Podstawy ęzyka UML - Geointegracja · PDF fileWprowadzenie do modelowania Wprowadzenie do...

UML

Podstawy języka UML

UML

Warszawa, 2009 2

Plan szkolenia

Plan szkolenia

Godzina

(czas)

Temat

10:20‐11:20(60 min)

Wprowadzenie do UML(Definicja, wprowadzenie do modelowania,

przykłady)

11:20‐11:40(20 min)

Przerwa kawowa

11:40‐13:10(90 min)

Diagram klas i OCL(Definicje, przykłady, zastosowania)

13:10‐13:30(20 min)

Przerwa

13:30‐15:00(90 min)

Podstawowe komponenty UML(Przypadki użycia, diagram czynności, diagram

pakietów, przykłady)

UML

Warszawa, 2009 3

Agenda

Wprowadzenie do modelowania

Wprowadzenie do języka UML

Diagram klas

Podstawy OCL

Diagram pakietów

Diagram przypadków użycia

Diagram czynności

Agenda

UML

Warszawa, 2009 4

Terminologia

Aplikacja ‐ program komputerowy, który ma bezpośredni kontakt z użytkownikiem, realizuje zadania dla użytkownika; działanie aplikacji umożliwia system operacyjny.

Oprogramowanie ‐ ogół programów, w które wyposażony jest system komputerowy; rozróżnia się oprogramowanie podstawowe (m.in. system operacyjny, translatory, graficzny interfejs użytkownika) oraz oprogramowanie użytkowe (aplikacyjne), służące do wykonywania określonych, złożonych zadań, np. oprogramowanie statystyczne.


UML

Warszawa, 2009 5

Terminologia

Baza danych ‐ zbiór wzajemnie powiązanych danych, przechowywanych w pamięci komputerów i wykorzystywanych przez programy użytkowe instytucji lub organizacji wraz z oprogramowaniem umożliwiającym definiowanie, wykorzystywanie i modyfikowanie tych danych.

Egzemplarz – jedna sztuka z grupy jednorodnych przedmiotów.


UML

Warszawa, 2009 6

Poruszane zagadnienia

Czym jest model?

Znaczenie modelowania

Czym jest modelowanie?

Do czego służy modelowanie?


„Człowiek jest modelem świata.”Leonardo da Vinci

UML

Warszawa, 2009 7

Czym jest model?

Przedstawia interesujący nas fragment rzeczywistości w uproszczony, ale uporządkowany sposób;

Pozwala lepiej zrozumieć złożoną rzeczywistość.


UML

Warszawa, 2009 8

Czym jest modelowanie?

Modelowanie można określić jako tworzenie opisu obiektu/zjawiska

rzeczywistego lub abstrakcyjnego, wykonywane w założonym celu. Jego

efektem jest model, który powinien posiadać określone własności. Z tego

względu nie ma modeli złych, są tylko takie, które nie realizują

założonego celu.


UML

Warszawa, 2009 9

Znaczenie modelowania

Wiele czynników ma wpływ na sukces producenta oprogramowania, czy też projektanta baz danych (np. geodezyjnych). Jednym z najważniejszych jest tworzenie modeli.

Opracowujemy wszelkiego rodzaju modele, aby przyszli użytkownicy mogli zawczasu wyobrazić sobie gotowe rozwiązanie (np. oprogramowanie)


UML

Warszawa, 2009 10

Do czego służy modelowanie?

Modele tworzone są głównie z dwóch powodów: dla lepszego zrozumienia i rozwiązania problemu oraz umożliwienia wymiany informacji.Celem modelowania jest rozpoznanie wszystkich czynników, które mogą wpłynąć na realizację projektu


UML

Warszawa, 2009 11


Czym jest UML?

Three amigos

Historia UML

Zastosowanie języka UML

Podstawowe elementy UML

Wprowadzenie do UML

„Nie ma martwych języków, są tylko uśpione umysły”- Gustavo Barceló

UML

Warszawa, 2009 12

Czym jest UML?

UML (Unified Modeling Language) jest językiem modelowania.

UML jest standardem (Unified ‐ zunifikowany, jednolity).

