Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Информационные технологии в технической эксплуатации автомобилей

Объектное моделирование автоматизированной системы технической эксплуатации автомобилей

Графические конструкции и их анализ

Существует несколько видов графических конструкций (диаграмм) сложных систем, которые в целом демонстрирует рис. 3.10.

Диаграммы вариантов использования (прецедентов, то есть поведений в определенной ситуации) описывает функциональное назначение системы или то, что система будет делать в процессе своего функционирования. Суть данной диаграммы состоит в том, что проектируемая система представляется в виде огромного количества сущностей или актеров, взаимодействующих с системой с помощью вариантов использования, каждый вариант использования определяет некоторый набор действий, который выполняется системой при диалоге с актером. Фигура "Человечек" на диаграмме вариантов использования - это и есть актер - любая сущность, взаимодействующая с системой извне. Актер связан с различными прецедентами и взаимодействует с системой посредством передачи и приема сообщений от вариантов использования. Отдельный вариант использования отражается на диаграмме эллипсом, внутри которого содержится его краткое название. Дополнительно в диаграммы могут быть приложены комментарии.

Диаграммы вариантов использования важные для визуализации, спецификации и документирования поведения элемента. Они обеспечивают доступность и понятность систем, подсистем и классов за счет внешнего представления того, как эти элементы могут быть использованы в контексте. Такие диаграммы важны для тестирования работающих систем с помощью прямого проектирования и для обеспечения их понимание с помощью обратного проектирования.

Диаграммы классов служат для представления статической структуры модели системы в терминологии классов ООП. Они могут отображать, в частности, различные взаимосвязи между отдельной сути предметной области. Например, объект и подсистема, а также описывать их внутреннюю структуру и типы отношений. На данной диаграмме не указывается информация о временных аспектах функционирования системы. Поэтому, с этой точки зрения диаграмма классов является дальнейшим развитием концептуальной модели проектируемой системы. Графически класс изображается в виде прямоугольника, который дополнительно может быть разделен горизонтальными линиями на разделы или секции. В этих разделах могут указываться имя класса, атрибуты (переменные) и операции (методы). Класс может не иметь экземпляров или объектов. В этом случае он называется абстрактным классом, а для обозначения его имени используется курсив.

В третьей сверху секции прямоугольника записываются операции или методы класса. Операция является некоторым сервисом, который предоставляет каждому экземпляру класса определенное требование. Совокупность операций характеризует функциональный аспект поведения класса. Квантор видимости, как и в случае атрибутов класса, может принимать одно из трех возможных значений и, соответственно, отражается с помощью специального символа:

- "+" Операция с областью видимости типа общедоступный ( public)

- "#" Операция с областью видимости типа защищенный (protected)

- "-" Операция с областью видимости типа закрытый (private).

Кроме внутреннего устройства или структуры классов на соответствующей диаграмме указываются различные отношения между классами. При этом совокупность типов таких отношений фиксирована в языке UML и обусловлена семантикой этих типов отношений. Базовыми отношениями или связями в языке UML являются:

- Отношение зависимости (dependency), то есть отношение между двумя или более элементами модели, при котором изменение одного элемента модели может повлиять или предоставить информацию, необходимую другому элементу;

- Отношение ассоциации ( association ), то есть отношение ассоциации, которое соответствует наличию некоторого отношения между классами;

- Отношение обобщения (generalization ), то есть отношение между более общим элементом и более специализированным элементом, который полностью совместим с общим элементом, но содержит большее количество информации;

- Отношение реализации ( realization ), то есть отношение, которое указывает, что один из классов реализует поведение, специфицированное в другом классе;

- Отношение агрегации ( aggregation ), то есть отношение, которое имеет место между несколькими классами в том случае, если один из классов представляет собой некоторую сущность, которая включает как составные части другой сущности;

- Отношение композиции (include), то есть отношение, которое служит для выделения специальной формы отношения "часть-ципе", где части не могут выступать в отрыве от целого.

Диаграммы последовательности акцентируют внимание на часовой упорядоченности сообщений. На ней изображаются исключительно тех объектах, которые непосредственно участвуют во взаимодействии и не показываются возможные статические ассоциации с другими. Для диаграммы последовательности ключевым моментом является именно динамика взаимодействия объектов во времени. При этом диаграмма последовательности имеет как бы два измерения. Одно - слева направо в виде вертикальных линий, каждая из которых изображает линию жизни отдельного объекта, участвующего во взаимодействии. Графически каждый объект изображается прямоугольником и располагается в верхней части своей линии жизни. Внутри прямоугольника записываются имя объекта и имя класса, разделенные двоеточием. При этом вся запись подчеркивается, что есть признаком объекта, который, как известно, является экземпляр класса. Но идентификатор объекта может включать только имя класса.

Чтобы показать период времени, в течение которого объект активен, изображается прямоугольником, который называется активацией, или фокусом управления. Периоды активности объекта могут чередоваться с периодами его пассивности или ожидания. В этом случае у такого объекта есть несколько фокусов управления. Иногда некоторый объект может инициировать взаимодействие с самим собой. В таком случае линия жизни одного объекта посылает сообщение самому себе. Это создает вложенную активацию которая называется самоделегування.

