Τι είναι η τάξη;
Το Class είναι ένα σχεδιάγραμμα που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία αντικειμένου. Η τάξη καθορίζει τι μπορεί να κάνει το αντικείμενο.
Τι είναι το διάγραμμα τάξης;
Το UML CLASS DIAGRAM παρέχει μια επισκόπηση ενός συστήματος λογισμικού εμφανίζοντας τάξεις, χαρακτηριστικά, λειτουργίες και τις σχέσεις τους. Αυτό το διάγραμμα περιλαμβάνει το όνομα κλάσης, τα χαρακτηριστικά και τη λειτουργία σε ξεχωριστά καθορισμένα διαμερίσματα.
Το Διάγραμμα κλάσης ορίζει τους τύπους αντικειμένων στο σύστημα και τους διαφορετικούς τύπους σχέσεων που υπάρχουν μεταξύ τους. Δίνει μια υψηλού επιπέδου προβολή μιας εφαρμογής. Αυτή η μέθοδος μοντελοποίησης μπορεί να εκτελεστεί με σχεδόν όλες τις αντικειμενοστρεφείς μεθόδους. Μια τάξη μπορεί να αναφέρεται σε άλλη τάξη. Μια τάξη μπορεί να έχει τα αντικείμενά της ή μπορεί να κληρονομήσει από άλλες τάξεις.
Το Class Diagram βοηθά στην κατασκευή του κώδικα για την ανάπτυξη εφαρμογών λογισμικού.
Σε αυτό το σεμινάριο, θα μάθετε:
- Τι είναι η τάξη;
- Τι είναι το διάγραμμα τάξης;
- Οφέλη του διαγράμματος τάξης
- Βασικά στοιχεία ενός διαγράμματος κατηγορίας UML
- Ονομα τάξης
- Γνωρίσματα:
- Σχέσεις
- Συγκέντρωση έναντι σύνθεσης
- Περίληψη Μαθήματα
- Παράδειγμα διαγράμματος κλάσης UML:
- Διάγραμμα τάξης στον κύκλο ζωής ανάπτυξης λογισμικού:
- Βέλτιστες πρακτικές σχεδιασμού του διαγράμματος τάξης
Οφέλη του διαγράμματος τάξης
- Το Διάγραμμα κλάσης απεικονίζει μοντέλα δεδομένων για ακόμη και πολύ περίπλοκα συστήματα πληροφοριών
- Παρέχει μια επισκόπηση του τρόπου δομής της εφαρμογής πριν μελετήσει τον πραγματικό κώδικα. Αυτό μπορεί να μειώσει εύκολα το χρόνο συντήρησης
- Βοηθά στην καλύτερη κατανόηση των γενικών σχημάτων μιας εφαρμογής.
- Επιτρέπει τη σχεδίαση λεπτομερών γραφημάτων που επισημαίνουν τον κώδικα που απαιτείται για προγραμματισμό
- Χρήσιμο για προγραμματιστές και άλλους ενδιαφερόμενους.
Βασικά στοιχεία ενός διαγράμματος κατηγορίας UML
Τα βασικά στοιχεία του διαγράμματος κλάσης UML είναι:
- Ονομα τάξης
- Γνωρίσματα
- Λειτουργίες
Ονομα τάξης
Το όνομα της τάξης απαιτείται μόνο στη γραφική αναπαράσταση της τάξης. Εμφανίζεται στο ανώτερο διαμέρισμα. Μια τάξη είναι το προσχέδιο ενός αντικειμένου που μπορεί να μοιραστεί τις ίδιες σχέσεις, χαρακτηριστικά, λειτουργίες και σημασιολογία. Η τάξη αποδίδεται ως ορθογώνιο, συμπεριλαμβανομένου του ονόματος, των χαρακτηριστικών και των λειτουργιών της σε σπερματοζωάρια
Πρέπει να προσέχετε τους ακόλουθους κανόνες ενώ εκπροσωπείτε μια τάξη:
- Ένα όνομα τάξης πρέπει πάντα να ξεκινά με κεφαλαίο γράμμα.
- Ένα όνομα τάξης πρέπει πάντα να βρίσκεται στο κέντρο του πρώτου διαμερίσματος.
- Ένα όνομα τάξης πρέπει πάντα να γράφεται με έντονους χαρακτήρες .
- Ένα αφηρημένο όνομα τάξης πρέπει να είναι γραμμένο με πλάγια γραφή.