UML opisuje, co system ma robić, a nie jak ma to robić.

Wprowadzenie do UML

UML

Warszawa, 2009 13

„Three amigos”

Wprowadzenie do UML

G.BoochJ. Rumbaugh

I. Jacobson

OMT

Metoda Booch-a Przypadki użycia

Metody: OOAD OMT OOSE Inne:FusionShleare-MelloraCoda-Yourdona

UML

Warszawa, 2009 14

Historia UML

Wprowadzenie do UML

Niezależne notacje modelowania: Booch,

Coad/Yourdon, OMT, OOSE

Wersja 0.8 Metody Zunifikowanej (Booch & Rumbaugh, Rational

Software), dołącza Jacobson

UML 1.0 (RationalSoftware) i UML 1.1

(OMG)

Włączenie się do prac OMG

UML 1.3

UML 1.5

UML 2.0

UML 2.1

ok. 1990 1995 1996 1997 2000 2003 2004 2006

UML

Warszawa, 2009 15

Zastosowanie języka UML

UML jest językiem przeznaczonym do:

obrazowania,

specyfikowania i definiowania,

konstruowania i tworzenia,

dokumentowania.

Wprowadzenie do UML

UML

Warszawa, 2009 16

Podstawowe elementy UML

W UML można wyróżnić kilka grup elementów, które zostały wykorzystane do budowy modelu:

strukturalne,

czynnościowe,

grupujące,

komentujące,

związki,

diagramy

Wprowadzenie do UML

UML

Warszawa, 2009 17

Systematyka diagramów

Wprowadzenie do UML

UML

Warszawa, 2009 18

Zapraszamy na przerwę

Przerwa

UML

Warszawa, 2009 19


Co to jest i do czego służy obiekt?

Na czym polega obiektowe podejście?

Co to jest i do czego służy klasa?

Podstawowe elementy wchodzące w skład klasy

Podstawowe związki między klasami

Liczebność

Dziedziczenie

Co to jest klasa abstrakcyjna?

Co to jest i do czego służy interfejs?

Co to jest klasa asocjacyjna?

Diagram klas

„Żeby widzieć jasno, wystarczy zmienić perspektywę.”Antoine de Saint‐Exupéry

UML

Warszawa, 2009 20

Czym jest obiekt?

Konkretny lub abstrakcyjny byt wyróżnialny w modelowanej rzeczywistości posiadający nazwę (identyfikację), określone granice, atrybuty i operacje.

Obiekt ma swoją tożsamość, która wyróżnia go spośród innych obiektów

Obiekt jest to każdy element mający swój odpowiednik w rzeczywistości, coś, co ma stan i zachowanie.

Diagram klas

Pan Tadeusz : Książka

Nazwa klasy

Nazwa obiektu

UML

Warszawa, 2009 21

Czym jest klasa?

Klasa jest uogólnieniem zbioru obiektów zawierających takie same atrybuty, operacje, związki i znaczenie.

Klasa reprezentuje grupę obiektów o wspólnym stanie i zachowaniu.

Diagram klas

Nazwa klasy

Atrybuty klasy

Operacje klasy

UML

Warszawa, 2009 22

Różne sposoby zapisu klasy

Każda klasa musi mieć przynajmniej nazwę, która wyróżnia ją

spośród innych klas.

Diagram klas

Dozwolone notacje prezentujące klasy na diagramach UML.

UML

Warszawa, 2009 23

Zapis nazwy klasy

Wyróżniamy nazwy:

proste

ścieżkowe

Diagram klas

Nazwyproste

Nazwyścieżkowe

UML

Warszawa, 2009 24

Co to są atrybuty klasy?

Atrybuty to właściwości klasy;

Określają zbiór wartości, jakie można przypisać do poszczególnych egzemplarzy tej klasy;

Klasa może mieć dowolną liczbę atrybutów lub nie mieć ich wcale;

Atrybuty mogą być prostymi typami podstawowymi (liczby całkowite, liczby zmiennoprzecinkowe itd.) lub powiązaniami do innych bardziej skomplikowanych obiektów.

Diagram klas

Atrybuty klasy

UML

Warszawa, 2009 25

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 26

Co to są operacje klasy?

