Реферат: Локальная сеть предприятия UML - Unified Modeling Language

UML - Unified Modeling Language

Unified Modeling Language , сокращённо UML , применяется на различных этапах разработки программного обеспечения (ПО). UML переводится как унифицированный язык моделирования .

Если посмотреть спецификацию UML, то можно заметить некоторую её избыточность. Сама спецификация занимает около 900 страниц формата А4. К счастью, для чтения UML-диаграмм нужно знать только условные обозначения, применяемые в UML.

В UML программы представляются диаграммами. В UML диаграммах представляется общая архитектура программы или какие-то её особенности. Это значит, что в UML-диаграммах создаётся только модель будущей программы. Язык UML является довольно высоким уровнем абстракции, поэтому программы, написанные на UML, впоследствии можно реализовать на любом языке, в котором есть достаточно возможностей объектно-ориентированного программирования.

Unified Modeling Language может использоваться на различных этапах разработки ПО: как во время проектирования ПО, так и во время кодирования на конкретном языке. Так как UML представлен диаграммами, то этот язык используется не только программистами, но и, например, менеджерами в компаниях, разрабатывающих ПО (но при этом нужно знать некоторые концепции ООП).

Теперь давайте уйдём от скучных определений и подумаем, а для чего нам, простым программистам, нужен этот самый UML? Представим такую ситуацию: у нас есть три класса, каждый по 300 строк кода. Между классами определены сложные связи. Уследить за кодом в данной ситуации довольно сложно. А вот если эти классы представить UML-диаграммой, то все классы и связи между ними будут видны на одной небольшой картинке (диаграмме).

Если посмотреть на спецификацию Unified Modeling Language, то может показаться, что язык очень сложный. На самом деле читать UML-диаграммы довольно легко. Главное разобраться с условными обозначениями.

И последнее замечание прежде чем мы начнём: uml довольно новый язык, был создан в середине 90-х годов (1994-1996). На данный момент есть спецификация uml 2.2. Именно версию 2 мы будем рассматривать. Отличия между uml 1 и uml 2 нам не важны.

Диаграммы классов UML (Class diagram)

В UML можно создавать несколько типов диаграмм. В большинстве случаев мы будем пользоваться диаграммами классов (Class diagram). В данном типе диаграмм показывается взаимодействие классов программы.

Элементы диаграмм UML

Диаграммы UML состоят из элементов. Элементы представляются прямоугольниками, в которых пишется имя элемента. Например, изобразим в UML-диаграмме какой-нибудь класс (для примера я взял, написанный нами ранее, класс Camera):

Комментарии в UML

Для комментариев в UML используется прямоугольник с "загнутым" правым верхним уголком. Пунктирной линией показывается, какому элементу принадлежит комментарий:

Атрибуты (attribute) и операции (operation) в UML-диаграммах

Если в C++ переменная, принадлежащая классу, называется полем класса или переменной-членом, то в UML такая переменная называется атрибутом. Также и с функцией/методом класса - в UML это операция.

Для атрибутов и операций в элементах отводится отдельный блок. Каждый блок разделяется горизонтальной чертой. Например, для класса Camera элемент с атрибутами и операциями будет выглядеть вот так:

Тип атрибута (как и тип аргумента операции) задаётся через двоеточие:

Здесь можно увидеть все достоинства UML. В Unified Modeling Language необязательно расписывать все детали классов. Это будет сделано при написании кода на конкретном языке (в нашем случае - C++). В UML-диаграмме можно опускать ненужные детали. Например, в диаграмму элемента можно добавить только те операции/атрибуты, которые важны для данной диаграммы, неважные особенности класса в UML можно опускать.

Видимость атрибутов и операций в UML: +, -, # (спецификаторы доступа)

Спецификатора доступа языка C++ (public, private, protected) в UML отображаются символами + (public), - (private), # (protected), которые ставятся перед именем атрибута/операции. Также возможен вариант с ключевыми словами public, private, protected. На картинке ниже показаны оба варианта:

Напомню значение спецификаторов доступа: public - поля/методы класса видны снаружи класса. Т.е. к ним могут получать доступ объекты класса. private - поля/методы класса видны только внутри определения класса. protected - поля/методы класса видны в определении самого класса и в определениях производных классов.

Отношения между классами в ООП (UML, С++)

В программах между классами существуют различные виды взаимодействия (или связи): один класс может быть производным другого, третий может содержать объект четвёртого в виде поля. Для различных видов взаимодействия в UML есть специальные умные названия.

Ассоциация/объединение/связь (association)

Первый вид связи - association. На русский можно перевести по-разному: ассоциация, связь, объединение. На мой взгляд, наилучший вариант - связь, но я это слово использую для всех видов взаимодействия классов. Поэтому для обозначения вида связи association мы воспользуемся словом ассоциация.

Ассоциация - самый слабый вид связи. Обычно ассоциация возникает, когда один класс вызывает метод другого или если при вызове метода в качестве аргумента передаётся объект другого класса.

На диаграммах ассоциация обозначается сплошной линией.

Для примера напишем простой класс:

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--