Γνωρίσματα:
Ένα χαρακτηριστικό ονομάζεται ιδιότητα μιας κλάσης που περιγράφει το αντικείμενο που μοντελοποιείται. Στο διάγραμμα κλάσης, αυτό το στοιχείο τοποθετείται ακριβώς κάτω από το διαμέρισμα ονόματος.
Ένα παράγωγο χαρακτηριστικό υπολογίζεται από άλλα χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, η ηλικία του μαθητή μπορεί εύκολα να υπολογιστεί από την ημερομηνία γέννησής του.
Χαρακτηριστικά γνωρίσματα
- Τα χαρακτηριστικά γράφονται γενικά μαζί με τον παράγοντα ορατότητας.
- Δημόσιο, ιδιωτικό, προστατευμένο και πακέτο είναι οι τέσσερις ορατότητες που σημειώνονται με σύμβολα +, -, # ή ~ αντίστοιχα.
- Η ορατότητα περιγράφει την προσβασιμότητα ενός χαρακτηριστικού μιας κλάσης.
- Τα χαρακτηριστικά πρέπει να έχουν ένα νόημα όνομα που περιγράφει τη χρήση του σε μια τάξη.
Σχέσεις
Υπάρχουν κυρίως τρία είδη σχέσεων στο UML:
- Εξαρτήσεις
- Γενικεύσεις
- Ενώσεις
Εξάρτηση
Ως εξάρτηση νοείται η σχέση μεταξύ δύο ή περισσοτέρων τάξεων στις οποίες μια αλλαγή στη μία μπορεί να επιβάλλει αλλαγές στην άλλη. Ωστόσο, θα δημιουργεί πάντα μια πιο αδύναμη σχέση. Η εξάρτηση δείχνει ότι η μία τάξη εξαρτάται από την άλλη.
Στο ακόλουθο παράδειγμα, ο Φοιτητής εξαρτάται από το Κολλέγιο
Γενίκευση:
Μια γενίκευση βοηθά στη σύνδεση μιας υποκατηγορίας με το superclass της. Μια υποκατηγορία κληρονομείται από το superclass της. Η σχέση γενίκευσης δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για μοντελοποίηση εφαρμογής διεπαφής Το διάγραμμα τάξης επιτρέπει την κληρονομικότητα από πολλά superclasses.
Σε αυτό το παράδειγμα, ο μαθητής τάξης γενικεύεται από την κατηγορία ατόμων.
Σχέση:
Αυτό το είδος σχέσης αντιπροσωπεύει στατικές σχέσεις μεταξύ των τάξεων Α και Β. Για παράδειγμα. ένας υπάλληλος εργάζεται για έναν οργανισμό.
Ακολουθούν ορισμένοι κανόνες για την ένωση:
- Ο συσχετισμός είναι ως επί το πλείστον ρήμα ή φράση ρήματος ή ουσιαστική φράση.
- Θα πρέπει να ονομάζεται για να υποδείξει τον ρόλο που διαδραματίζει η τάξη που επισυνάπτεται στο τέλος της διαδρομής συσχετισμού.
- Υποχρεωτική για αντανακλαστικές ενώσεις
Σε αυτό το παράδειγμα, φαίνεται η σχέση μεταξύ φοιτητή και κολεγίου που είναι σπουδές.
Πολλαπλότητα
Η πολλαπλότητα είναι ένας παράγοντας που σχετίζεται με ένα χαρακτηριστικό. Καθορίζει πόσες παρουσίες χαρακτηριστικών δημιουργούνται όταν μια κλάση αρχικοποιείται. Εάν δεν προσδιορίζεται πολλαπλότητα, από προεπιλογή θεωρείται ως προεπιλεγμένη πολλαπλότητα.
Ας πούμε ότι υπάρχουν 100 φοιτητές σε ένα κολέγιο. Το κολέγιο μπορεί να έχει πολλούς φοιτητές.
Συσσωμάτωση
Η συσσωμάτωση είναι ένας ειδικός τύπος συσχέτισης που διαμορφώνει μια συνολική σχέση μεταξύ του συνόλου και των τμημάτων του.
Για παράδειγμα, το κολέγιο τάξης αποτελείται από έναν ή περισσότερους μαθητές. Συνολικά, οι περιεχόμενες τάξεις δεν εξαρτώνται ποτέ πλήρως από τον κύκλο ζωής του δοχείου. Εδώ, η τάξη του κολεγίου θα παραμείνει ακόμη και αν ο μαθητής δεν είναι διαθέσιμος.