Operacja to pewna usługa, której wykonania można zażądać od każdego obiektu klasy.

Jest to abstrakcja czegoś, co można zrobić z każdym obiektem tej klasy.

Klasa może mieć dowolną liczbę operacji lub nie mieć ich wcale.

Diagram klas

Operacje klasy

UML

Warszawa, 2009 27

Widoczność

Widoczność to jedna z podstawowych cech, jakie można określić dla atrybutów i operacji klasy.

Widoczność określana jest w jeden z następujących sposobów:

+ ‐ publiczny (ang. public)

# ‐ chroniony (ang. protected)

‐ ‐ prywatny (ang. private)

~ ‐ pakietowy (ang. package)

Diagram klas

Widoczność

UML

Warszawa, 2009 28

Czym jest dziedziczenie?

Hierarchiczne powiązanie między klasami, w którym klasy podrzędne przejmują (dziedziczą) wszystkie właściwości (atrybuty i operacje) klas nadrzędnych, a ponadto mają właściwości specyficzne dla siebie.

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 29

Co to jest klasa abstrakcyjna?

Klasy abstrakcyjne stanowią uogólnienie obiektów konkretnych znajdujących się na niższych poziomach hierarchii. Nie można tworzyć obiektów klas abstrakcyjnych.Nazwa klasy abstrakcyjnej musi być napisana kursywą (pochyłą czcionką).

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 30

Związki między klasami

Związek to relacja zachodząca miedzy klasami lub obiektami.

Podstawowe związki:

Asocjacja – powiązanie

Agregacja – szczegółowy przypadek powiązania

Kompozycja – szczegółowy przypadek agregacji

Generalizacja – uogólnienie

Realizacja

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 31

Asocjacja

Asocjacja to podstawowy związek między klasami.

Asocjacja oznacza istnienie trwałego powiązania pomiędzy klasami.

Przykłady asocjacji:

firma zatrudnia pracowników,

student studiuje na uczelni,

klient zamawia produkt.

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 32

Nazwy i role asocjacji

Sposób powiązania obu klas jest określony poprzez nazwę znajdującą się nad

związkiem. Przy nazwie asocjacji czasami można zaobserwować symbol strzałki

określający kierunek interpretacji powiązania.

Role określają, jak sama nazwa wskazuje, jaką rolę pełni dana klasa w asocjacji.

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 33

Liczebność

Liczebność określa możliwą ilość wystąpienia obiektów danej klasy biorących udział w danym związku.

Sposoby przedstawienia liczebności:

[1], [2], [10]

[*], [0..*][0..1], [1..5], [10..100], [1..*][0..1, 3..4, 6..*], [1..5, 7, 9]

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 34

Agregacja

Agregacja jest to szczególny rodzaj asocjacji, która określa związek między agregatem (całością), a składnikiem (częścią/segmentem). Dana część może należeć do wielu całości i jest od nich niezależna.

Diagram klas

Agregaty

Segmenty

UML

Warszawa, 2009 35

Kompozycja

Szczególnym przypadkiem agregacji jest kompozycja, która oznacza składanie się obiektu z obiektów składowych, które nie mogą istnieć bez obiektu głównego. Kompozycja jest relacją typu "posiada".

Diagram klas

Agregat

Agregat

Segmenty

Segment

UML

Warszawa, 2009 36

Asocjacja, agregacja i kompozycja

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 37

Generalizacja

Hierarchiczne powiązania miedzy klasami, dzięki którym klasy podrzędne przejmują własności klas nadrzędnych.

Klasy nadrzędne, znajdujące się na najwyższym poziomie hierarchii określa się mianem korzenia i oznacza się je jako {root}, natomiast te najniższe są to liście {leaf}.

Diagram klas

Klasa nadrzędna(nadklasa), {root}

Klasa podrzędna(podklasa)

{leaf}

{leaf}

UML

Warszawa, 2009 38

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 39

Interfejsy

W UML interfejsy są zestawem operacji, które wyznaczają usługi oferowane przez klasę i sposobem na przejrzystą prezentację projektu.

