Представление отношения между классами
Если класс оказывает влияние на другой класс, то на диаграмме эта взаимосвязь (отношение) между классами изображается соединительной линией. Анализ разновидностей взаимосвязей (в дальнейшем отношений) позволяет выделить следующие:
- отношение зависимости (dependency relationship);
- отношение ассоциации (association relationship);
- отношение обобщения (generalization relationship);
- отношение реализации (realization relationship).
Каждое из этих отношений имеет собственное графическое представление на диаграмме.
Отношение зависимости
Отношение зависимости используется в такой ситуации, когда некоторое изменение одного элемента модели может потребовать изменения другого зависимого от него элемента модели. Отношение зависимости графически изображается пунктирной линией между соответствующими элементами со стрелкой на одном из ее концов. На диаграмме классов данное отношение связывает отдельные классы между собой, при этом стрелка направлена от класса-клиента зависимости к классу-серверу (рисунок 9).
Рисунок 9 – Графическое изображение отношения зависимости
Рисунок 10 – Графическое представление зависимости между классом-клиентом (Класс_С) и классами-источниками (Класс_A и Класс_Б)
Стрелка может помечаться необязательным, но стандартным ключевым словом в кавычках и необязательным индивидуальным именем. Для отношения зависимости предопределены ключевые слова, которые обозначают некоторые специальные виды зависимостей. Эти ключевые слова (стереотипы) записываются в кавычках рядом со стрелкой, которая соответствует данной зависимости. Примеры стереотипов для отношения зависимости представлены ниже:
|
|
|
«access» – служит для обозначения доступности открытых атрибутов и операций класса-источника для классов-клиентов;
«bind» – класс-клиент может использовать некоторый шаблон для своей последующей параметризации;
«derive» – атрибуты класса-клиента могут быть вычислены по атрибутам класса-источника;
«import» – открытые атрибуты и операции класса-источника становятся частью класса-клиента, как если бы они были объявлены непосредственно в нем;
«refine» – указывает, что класс-клиент служит уточнением класса-источника в силу причин исторического характера, когда появляется дополнительная информация в ходе работы над проектом.
Примечание
Отношение зависимости является наиболее общей формой отношения в языке UML. Все другие типы рассматриваемых отношений можно считать частным случаем данного отношения. Однако важность выделения специфических семантических свойств и дополнительных характеристик для других типов отношений обусловливают их самостоятельное рассмотрение при построении диаграмм.
|
|
|
Отношение ассоциации
Отношение ассоциации соответствует наличию некоторого отношения между классами. Данное отношение обозначается сплошной линией с дополнительными специальными символами, которые характеризуют отдельные свойства конкретной ассоциации. В качестве дополнительных специальных символов могут использоваться имя ассоциации, а также имена и кратность классов-ролей ассоциации. Имя ассоциации является необязательным элементом ее обозначения. Если оно задано, то записывается с заглавной (большой) буквы рядом с линией соответствующей ассоциации.
Наиболее простой случай данного отношения – бинарная ассоциация. Она связывает в точности два класса. Простым примером отношения бинарной ассоциации является отношение между двумя классами – классом «Компания» и классом «Сотрудник» (см. рисунок 11). Они связаны между собой бинарной ассоциацией Работа, имя которой указано на рисунке рядом с линией ассоциации.
Рисунок 11 – Графическое изображение отношения бинарной ассоциации
Кратность отдельного класса обозначается в виде интервала целых чисел. Так, для рассмотренного примера кратность «1» для класса «Компания» означает, что каждый сотрудник может работать только в одной компании. Кратность «1..*» для класса «Сотрудник» означает, что в каждой компании могут работать несколько сотрудников, общее число которых заранее неизвестно и ничем не ограничено. Заметим, что вместо кратности «1..*» записать только символ «*» нельзя, поскольку последний означает кратность «0..*». Для данного примера это означало бы, что отдельные компании могут совсем не иметь сотрудников в своем штате.
|
|
|
Как уже упоминалось, отдельный класс ассоциации имеет собственную роль в отношении. Эта роль может быть изображена графически на диаграмме классов. С этой целью в языке UML вводится в рассмотрение специальный элемент – конец ассоциации (Association End), который графически соответствует точке соединения линии ассоциации с отдельным классом. Конец ассоциации является частью ассоциации, но не класса. Каждая ассоциация имеет два или больше концов ассоциации. Наиболее важные свойства ассоциации указываются на диаграмме рядом с этими элементами ассоциации и должны перемешаться вместе с ними. Одним из таких дополнительных обозначений является имя роли отдельного класса, входящего в ассоциацию. Имя роли представляет собой строку текста рядом с концом ассоциации для соответствующего класса. Она указывает специфическую роль, которую играет класс, являющийся концом рассматриваемой ассоциации. Имя роли не является обязательным элементом обозначений и может отсутствовать на диаграмме.
|
|
|
Отношение агрегации
Отношение агрегации имеет место между несколькими классами в том случае, если один из классов представляет собой некоторую сущность, включающую в себя в качестве составных частей другие сущности. Данное отношение имеет фундаментальное значение для описания структуры сложных систем, поскольку применяется для представления системных взаимосвязей типа «часть-целое». Раскрывая внутреннюю структуру системы, отношение агрегации показывает, из каких компонентов состоит система и как они связаны между собой.
Графически отношение агрегации изображается сплошной линией, один из концов которой представляет собой незакрашенный внутри ромб. Этот ромб указывает на тот из классов, который представляет собой «целое». Остальные классы являются его «частями» (см. рисунок 12).
Рисунок 12 – Графическое изображение отношения агрегации
Еще одним примером отношения агрегации может служить деление персонального компьютера на составные части: системный блок, монитор, клавиатуру и мышь. Используя обозначения языка UML, компонентный состав ПК можно представить в виде соответствующей диаграммы классов (см. рисунок 13), которая в данном случае иллюстрирует отношение агрегации.
Примечание.
В связи с рассмотрением данного отношения вполне уместно вспомнить о специальном термине «агрегат», которое служит для обозначения технической системы, состоящей из взаимодействующих составных частей или подсистем.
Рисунок 13 – Диаграмма классов для иллюстрации отношения агрегации
Отношение композиции
Отношение композиции, как уже упоминалось ранее, является частным случаем отношения агрегации. Это отношение служит для выделения специальной формы отношения «часть-целое», при которой составляющие части в некотором смысле находятся внутри целого. Специфика взаимосвязи между ними заключается в том, что части не могут выступать в отрыве от целого, т.е. с уничтожением целого уничтожаются и все его составные части.
Пример этого отношения представляет собой живая клетка в биологии. Другой пример – окно интерфейса программы, которое может состоять из строки заголовка, кнопок управления размером, полос прокрутки, главного меню, рабочей области и строки состояния. Подобное окно представляет собой класс, а его компоненты являются как классами, так и атрибутами или свойствами окна. Последнее обстоятельство весьма характерно для отношения композиции, поскольку отражает различные способы представления данного отношения.
Графически отношение композиции изображается сплошной линией, один из концов которой представляет собой закрашенный внутри ромб. Этот ромб указывает на тот из классов, который представляет собой класс-композицию или «целое». Остальные классы являются его «частями (рисунок 14).
Рисунок 14 – Графическое изображение отношения композиции
Рисунок 15 – Диаграмма классов для иллюстрации отношения композиции на примере класса окна программы
Отношение обобщения
Отношение обобщения является отношением между более общим элементом (родителем или предком) и более частным или специальным элементом (дочерним или потомком). Данное отношение может использоваться для представления взаимосвязей между пакетами, классами, вариантами использования и другими элементами языка UML.
Применительно к диаграмме классов данное отношение описывает иерархическое строение классов и наследование их свойств и поведения. При этом предполагается, что класс-потомок обладает всеми свойствами и поведением класса-предка, а также имеет свои собственные свойства и поведение, которые отсутствуют у класса-предка. На диаграммах отношение обобщения обозначается сплошной линией с треугольной стрелкой на одном из концов (рисунок 16). Стрелка указывает на более общий класс (класс-предок или суперкласс).
Рисунок 16 – Графическое изображение отношения обобщения
Рисунок 17 – Фрагмент диаграммы классов с отношением обобщения
Рядом со стрелкой обобщения может размещаться строка текста, указывающая на некоторые дополнительные свойства этого отношения. В версии MS UML строка задает стереотип отношения с помощью слов: extends , inherits , private , protected , subclass , subtype , uses .
Диаграмма, на которой отображаются классы и отношения между ними называется статической диаграммой классов (или диаграммой классов). В литературе используются также и другие наименования – «информационная модель»[7]. На рисунке 18 приведен фрагмент диаграммы классов, содержащей отношение обобщения и бинарной ассоциации.
Рисунок 18 – Пример диаграммы классов
Литература
1. Уоссермен Ф., Нейрокомпьютерная техника, – М., Мир, 1992.
2. Горбань А.Н. Обучение нейронных сетей. – М.: ПараГраф, 1990
3. Горбань А.Н., Россиев Д.А. Нейронные сети на персональном компьютере. – Новосибирск: Наука, 1996
4. Gilev S.E., Gorban A.N., Mirkes E.M. Several methods for accelerating the training process of neural networks in pattern recognition // Adv. Modelling & Analysis, A. AMSE Press. – 1992. – Vol.12, N4. – P.29–53
5. С. Короткий. Нейронные сети: алгоритм обратного распространения.
6. С. Короткий, Нейронные сети: обучение без учителя. Artificial Neural Networks: Concepts and Theory, IEEE Computer Society Press, 1992.
7. Заенцев И.В. Нейронные сети: основные модели. / Учебное пособие к курсу «Нейронные сети» для студентов 5 курса магистратуры к. электроники физического ф-та Воронежского Государственного университета – e-mail: ivz@ivz.vrn.ru
8. Лорьер Ж.Л. Системы искусственного интеллекта. – М.: Мир, 1991. – 568 с.
9. Искусственный интеллект. – В 3-х кн. Кн. 2. Модели и методы: Справочник/ Под ред. Поспелова Д.А. – М.: Радио и связь, 1990. – 304 с.
10. Бек Л. Введение в системное программирование. – М.: Мир, 1988.
11. Шлеер С., Меллор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях. – К.: Диалектика, 1993. – 240 с.
12. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++. – http://www.nexus.odessa.ua/files/books/booch.
13. Аджиев В. MS: корпоративная культура разработки ПО – http:// www.osp.ru
14. Трофимов С.А. Case-технологии. Практическая работа в Rational Rose. – М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2001.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 111; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!