Σύνθεση:
Η σύνθεση είναι ένας ειδικός τύπος συσσωμάτωσης που υποδηλώνει ισχυρή ιδιοκτησία μεταξύ δύο τάξεων όταν μια τάξη είναι μέρος μιας άλλης τάξης.
Για παράδειγμα, εάν το κολέγιο αποτελείται από μαθητές τάξεων. Το κολέγιο μπορεί να περιέχει πολλούς φοιτητές, ενώ κάθε φοιτητής ανήκει σε ένα μόνο κολέγιο. Έτσι, εάν το κολλέγιο δεν λειτουργεί όλοι οι μαθητές αφαιρούνται επίσης.
Συγκέντρωση έναντι σύνθεσης
|
Συσσωμάτωση |
Σύνθεση |
|
Ο συνδυασμός υποδεικνύει μια σχέση όπου το παιδί μπορεί να υπάρχει ξεχωριστά από την τάξη των γονέων του. Παράδειγμα: Αυτοκίνητο (Γονέας) και Αυτοκίνητο (Παιδί). Έτσι, εάν διαγράψετε το αυτοκίνητο, το θυγατρικό αυτοκίνητο εξακολουθεί να υπάρχει. |
Η σχέση εμφάνισης σύνθεσης όπου το παιδί δεν θα υπάρχει ποτέ ανεξάρτητο από τον γονέα. Παράδειγμα: Σπίτι (γονέας) και δωμάτιο (παιδί). Τα δωμάτια δεν θα χωριστούν ποτέ σε ένα σπίτι. |
Περίληψη Μαθήματα
Είναι μια τάξη με ένα πρωτότυπο λειτουργίας, αλλά όχι η εφαρμογή. Είναι επίσης δυνατό να υπάρχει μια αφηρημένη τάξη χωρίς να δηλώνονται λειτουργίες στο εσωτερικό της. Μια περίληψη είναι χρήσιμη για τον προσδιορισμό των λειτουργιών σε όλες τις τάξεις. Ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα μιας αφηρημένης τάξης. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε μια αφηρημένη τάξη που ονομάζεται κίνηση με μια μέθοδο ή μια λειτουργία που δηλώνεται στο εσωτερικό της. Η μέθοδος που δηλώνεται μέσα στην αφηρημένη κλάση ονομάζεται κίνηση () .
Αυτή η μέθοδος αφηρημένης κλάσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιοδήποτε αντικείμενο όπως αυτοκίνητο, ζώο, ρομπότ κ.λπ. για αλλαγή της τρέχουσας θέσης. Είναι αποδοτική η χρήση αυτής της μεθόδου αφηρημένης κλάσης με ένα αντικείμενο επειδή δεν παρέχεται εφαρμογή για τη δεδομένη συνάρτηση. Μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε με οποιονδήποτε τρόπο για πολλά αντικείμενα.
Στο UML, η αφηρημένη τάξη έχει την ίδια σημείωση με αυτήν της τάξης. Η μόνη διαφορά μεταξύ μιας κλάσης και μιας αφηρημένης τάξης είναι ότι το όνομα της τάξης είναι αυστηρά γραμμένο σε πλάγια γραμματοσειρά.
Μια αφηρημένη τάξη δεν μπορεί να αρχικοποιηθεί ή να δημιουργηθεί.
Στην παραπάνω αφηρημένη σημείωση κλάσης, υπάρχει η μόνη αφηρημένη μέθοδος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από πολλά αντικείμενα τάξεων.
Παράδειγμα διαγράμματος κλάσης UML
Η δημιουργία ενός διαγράμματος τάξης είναι μια απλή διαδικασία. Δεν περιλαμβάνει πολλές τεχνικές. Εδώ είναι ένα παράδειγμα:
Το σύστημα ATM είναι πολύ απλό, καθώς οι πελάτες πρέπει να πατήσουν μερικά κουμπιά για να λάβουν μετρητά. Ωστόσο, υπάρχουν πολλά επίπεδα ασφαλείας που πρέπει να περάσει οποιοδήποτε σύστημα ATM. Αυτό βοηθά στην αποφυγή απάτης και παρέχει μετρητά ή χρειάζονται λεπτομέρειες σε τραπεζικούς πελάτες.
