Модели представления системы

В UML диаграмма классов является типом диаграммы статической структуры. Она описывает структуру системы, показывая её классы, их атрибуты и операторы, а также взаимосвязи этих классов.

Взаимосвязи

Взаимосвязь — это особый тип логических отношений между сущностями, показанных на диаграммах классов и объектов. В UML’е представлены следующие виды отношений:

Ассоциации

Ассоциация показывает, что объекты одной сущности (класса) связаны с объектами другой сущности.

Существует пять различных типов ассоциации. Наиболее распространёнными являются двунаправленная и однонаправленная. Например, классы «рейс» и «самолёт» связаны двунаправленной ассоциацией, а классы «человек» и «кофейный автомат» связаны однонаправленной.

Двойные ассоциации (с двумя концами) представляются линией, соединяющей два классовых блока. Ассоциации более высокой степени имеют более двух концов и представляются линиями, один конец которых идет к классовому блоку, а другой к общему ромбику. В представлении однонаправленной ассоциации добавляется стрелка, указывающая на направление ассоциации.

Ассоциация может быть именованной, и тогда на концах представляющей её линии будут подписаны роли, принадлежности, индикаторы, мультипликаторы, видимости или другие свойства.

Агрегация

Диаграмма классов, показывающая Агрегацию между двумя классами

Агрегация — это разновидность ассоциации при отношении между целым и его частями. Как тип ассоциации агрегация может быть именованной. Одно отношение агрегации не может включать более двух классов (контейнер и содержимое).

Агрегация встречается, когда один класс является коллекцией или контейнером других. Причём по умолчанию, агрегацией называют агрегацию по ссылке, то есть когда время существования содержащихся классов не зависит от времени существования содержащего их класса. Если контейнер будет уничтожен, то его содержимое — нет.

Графически агрегация представляется пустым ромбиком на блоке класса и линией, идущей от этого ромбика к содержащемуся классу.

Композиция

Композиция — более строгий вариант агрегации. Известна также как агрегация по значению.

Композиция имеет жёсткую зависимость времени существования экземпляров класса контейнера и экземпляров содержащихся классов. Если контейнер будет уничтожен, то всё его содержимое будет также уничтожено.

Графически представляется как и агрегация, но с закрашенным ромбиком.

На рисунке 4.1 представлена диаграмма классов рассматриваемой модели.

 

Рисунок 4.1 - Диаграмма классов

На данной диаграмме показаны классы ejb-бинов. Обратимся теперь к диаграмме компонентов, представленной на рисунке 4.2. Диаграмма компонентов, в отличие от других диаграмм, описывает особенности физического представления системы. Диаграмма компонентов позволяет определить архитектуру разрабатываемой системы, установив зависимости между программными компонентами, в роли которых может выступать исходный, бинарный и исполняемый код. Во многих средах разработки модуль или компонент соответствует файлу. Пунктирные стрелки, соединяющие модули, показывают отношения взаимозависимости, аналогичные тем, которые имеют место при компиляции исходных текстов программ. Основными графическими элементами диаграммы компонентов являются компоненты, интерфейсы и зависимости между ними.

Диаграмма компонентов разрабатывается для следующих целей:

• визуализации общей структуры исходного кода программной системы;
• спецификации исполнимого варианта программной системы;
• обеспечения многократного использования отдельных фрагментов программного кода;
• представления концептуальной и физической схем баз данных.

В разработке диаграмм компонентов участвуют как системные аналитики и архитекторы, так и программисты. Диаграмма компонентов обеспечивает согласованный переход от логического представления к конкретной реализации проекта в форме программного кода. Одни компоненты могут существовать только на этапе компиляции программного кода, другие - на этапе его исполнения. Диаграмма компонентов отражает общие зависимости между компонентами, рассматривая последние в качестве классификаторов.

 

Рисунок 4.2 - Диаграмма компонентов

Взаимодействие этих компонентов иллюстрирует диаграмма последовательностей, изображенная на рисунке 4.3. Диаграмма последовательности (Sequence Diagram)

Удобное средство для обозначения очередности следования друг за другом различных стимулов (сообщений), с помощью которых объекты взаимодействуют между собой. Например, когда нужно проработать буквально по шагам какой-то очень важный участок выполнения программы.

Главный акцент - порядок и динамика поведения, т.е. как и в каком порядке происходят события.

Отличие от диаграммы классов заключается в том, что диаграмма классов дает статическую картинку, т.е. описание которое не меняется во время выполнения программы.  Отличие от диаграммы коммуникаций (или как она раньше называлась colaboration):

Диаграмма последовательности фокусирует наше внимание на очередности выполнения по времени, а диаграмма коммуникаций - на составляющих элементах.

 

                                                     Рисунок 4.3-Диаграмма последовательностей

Диаграмма была построена на основании следующих соображений:

• пользователь при помощи интерфейса (экранная форма, стереотип boundary) просит загрузить список перевозок;
• jsf-компоненты обращается к объявленным методам session-бина;
• session-бин обращается к ejb для выборки данных;
• после получения результатов запроса из БД сервер возвращает результат выполнения метода клиента;
• экранная форма выполняет действия по обновлению в соответствии с полученным результатом.

Каждая диаграмма состояний в UML описывает все возможные состояния одного экземпляра определенного класса и возможные последовательности его переходов из одного состояния в другое, то есть моделирует все изменения состояний объекта как его реакцию на внешние воздействия.

Диаграммы состояний чаще всего используются для описания поведения отдельных объектов, но также могут быть применены для спецификации функциональности других компонентов моделей, таких как варианты использования, актеры, подсистемы, операции и методы.

Диаграмма состояний является графом специального вида, который представляет некоторый автомат.

Вершинами графа являются возможные состояния автомата,  изображаемые соответствующими графическими символами, а дуги обозначают его переходы из состояния в состояние.

Диаграммы состояний могут быть вложены друг в друга для более детального представления отдельных элементов модели.

Рисунок 4.4 - Диаграмма состояний

Последняя представляющая интерес диаграмма – диаграмма развертывания, изображенная на рисунке 4.5.

Диаграмма развёртывания, Deployment diagram в UML моделирует физическое развертывание артефактов на узлах. Например, чтобы описать веб-сайт диаграмма развертывания должна показывать, какие аппаратные компоненты («узлы») существуют (например, веб-сервер, сервер базы данных, сервер приложения), какие программные компоненты («артефакты») работают на каждом узле (например, веб-приложение, база данных), и как различные части этого комплекса соединяются друг с другом (например, JDBC, REST, RMI).

Узлы представляются как прямоугольные параллелепипеды с артефактами, расположенными в них, изображенными в виде прямоугольников. Узлы могут иметь подузлы, которые представляются как вложенные прямоугольные параллелепипеды. Один узел диаграммы развертывания может концептуально представлять множество физических узлов, таких как кластер серверов баз данных.

Существует два типа узлов:

• узел устройства;
• узел среды выполнения.

Узлы устройств — это физические вычислительные ресурсы со своей памятью и сервисами для выполнения программного обеспечения, такие как обычные ПК, мобильные телефоны. Узел среды выполнения — это программный вычислительный ресурс, который работает внутри внешнего узла и который предоставляет собой сервис, выполняющий другие исполняемые программные элементы.

Система, в самом общем случае, распределена по 2 узлам – это сервер базы данных MySQL, сервер JBoss, на котором установлено приложение.

Рисунок 4.5 - Диаграмма развертывания