawia obiekty i powiązania miedzy nimi w
określonej chwili
13
Model dziedziny
Pojęcie klasy
Klasa – jest nazwanym opisem (specyfikacją, wzorcem, definicją)
obiektów mających identyczną strukturę (atrybuty, powiązania) i
zachowanie
• Obiekt jest instancją (egzemplarzem, wystąpieniem) klasy
• Klasa może posiadać wiele instancji
• Klasa nie jest zbiorem obiektów
• Pomiędzy klasami mogą istnieć związki
14
Model dziedziny
Powiązanie a Asocjacja
• Powiązanie - związek (fizyczny lub pojęciowy)
miedzy obiektami, odwzorowywujący związek
pomiędzy bytami w dziedzinie problemu
• Asocjacja – związek między klasami
wynikający z istnienia powiązań między
obiektami tych klas
15
Model dziedziny
Obiekt, klasa, powiązanie, asocjacja
obiekt = instancja (wystąpienie) klasy
powiązanie = instancja (wystąpienie) asocjacji
16
Model dziedziny
Cechy asocjacji - nazwa
Nazwa - określa znaczenie (istotę) asocjacji w modelu dziedziny
• Może być uzupełniona o znacznik wskazujący kierunek
odczytywania
• Jako nazw asocjacji używa się fraz czasownikowych
• Należy unikać zbyt ogólnych nazw
17
Model dziedziny
Cechy asocjacji - role
Rola - powinność jaką pełni obiekt jednej klasy wobec obiektu innej
klasy
• Nazwy ról umieszcza się przy każdej z klas
• Jako nazw ról używa się rzeczowników lub fraz rzeczownikowych
18
Model dziedziny
Cechy asocjacji – krotność
Krotność (liczebność, liczność) przy jednej z klas określa maksymalną
i minimalną liczbę obiektów tej klasy powiązanych z jednym obiektem
innej klasy
• Przykłady:
1
0..1
1..*
2, 4, 6
*
– dokładnie 1
– co najwyżej 1
– przynajmniej 1
– konkretne wartości (2 lub 4 lub 6)
– dowolna liczba
19
Model dziedziny
Rodzaje asocjacji
• Asocjacja binarna – asocjacja, której
wystąpienia łączą 2 obiekty co najwyżej dwóch
klas
• Asocjacje n-arna - asocjacja, której
wystąpienia łączą n obiektów co najwyżej n klas
20
Model dziedziny
Model Dziedziny - diagram klas
Diagram klas – przedstawia klasy oraz związki pomiędzy klasami
(asocjacje)
21
Model dziedziny
Diagram obiektów i diagram klas
Diagram obiektów
Diagram klas
 Wizualizuje statyczne aspekty
modelu dziedziny
 Wizualizuje statyczne aspekty
modelu dziedziny
 Przedstawia obiekty i powiązania
obiektów istniejące w określonej
chwili
 Przedstawia klasy oraz asocjacje,
które są niezależne od czasu
Jest opcjonalny - używa się w
celu lepszego zrozumienia
diagramu klas
Jest obowiązkowym elementem
większości projektów UML-owych
22
Model dziedziny
Analiza a projektowanie
• Analiza koncentruje się na badaniu dziedziny problemu
oraz wymagań stawianych przed systemem. Wynikiem
analizy jest model dziedziny problemu, który
odzwierciedla ważne z punktu widzenia systemu byty
świata rzeczywistego, ich najważniejsze cechy oraz
zależności miedzy nimi
• Projektowanie polega na szukaniu rozwiązania dla
problemu, którego dotyczy system informatyczny. W
wyniku otrzymujemy model projektowy, będący w istocie
zbiorem powiązanych klas, wyposażonych w metody
odpowiedzialne za realizacje zidentyfikowanego we
wcześniejszej fazie zakresu funkcjonalności
23
Model dziedziny
Analiza a projektowanie
Analiza – Zrozumienie problemu
Projektowanie = propozycja rozwiązania
24
Model dziedziny
Rodzaje klas
• klasy konceptualne (pojęciowe) - faza analizy
• klasy projektowe - faza projektowania
• klasy implementacyjne - faza implementacji
25
Model dziedziny
Proces tworzenia modelu dziedziny
1. Identyfikacja klas konceptualnych i obiektów
2. Identyfikacja związków między klasami
konceptualnymi
3. Identyfikacja atrybutów
Uwaga: w modelu dziedziny nie specyfikuje się
zachowania obiektów, tj. operacji
26
Techniki tworzenia modelu
dziedziny
Model dziedziny
• Lista typowych klas
• Analiza dziedziny problemu
• Identyfikacja fraz rzeczownikowych
Komentarz: Najlepsze efekty osiąga się stosując techniki
mieszane
27
Model dziedziny
Lista typowych klas
• Technika opiera się na obserwacji, że w wielu systemach
pojawiają się te same klasy, a problem z którym mamy
do czynienia był już wielokrotnie analizowany
• Lista tych najczęściej spotykanych klas jest dobrym
źródłem klas w naszym systemie
• Proces identyfikacji klas konceptualnych polega na
przeglądaniu listy i poszukiwaniu podobnych klas w
projektowanym systemie
28
Model dziedziny
Lista najczęściej spotykanych klas
Kategoria
Przykład
Transakcje
Sprzedaż, Rezerwacja, Wynajęcie
Pozycje transakcji
PozycjaSprzedaży, PozycjaZamówienia