Каждая взаимодействие описывается совокупностью сообщений, которыми объекты, участвующие в нем, обмениваются между собой. Сообщение не только передают некоторую информацию, но и требуют или допускают от принимающего объекта выполнения ожидаемых действий. На диаграмме последовательности все сообщения упорядочены по времени своего возникновения в моделируемой системе. Отправителя называют клиентом, а получателя - сервером. В языке UML могут встречаться несколько разновидностей сообщений, каждое из которых имеет свое графическое изображение:

- Synchronous, то есть сообщение синхронное, которое применяется, когда клиент посылает сообщение и ждет ответа пользователя;

- Return, то есть возвращения сообщение, когда получатель сообщения посылает и возвращает фокус управления отправителю этого сообщения;

- Asynchronous, то есть сообщение асинхронное, когда клиент посылает сообщение серверу и продолжает свою работу, не дожидаясь подтверждения о получении;

- Create, то есть создание сообщения, когда отправитель создает экземпляр классификатора, определенный получателем;

- Destroy, то есть уничтожение сообщение, когда отправитель уничтожает получателя;

- Found , то есть найденное сообщение, когда отправитель получателя находится за зоной видимости взаимодействия (используется, когда необходимо показать получения сообщения без указания его источника)

- Lost, то есть потерянное сообщение, когда сообщение никогда не достигает точки своего отправления (может использоваться для обозначения состояния ошибки, при которой теряются сообщение)

- Balking, то есть сообщение с отказом и становится в очередь, когда клиент посылает сообщение серверу (если сервер не в состоянии немедленно принять сообщение - оно отменяется)

- Timeout, то есть сообщение с лимитированным временем ожидания, когда клиент посылает сообщение серверу, а затем ждет указанное время (если в течение этого времени сервер не принимает сообщения - оно отменяется).

Диаграммы состояний объекта применяются для моделирования динамических аспектов поведения систем. Состояние - это условие или ситуация в жизни объекта, при которой он удовлетворяет некоторому условию, осуществляет некоторую деятельность или ожидает некоторого события, то есть это семантически значимый состояние объекта. Объект в течение своей жизни принимает ряд состояний.

Они могут быть присоединены к классам, вариантов использования или ко всей системе с целью визуализации, спецификации, конструирования и документирования динамики отдельных объектов. Диаграммы состояний изображают все возможные состояния, в которых может находиться конкретный объект, а также изменения состояния объекта, которые происходят в результате воздействия некоторых событий на этот объект. В большинстве объектно-ориентированных методов диаграммы состояний строятся для единого класса, чтобы по говорить динамику поведения единого объекта. Диаграммы состояний обычно содержат простые и составные состояния, а также переходы, события и действия. Она может содержать ветвления, разделения, соединения, состояния действиям и состояния деятельности, объекты, начальные и конечные состояния, исторические состояния и так далее - в целом, на диаграмме состояний отображаются все без исключения характеристики автомата.

Автомат - это описание последовательности состояний, через которые проходит объект на протяжении ЖЦ, реагируя на события, а также описание реакции на эти события. На диаграмме состояний он обладает следующими графическими примитивами:

- Состояния обозначаются прямоугольниками с округлыми углами, за исключением начального состояния (рисованный круг) и конечного состояния (бычий глаз)

- Переходы указывают на возможные пути между состояниями и моделируются с помощью стрелок;

- События записываются над переходами, которые инициируются ними.

Со временем объекты обмениваются сообщениями. Эти сообщения и являются событиями, которые могут привести к изменению состояния объекта. Формально, событие спецификации некоторого факта, имеющего место в пространстве и во времени. Семантика понятия события фиксирует внимание на внешних проявлениях качественных изменений, которые происходят при переходе моделируемого объекта из состояния в состояние. В языке UML события играют роль стимулов, которые инициируют переходы из одних состояний в другие. Диаграммы состояний могут быть присоединены к классам, прецедентов или ко всей системе с целью визуализации, спецификации, конструирования и документирования динамики объектов. Они полезны не только для моделирования динамических аспектов системы, но и для конструирования систем выполняемые с помощью прямого и обратного проектирования.

Диаграмма деятельности является блок-схемой, которая показывает, как поток управления переходит от одной деятельности к другой. В отличие от традиционной блок-схемы диаграмма деятельности показывает параллелизм так же хорошо, как и ветвление потока управления. Деятельностью является некоторое состояние, в котором что-то выполняется. Деятельность может быть добавлена к любому элементу модели с целью моделирования его поведения. Элемент обеспечивает контекст для деятельности, и деятельность может использовать возможности своего контекста. Деятельности обычно добавляются к прецедентам, классов, интерфейсов, компонентов, коопераций, операций. Деятельности - это системы узлов (nodes), соединенных ребрами (edges).

Состояние действия является специальным случаем состояния с некоторым входным действием и одним выходным из состояния переходом. Обычное использование состояния действия заключается в моделировании одного шага выполнения алгоритма или потока управления. Суть деятельности может быть выражена вербально или кодом. При построении диаграммы деятельности используются только нетригерни переходы, то есть такие, которые срабатывают сразу после завершения деятельности или выполнения соответствующего действия. На диаграмме такой переход изображается сплошной линией со стрелкой. Слияние масс несколько входных переходов и один начальный переход. Раздел имеет один входной переход и несколько начальных переходов. На диаграмме используются два состояния: начальное и конечное. Графически ветвление на диаграмме деятельности обозначается небольшим ромбом, внутри которого нет никакого текста, обозначает вход и один или несколько выходов, обозначенных сторожевой условием. В случае его правильного выполнения объект продолжает движение, в случае наличия ошибки - объект возвращается к тому месту, где возможно устранения данной ошибки.

Основа разработки объектной модели системы TEA в соответствии с технологией ООП - это анализ статики системы, которая проводится путем построения диаграмм вариантов использования и диаграмм классов.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее