(nástroje UML, modely různých aspektů systémů v UML, vysvětlení a aplikace empirických zákonů)

Objektově orientovaná analýza je přístup k softwarovému inženýrství, který modeluje systém jako skupinu vzájemně interagujících objektů.

Přínosy objektově orientované analýzy.

• Zvládnutí náročnějších problémových oblastí.
• Zlepšení interakce mezi analytikem a expertem v dané oblasti.
• Zvýšení vnitřní konzistence analytických výsledků.
• Explicitní vyjádření společného
• Vytvoření modifikovatelných specifikací.
• Opětné použití analytických výsledků
• Konzistentní nosná reprezentace pro analýzu a návrh.

Tvrdí se o ní, že je „přirozenější“ proti strukturované analýze

• Během vývoje systému mají funkce a procesy tendenci se měnit, zatímco objekty mají tendenci zůstávat beze změn.
• …vlivem toho může model podle strukturované analýzy časem přestat platit, zatímco objektově orientovaný model nezestárne
• …proto se tvrdí, že objektově-orientované systémy jsou lépe udržovatelné.

• Abstrakce

Abstrakce vymezuje podstatné znaky objektu, které jej odlišují od ostatních druhů objektů, a tak poskytuje ostře definované konceptuální hranice relativně podle perspektivy pozorovatele .¹⁾

• Zapouzdření

Princip použitý při vývoji celé programové struktury. Spočívá v tom, že každá komponenta programu by měla zapouzdřit a ukrýt jediné návrhové rozhodnutí. Rozhraní každého modulu je definováno tak, aby odhalilo co nejméně o vnitřním dění v modulu.²⁾

• Dědičnost

Mechanismus, který vyjadřuje podobnost mezi třídami, zjednodušuje definici třídy pomocí dříve definované třídy. Vyjadřuje generalizaci a specializaci tím, že v hierarchii tříd explicitně určuje společné atributy a služby.³⁾

• Sdružování
• Komunikace pomocí zpráv
• Postupné metody organizace
• Měřítko
• Kategorie chování

⁴⁾

• vrstva subjektů
• vrstva Tříd & Objektů
• vrstva struktury
• vrstva atributů
• vrstva služeb

Hlavní aktivity:

1. Nalezení Tříd & Objektů
2. Identifikace struktur
3. Identifikace subjektů
4. Definice atributů
5. Definice služeb

Nejedná se o sekvenční kroky. Rozpracované aktivity lze podle potřeby střídat v různém pořadí.

UML (Unified modeling language) je standardní jazyk pro zobrazení, specifikaci, konstrukci a dokumentaci artefaktů systémů s převážně softwarovou charakteristikou. Může být použit při všech procesech životního cyklu vývoje a pro různé technologie implementace.

UML kombinuje to nejlepší z

• konceptů datového modelování.
• modelování výrobních procesů
• modelování objektů
• modelování komponent

UML umožňuje:

• zobrazovat hranice systému a jeho hlavních užití pomocí případů užití a účastníků.
• ilustrovat realizaci případů užití pomocí diagramů interakcí.
• reprezentovat statickou strukturu systému pomocí diagramu tříd.
• modelovat chování objektů, pomocí stavově přechodových diagramů
• odhalit fyzickou implementační strukturu, pomocí diagramů zapojení komponent.
• rozšířit funkcionalitu pomocí stereotypů.

Nejpoužívanější UML diagramy:

Diagram případů užití (Use Case Diagram) předkládá vnější pohled na systém.

Diagramy případů užití jsou tvořeny, aby znázornily vztahy mezi účastníky a případy užití.

Při tvorbě případů užití můžou být nalezeny další vztahy.

• vztah «uses» (užívá) ukazuje chování, které je společné dvěma a více případům užití, části nemůžou bez používané třídy fungovat .
• vztah «extends» (rozšiřuje) ukazuje volitelné chování.

Diagram posloupnosti (Sequence diagram) ukazuje interakci mezi objekty uspořádanou do časové posloupnosti.

Diagram spolupráce (Collaboration diagram) ukazuje interakce objektů a jejich propojení mezi sebou.

Diagram tříd (Class diagram) ukazuje existenci tříd a jejich vztahů v logickém pohledu na systém.

UML modelovací prvky používané v diagramech tříd:

• třídy, jejich struktura a chování
• asociace, agregace, závislosti a vztahy dědění.
• příznaky (ukazatele) násobnosti a navigace.
• jména rolí

Třída je kolekce objektů se shodnou strukturou, shodným chováním, shodnými vztahy a shodnou sémantikou.

Třída se znázorňuje obdélníkem, který obsahuje tři části :

• jméno
• atributy
• metody

Třídy a jejich operace mohou být nalezeny po přezkoumání diagramů interakcí (posloupnosti, spolupráce).

Atributy tříd, kterými je reprezentována struktura třídy, mohou být nalezeny přezkoumáním definice třídy, požadavků na problémy a použitím znalostí z předmětné oblasti.

Vztahy poskytující cestu pro komunikaci mezi objekty bývají odhaleny po přezkoumání diagramů interakcí – pokud dva objekty spolu hovoří, musí existovat komunikační cesta.

Vztahy:

• Asociace – obousměrné propojení mezi třídami.

Znázorňuje se jako čára propojující vztažné třídy.

• Agregace – je silnější forma vztahu, jedná se o vztah mezi celkem a jeho částmi.

Znázorňuje se jako čára propojující vztažené třídy, značka diamant je umístěna u třídy, která představuje celek. Agregace se značí prázdným diamantem, její silnější forma – kompozice – při které celek nemá bez částí smysl, se značí vyplněným diamantem. (Dle všeho je tedy notace ve slidech uvedena dle starší normy.)

• Závislost – je slabší forma vztahu mezi klientem a poskytovatelem, kde klient nemá žádnou sémantickou znalost o poskytovateli.

Je ukázána jako čárkovaná čára se šipkou ukazující od klienta k poskytovateli.

• Dědičnost – je vztah mezi nadtřídou a jejími podtřídami. Existují dvě cesty jak ji nalézt – zobecnění a specializace.

Dědičnost se znázorňuje šipkou směrem od podtřídy k nadtřídě. Společné atributy a vztahy jsou zobrazeny na nejvyšší úrovni hierarchie.

• Násobnost – definuje, kolik objektů se účastní vztahů. Násobnost je počet instancí jedné třídy vztažené k jedné instanci druhé třídy. Pro každou asociaci a agregaci musí být nalezeny dvě násobnosti, pro každý konec vztahu.

Stavově přechodový diagram se tvoří pro objekty, které mají významné dynamické chování, ukazuje:

• životní historii dané třídy,
• události, které způsobují přechod z jednoho stavu do druhého
• akce, které jsou výsledkem změny stavu

Diagram nasazení ukazuje konfiguraci procesních prvků použitých během běhu a softwarové procesy, které jsou na ně umístěny.

V těchto diagramech se velmi často používají stereotypy, a to tak, že mají přiřazen vlastní vizuální symbol – tedy např. tiskárna nevypadá jako krychle, ale opravdu nám připomíná tiskárnu, nebo server opravdu může vypadat jako schematické znázornění serveru. Pak jsou tyto diagramy přístupné i pro čtenáře, kteří naprosto neznají UML.

Diagram komponent znázorňuje uspořádání a závislosti mezi softwarovými komponentami. Komponentou mohou být:

• komponenty zdrojového kódu (source code components)
• binární komponenty (binary code components)
• spustitelné komponenty (executable components)

UML je možné rozšiřovat dalšími prvky dle uvážení uživatele pomocí stereotypů. Stereotyp je vlastně nějaké rozšíření jazyka UML, může být prakticky libovolné, jde jen o to, aby bylo pro čtenáře pochopitelné.

Příklady stereotypů:

• stereotyp tříd: hranice, entity, utility, výjimky
• stereotyp dědičnosti: «uses» a «extends»
• stereotyp komponent: subsystém
• stereotyp nasazení: obrázky procesních prvků

• FI:PB007 Analýza a návrh systémů(podzim), RNDr. Jaroslav Ráček, Ph.D.,RNDr. Radek Ošlejšek, Ph.D.

• RNDr. Jaroslav Ráček, Skripta k předmětu

• UML a objektový návrh je probíráno více v předmětu - FI:PA103 Objektové metody návrhu informačních systémů
• UML : co je UML Web o návrhu systému.

• Visual paradigm Dle mého nejlepší a nejdostupnější nástroj pro UML modelování.

Každý kdo někdy prošel vývojem jakéhokoli produktu narazil občas, nebo spíš skoro vždy na to že to není úplně totéž jako se nám snaží vtlouct do hlavy ve škole. Asi mi dáte za pravdu že to s projektem vypadá spíš nějak takhle…

Winsik - ICQ: 215787520 mail: winsik.cz(zavinac)gmail.com

Otázku jsem připravil podle sebe a jsem si vědom toho, že někomu může něco chybět, nebo že se někomu nebude líbit struktura nebo grafické zpracování. Proto pokud chcete můžete samozřejmě sami otázku upravit, doplnit co podle vás chybí, kontaktovat mne, a třeba připomínku vyjádřit v diskuzi, budu jen rád.