Przedmiot transakcji
Produkt, Usługa, Bilet
Role odgrywane przez osoby
Sprzedawca, Kupujący, Pracownik
Organizacje
Firma, Odział, Uczelnia
Katalogi, grupy
KatalogProduktów, KatalogOsób
Instrumenty finansowe
Gotówka, Czek, KartaKredytowa
Opisy
OpisProduktu, OpisFilmu
Zdarzenia
Sprzedaż, Płatność, Seans
Dokumenty
Faktura, Zamówienie
29
Model dziedziny
Analiza dziedziny problemu
• Technika polega na próbie odkrycia klas konceptualnych
poprzez analizę wszelkiej dostępnej dokumentacji
• Kandydatów na klasy konceptualne wyszukuje się w
dokumentach specyfikacji systemu, przypadkach użycia
• Dobre efekty uzyskuje się korzystając z wiedzy ekspertów
lub wiedzy zawartej w literaturze związanej z dziedziną
problemu
30
Model dziedziny
Identyfikacja fraz rzeczownikowych
• Technika opiera się na opisie (w języku naturalnym)
dziedziny problemu sporządzonym przez eksperta
posiadającego odpowiednią wiedzę
• Jako potencjalne klasy konceptualne przyjmuje się
rzeczowniki i frazy rzeczownikowe występujące w
tekście
• Ze względu na dużą niejednoznaczność języka
naturalnego metoda może prowadzić do nadmiarowości
31
Tworzenie modelu dziedziny –
uwagi (1)
Model dziedziny
• Dobre efekty daje iteracyjnie wykonywanie etapów
• Kolejność wykonania może być dowolna
• Warto rozpocząć analizę od próby znalezienia klasy konceptualnej,
która pełni rolę nadrzędną (jeśli taka istnieje)
• W modelu mogą pojawiać się klasy konceptualne, które nie
posiadają atrybutów
• Należy wystrzegać się klas konceptualnych reprezentujących
elementy interfejsu użytkownika
32
Tworzenie modelu dziedziny –
uwagi (2)
Model dziedziny
• Z listy potencjalnych klas konceptualnych należy wykreślić te, które
w rozpatrywanym kontekście oznaczają to samo oraz te, które
wydają się zbyt abstrakcyjne
• Dane pojęcie z dziedziny problemu jest kandydatem na atrybut, jeśli
potrafimy przydzielić mu jakiś prosty typ danych, np. liczba, tekst.
Jeśli tego nie da się zrobić, jest to najprawdopodobniej klasa
• Stosunkowo łatwo identyfikuje się klasy reprezentujące fizyczne
przedmioty (Samochód, Piłka, Dom), znacznie trudniej
zidentyfikować klasy reprezentujące pojęcia abstrakcyjne
(Transakcja, Połączenie, Spotkanie)
33
Model dziedziny
Przykład: Organizator
• Organizator - jest aplikacją przeznaczoną do
użytku osobistego lub pracy w grupie. W skład
aplikacji wchodzi:
▫ Książka adresowa
▫ Terminarz
▫ Rocznice
34
Model dziedziny
Przykład: Organizator (2)
• Książka adresowa - służy do przechowywania
danych osób, z którymi utrzymujemy kontakt.
Wśród tych danych znajdują się m.in. adres
domowy, adres miejsca pracy, telefony
(stacjonarne, komórkowe, itp. ), adres poczty
elektronicznej.
35
Model dziedziny
Przykład: Organizator (3)
• Terminarz - służy do przechowywania
informacji o zdarzeniach. Zdarzenie informuje
nas: (i) co się zdarzy, (ii) gdzie oraz (iii) kiedy.
Do zdarzenia można dopisać uczestników, tj.
osoby które będą brały udział w tym zdarzeniu.
Aplikacja pozwala na automatyczne rozsyłanie
poczty o nadchodzącym terminie spotkania.
Istnieje również możliwość potwierdzania
spotkania dla każdego z uczestników.
36
Model dziedziny
Przykład: Organizer (4)
• Terminarz c.d. - Do każdego zdarzenia można
dodać alarm, który powiadomi właściciela
organizera o nadchodzącym terminie spotkania.
Powiadomienie może mieć charakter sygnału
dźwiękowego, wywołania określonej aplikacji lub
też wysłania SMS-a. Niektóre zdarzenia mogą
mieć charakter cykliczny (np. w każdy czwartek).
Dla wygody użytkownika aplikacja pozwala
definiowanie powtarzalności dla każdego
zdarzenia.
37
Model dziedziny
Lista kandydatów
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
książka adresowa
osoba
kontakt
imię
nazwisko
książka telefoniczna
adres
ulica
numer domu
adres zamieszkania
adres miejsca pracy
telefon stacjonarny
telefon komórkowy
38
Model dziedziny
Lista kandydatów - analiza
• książka adresowa i książka telefoniczna w
rozpatrywanym kontekście oznaczają to samo –
kandydat na klasę konceptualną
• osoba i kontakt – również oznaczają to samo –
kandydat na klasę konceptualną
• imię, nazwisko, ulica, numer domu, telefon
stacjonarny, telefon komórkowy – kandydaci na
atrybuty (reprezentują podstawowe typy danych –
zmienne tekstowe)
• adres – kandydat na klasę konceptualną - reprezentuje
coś bardziej złożonego
39
Model dziedziny – książka
adresowa
Model dziedziny
40
Model dziedziny
Model dziedziny - terminarz