Diagram klas

IUSB

Typowy interfejsInterfejs – symbol kuli

UML

Warszawa, 2009 40

Realizacja

Przedstawia związek znaczeniowy między obiektami diagramu UML (klasami) z

których jeden określa kontrakt, a drugi zapewnia wywiązanie się z niego.

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 41

Związek jako klasa – klasa asocjacyjna

Klasa asocjacyjna jest to byt o właściwościach zarówno klasy, jak i powiązania. Można go postrzegać jako powiązanie mające też właściwości klasy lub jako klasę mającą też właściwości powiązania.

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 42

Notatka

Notatka to odpowiednik „żółtej karteczki” przylepionej gdzieś w widocznym miejscu. Notatki pozwalają na dopisywanie komentarzy, ograniczeń i wymagań.

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 43

Czym jest diagram klas? ‐ podsumowanie

Podstawowym i najczęściej wykorzystywanym diagramem języka UML.

Jest wykorzystywany do modelowania statycznych relacji pomiędzy komponentami systemu.

Ukazuje wzajemne powiązania między klasami tworzącymi dany system, ale nie ukazuje żadnych relacji pomiędzy samymi obiektami.

Pojedynczy model UML może posiadać wiele diagramów klas pokazujących ten sam system z wielu perspektyw.

Diagram klas

UML

Warszawa, 2009 44


Czym jest OCL?

Czym są ograniczenia?

Zalety stosowania ograniczeń

OCL

UML

Warszawa, 2009 45

Czym jest OCL?

OCL (Object Constraint Language) jest językiem umożliwiającym wyrażanie dodatkowych informacji (ograniczeń) w modelach używanych w procesie tworzenia obiektowego.

Język OCL jest precyzyjny, jednoznaczny, łatwy do czytania i stosowania dla projektantów jak i ich klientów.

OCL jest językiem deklaracyjnym.

OCL

UML

Warszawa, 2009 46

Czym są ograniczenia?

Ograniczenie (ang. constraint) to restrykcja nałożona na jedną lub więcej wartości (części) modelu lub systemu obiektowego.

Ograniczenia i warunki opisane za pomocą OCL są interpretowane w sposób deklaracyjny ‐ określają co jest sytuacją poprawną i nie zmieniają stanu modelu.

Wyrażenia OCL można zapisywać w osobnych plikach, jako notatki dołączone do modelu UML lub bezpośrednio umieścić je na obiektach.

OCL

UML

Warszawa, 2009 47

Zalety stosowania ograniczeń

Korzyści jakie przynoszą ograniczenia:

Lepsza dokumentacja

Większa precyzja

Komunikacja bez nieporozumień

OCL

UML

Warszawa, 2009 48

Zapraszamy na przerwę

Przerwa

UML

Warszawa, 2009 49


Czym jest pakiet?

Czym jest diagram pakietów?

Elementy diagramu pakietów

Jakie zastosowanie znajduje diagram pakietów?

Diagram pakietów

UML

Warszawa, 2009 50

Czym jest pakiet?

Pakiet to mechanizm ogólnego stosowania, służący do organizowania elementów w grupy.

Dobrze zaprojektowane pakiety składają się z podobnych znaczeniowo i razem zmieniających się bytów.

Są luźno powiązane ze sobą, ale silnie spójne wewnętrznie

Diagram pakietów

Pakiet „ZarządzanieZamówieniami”Zawierający klasy

Nazwa

UML

Warszawa, 2009 51

Przykład z JMD

Diagram pakietów

UML

Warszawa, 2009 52

Czym jest diagram pakietów?

Diagram pakietów to przedstawienie logicznej struktury systemu w postaci zestawu pakietów połączonych zależnościami i zagnieżdżeniami. Diagram pakietów umożliwia sklasyfikowanie i pogrupowanie elementów takich jak klasy, przypadki użycia itp.

Diagram pakietów

UML

Warszawa, 2009 53

Elementy diagramu pakietów

Podstawowymi elementami diagramu pakietów są:

Pakiet – zbiór (grupa) elementów modelu.

Zależności stereotypowe:

• <<import>>

• <<access>>

• <<merge>>

Diagram pakietów

UML

Warszawa, 2009 54

Zależności

Zależność to związek użycia.

Zależności mogą być nieokreślone lub należeć do pewnej szczególnej grupy określonej przez umieszczony obok linii zależności stereotyp.

Trzy stereotypy do dokładniejszego określenia zależności:

Import (import)

Access (dostęp)

Merge (scalenie)

Diagram pakietów

UML

Warszawa, 2009 55

Zależności c.d. ‐ import

Import (import) – określa, że pakiet włącza elementy publiczne innego

pakietu do własnej przestrzeni nazw.

Diagram pakietów

UML

Warszawa, 2009 56

Zależności c.d. ‐ access

Access (dostęp) – wskazuje, że pakiet korzysta z publicznych elementów

innego pakietu. Każdy element musi być w pełni kwalifikowany poprzez

wykorzystanie dłuższej, rozdzielanej dwukropkami nazwy ścieżki.

Diagram pakietów

UML

Warszawa, 2009 57

Zależności c.d. ‐merge

Merge (scalenie) – wskazuje, że zależny pakiet jest pakietem

zaprzyjaźnionym. Pakiet zaprzyjaźniony ma dostęp do wszystkich

elementów drugiego pakietu, niezależnie od ich widoczności.

Diagram pakietów

UML

Warszawa, 2009 58

Jakie znajduje zastosowanie?

Ukrywanie mniej istotnych elementów modelu.

Ułatwienie podziału prac miedzy członkami zespołu/różnymi zespołami.

Wizualizacja podstawowych zależności pomiędzy częściami systemu.

Tworzenie modeli poglądowych dla modeli zawierających wiele elementów.

Organizacja (uporządkowanie) wielkich modeli.

Grupowanie elementów.

Diagram pakietów

UML

Warszawa, 2009 59


Czym jest diagram przypadków użycia?

Aktor

Identyfikacja aktorów

Klasyfikacja aktorów

Co to jest przypadek użycia?

Identyfikacja przypadków użycia

Związki w diagramie przypadków użycia

Asocjacja, zawieranie, rozszerzanie

Uogólnienie

Liczebność w diagramie przypadków użycia


UML

Warszawa, 2009 60

Czym jest diagram przypadków użycia?

Diagram przypadków użycia w języku UML służy do modelowania funkcjonalności systemu. Tworzony jest zazwyczaj w początkowych fazach modelowania. Diagram ten stanowi tylko przegląd możliwych działań w systemie.


UML

Warszawa, 2009 61

Aktor

Aktor (ang. actor) ‐ abstrakcyjny użytkownik systemu, reprezentujący grupę rzeczywistych użytkowników o podobnych funkcjach i sposobie komunikacji z systemem.

Najczęściej aktor jest sprawcą zdarzenia powodującego uruchomienie przypadku użycia.


Nazwa

Aktor

UML

Warszawa, 2009 62

Identyfikacja aktorów

Kto komunikuje się z systemem?

Kto będzie korzystał z funkcji systemu?

Kto będzie system pielęgnował?

Jakie urządzenia system obsługuje? (aktorzy nieożywieni)

Z jakimi innymi systemami system się komunikuje? (aktorzy będący innymi systemami)

Kto lub co jest zainteresowane wynikami pracy systemu?


UML

Warszawa, 2009 63

Klasyfikacja aktorów

Aktor główny – korzysta z podstawowych funkcji systemu

Aktor drugorzędny – korzysta głównie z funkcji służących do realizacji zadań pomocniczych (np. administrowania i pielęgnacji systemu)

Aktor aktywny – inicjuje przypadek użycia

Aktor pasywny – nie inicjuje przypadku użycia, lecz tylko w nim uczestniczy

Aktor ożywiony/osobowy – reprezentacja ludzi, grupy ludzi

Aktor nieożywiony/bezosobowy – reprezentuje system lub urządzenie


UML

Warszawa, 2009 64

Co to jest przypadek użycia?

Przypadek użycia (ang. use case) ‐ jednostka funkcjonalności dostarczana przez system, która jest realizowana jako ciąg interakcji pomiędzy aktorem a systemem.


Przypadek użycia

Nazwa

UML

Warszawa, 2009 65

Identyfikacja przypadków użycia

Czy aktor musi pamiętać, tworzyć, usuwać, modyfikować informacje w systemie?

Czy aktor ma być powiadamiany o zdarzeniach w systemie, i na odwrót?


UML

Warszawa, 2009 66

Związki w diagramie przypadków użycia

Związek w diagramie przypadków użycia to relacja zachodząca miedzy przypadkami użycia, aktorami lub przypadkami użycia a aktorami.

Podstawowe związki:

Asocjacja

Zawieranie

Rozszerzanie

Uogólnienie


UML

Warszawa, 2009 67

Asocjacja, zawieranie, rozszerzenie

Asocjacja ‐ dwukierunkowej komunikacji pomiędzy przypadkiem użycia a aktorem.

Zawieranie <<include>> ‐ służy do modelowania fragmentów przypadku użycia postrzeganych przez użytkownika jako konieczne zachowanie systemu.

Rozszerzanie <<extend>> ‐ służy do modelowania fragmentów przypadku użycia postrzeganych przez użytkownika jako opcjonalne zachowanie systemu.


UML

Warszawa, 2009 68

Asocjacja, zawieranie, rozszerzenie cd.


UML

Warszawa, 2009 69

Asocjacja, zawieranie, rozszerzenie cd.


UML

Warszawa, 2009 70

Uogólnienie

Uogólnienie znajduje zastosowanie gdy jeden przypadek użycia może być szczególną odmianą innego, już istniejącego przypadku użycia.


UML

Warszawa, 2009 71

Liczebność

Typy liczebności są analogiczne do tych występujących w diagramach klas.

Sposoby przedstawienia liczebności:

• [1], [10], itd.

• [*]

• [0..3], [10..100], [1..*]

• [1..5, 7, 9]


UML

Warszawa, 2009 72


Czym jest diagram czynności?

Podstawowe elementy

Czynność a akcja

Współbieżność

Diagram czynności

UML

Warszawa, 2009 73

Czym jest diagram czynności?

Diagram czynności (ang. activity diagram) dotyczy jednego lub wielu

obiektów. Opisuje czynności i kolejności ich realizowania przez obiekty

oraz reprezentuje interakcję z punktu widzenia wykonywanej pracy.

Diagram czynności

UML

Warszawa, 2009 74

Podstawowe elementy

Prostokąt o zaokrąglonych rogach przedstawiony poniżej jest graficzną interpretacją czynności lub akcji wykonywanej przez system.

Romby reprezentują decyzje.

Początkowy i końcowy stan akcji, przedstawiane są odpowiednio jako zamalowane koło oraz koło z kropką. Trzeci z poniższych symboli –przekreślone koło ‐ oznacza zatrzymanie akcji.

Diagram czynności

Czynność/akcja Decyzja

UML

Warszawa, 2009 75

Podstawowe elementy c.d.

Strzałki określają przepływ sterowania między czynnościami. Zakończenie jednej czynności powoduje rozpoczęcie drugiej.

Diagram czynności

Przepływ sterowania

UML

Warszawa, 2009 76

Przykłady diagramu czynności

Diagram czynności

UML

Warszawa, 2009 77

Czynność a akcja

Czynność jest bardziej ogólnym pojęciem, w związku z czym jest podzielnai charakteryzuje się dłuższym czasem wykonywania.

Akcja jest pojęciem szczegółowym, a co za tym idzie, niepodzielnym, o krótkim czasie realizacji.

Diagram czynności

UML

Warszawa, 2009 78

Współbieżność

To jednoczesne wykonywanie kilku czynności.

Elementy wykonywane współbieżnie wyróżnia się pogrubionymi poziomymi liniami, która je niejako grupują.

Diagram czynności

UML

Warszawa, 2009 79

Pytania

Pytania

UML

Warszawa, 2009 80

Dziękujemy za uwagę

Podstawy ęzyka UML - Geointegracja · PDF fileWprowadzenie do modelowania Wprowadzenie do...

Documents

Transcript of Podstawy ęzyka UML - Geointegracja · PDF fileWprowadzenie do modelowania Wprowadzenie do...