Παρακάτω δίνεται ένα παράδειγμα διαγράμματος τάξης UML:
Διάγραμμα τάξης στον κύκλο ζωής ανάπτυξης λογισμικού
Τα διαγράμματα κλάσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες φάσεις ανάπτυξης λογισμικού. Βοηθά στη μοντελοποίηση διαγραμμάτων τάξης σε τρεις διαφορετικές προοπτικές.
1. Εννοιολογική προοπτική: Τα εννοιολογικά διαγράμματα περιγράφουν τα πράγματα στον πραγματικό κόσμο. Πρέπει να σχεδιάσετε ένα διάγραμμα που αντιπροσωπεύει τις έννοιες στον τομέα που μελετάται. Αυτές οι έννοιες σχετίζονται με την τάξη και είναι πάντα ανεξάρτητες από τη γλώσσα.
2. Προοπτική προδιαγραφής: Προοπτική προδιαγραφής περιγράφει αφαιρέσεις λογισμικού ή στοιχεία με προδιαγραφές και διεπαφές. Ωστόσο, δεν δεσμεύεται για συγκεκριμένη εφαρμογή.
3. Προοπτική υλοποίησης: Αυτός ο τύπος διαγραμμάτων τάξης χρησιμοποιείται για υλοποιήσεις σε μια συγκεκριμένη γλώσσα ή εφαρμογή. Προοπτική εφαρμογής, χρήση για εφαρμογή λογισμικού.
Βέλτιστες πρακτικές σχεδιασμού του διαγράμματος τάξης
Τα διαγράμματα κλάσης είναι τα πιο σημαντικά διαγράμματα UML που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη εφαρμογών λογισμικού. Υπάρχουν πολλές ιδιότητες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την κατάρτιση ενός διαγράμματος τάξης. Αντιπροσωπεύουν διάφορες πτυχές μιας εφαρμογής λογισμικού.
Εδώ, είναι μερικά σημεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη σχεδίαση ενός διαγράμματος τάξης:
- Το όνομα που δίνεται στο διάγραμμα τάξης πρέπει να έχει νόημα. Επιπλέον, θα πρέπει να περιγράφει την πραγματική πτυχή του συστήματος.
- Η σχέση μεταξύ κάθε στοιχείου πρέπει να προσδιοριστεί εκ των προτέρων.
- Πρέπει να προσδιοριστεί η ευθύνη για κάθε τάξη.
- Για κάθε κατηγορία, πρέπει να προσδιορίζεται ο ελάχιστος αριθμός ιδιοτήτων. Επομένως, οι ανεπιθύμητες ιδιότητες μπορούν εύκολα να κάνουν το διάγραμμα πολύπλοκο.
- Οι σημειώσεις χρήστη πρέπει να περιλαμβάνονται όποτε θέλετε να ορίσετε κάποια πτυχή του διαγράμματος. Στο τέλος του σχεδίου, πρέπει να είναι κατανοητό για την ομάδα ανάπτυξης λογισμικού.
- Τέλος, πριν από τη δημιουργία της τελικής έκδοσης, το διάγραμμα πρέπει να σχεδιαστεί σε απλό χαρτί. Επιπλέον, θα πρέπει να επεξεργαστεί ξανά έως ότου είναι έτοιμο για τελική υποβολή.
συμπέρασμα
- Το UML είναι η τυπική γλώσσα για τον καθορισμό, το σχεδιασμό και την απεικόνιση των τεχνουργημάτων των συστημάτων λογισμικού
- Η τάξη είναι ένα σχεδιάγραμμα για ένα αντικείμενο
- Ένα διάγραμμα τάξης περιγράφει τους τύπους αντικειμένων στο σύστημα και τα διάφορα είδη σχέσεων που υπάρχουν μεταξύ τους
- Επιτρέπει την ανάλυση και το σχεδιασμό της στατικής προβολής μιας εφαρμογής λογισμικού
- Τα διαγράμματα κλάσης είναι τα πιο σημαντικά διαγράμματα UML που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη εφαρμογών λογισμικού
- Τα βασικά στοιχεία του διαγράμματος τάξης UML είναι 1) Κατηγορία 2) Χαρακτηριστικά 3) Σχέσεις
- Το Class Diagram παρέχει μια επισκόπηση του τρόπου δομής της εφαρμογής πριν μελετήσει τον πραγματικό κώδικα. Μειώνει σίγουρα το χρόνο συντήρησης
- Το διάγραμμα τάξης είναι χρήσιμο για τη χαρτογράφηση αντικειμενοστρεφών γλωσσών προγραμματισμού όπως Java, C ++, Ruby, Python κ.λπ.