Диаграммы последовательностей и их нотация

Контрольные вопросы

Выводы

• Диаграммой деятельности можно дополнить любой элемент модели, имеющий динамическое поведение.
• Диаграммы деятельности являются частным случаем диаграммы состояний.
• В отличие от блок-схем, диаграммы деятельности могут отображать одновременно выполняемые действия.
• На диаграммах активности можно использовать плавательные дорожки, распределяющие деятельности в соответствии с ролями (объектами), их выполняющими.
• Траектория объекта позволяет показать объекты, относящиеся к деятельности, и моменты переходов этих объектов из одного состояния в другое.
• Сложные деятельности можно дополнительно детализировать, разбив на действия и изобразив "диаграмму в диаграмме".
• Диаграммы деятельностей можно использовать для проектирования процессов (например, бизнес-процессов) или операций (вычислений). Во втором случае UML выступает в роли визуального языка программирования.

1. Какие еще виды диаграмм (кроме диаграмм активностей) можно использовать для моделирования динамики системы?
2. Чем диаграммы деятельности отличаются от блок-схем? Какие преимущества это сулит разработчикам?
3. Что такое траектория объекта?
4. Чем конечное состояние потока отличается от конечного состояния деятельности?
5. Чем моделирование процессов отличается от моделирования операций?
6. Применимы ли диаграммы деятельности безотносительно к ООП?

Лекция 7. Диаграммы взаимодействия: крупным планом

Мы уже познакомились с диаграммами UML нескольких видов. Одни из них описывают систему со статической точки зрения, например, диаграмма классов. Другие - с точки зрения описания поведения системы, ее динамики, например, диаграмма активностей. Еще одним типом диаграмм, описывающих поведенческие аспекты системы, являются диаграмма состояний (о которой мы в этом курсе говорить не будем, т. к. рассмотрение диаграмм состояний выходит за рамки теста UM0-100) и диаграммы взаимодействия, к которым относятся диаграммы последовательностей (Sequence Diagram) и кооперации (Cooperation Diagram). Вот о них-то мы сейчас и поговорим. В этой лекции мы рассмотрим такие вопросы: диаграммы взаимодействия и их место среди других диаграмм UML; диаграммы последовательностей и их нотация, диаграммы кооперации и их нотация

Рекомендации по построению диаграмм взаимодействия. Диаграммы взаимодействия и их место среди других диаграмм UML. Смысл диаграмм взаимодействия интуитивно нам, конечно же, понятен. Однако посмотрим, что о таких диаграммах говорили классики, например Буч. А вот что:

Диаграмма взаимодействия - это диаграмма, на которой представлено взаимодействие, состоящее из множества объектов и отношений между ними, включая и сообщения, которыми они обмениваются. Этот термин применяется к видам диаграмм с акцентом на взаимодействии объектов (диаграммах кооперации, последовательности и деятельности).

Несмотря на то величайшее уважение, которое мы питаем к Г. Бучу, это определение не кажется нам уж очень удачным. Хотя суть понятия оно передает. Наиболее важное слово в этом определении - это слово "сообщения". Действительно, как люди программирующие, мы понимаем, что взаимодействие-то как раз и состоит в обмене сообщениями между объектами! И к вопросу о сообщениях мы в этой лекции еще не раз вернемся. А пока же посмотрим, что Буч говорит дальше.

А дальше он объясняет, что такое диаграммы кооперации и последовательностей.

Диаграмма последовательностей - диаграмма взаимодействия, в которой основной акцент сделан на упорядочении сообщений во времени.

Диаграмма кооперации - диаграмма взаимодействий, в которой основной акцент сделан на структурной организации объектов, посылающих и получающих сообщения.

То есть диаграмма последовательности описывает (и именно поэтому так и называется) последовательность, в которой объекты отправляют и получают сообщения, а диаграмма кооперации - это аналог диаграммы последовательностей, который тоже показывает обмен сообщениями между объектами, но акцентирует внимание на ролях, которые объекты играют во взаимодействии. Эти два типа диаграмм вообще-то взаимозаменяемы, и решение, какую именно из них использовать в каждом конкретном случае, каждый проектировщик принимает исходя из личных предпочтений.

А какое же место диаграммы взаимодействия занимают среди других диаграмм UML? На этот вопрос можно ответить двояко. Можно просто говорить о построении диаграмм взаимодействия как об определенном этапе в процессе моделирования. А можно вспомнить о фазах жизненного цикла разработки ПО и посмотреть, где же диаграммы взаимодействия окажутся в таком случае. Да, кстати, кто помнит, какая диаграмма UML наилучшим образом подходит для описания процессов? Диаграмма активностей. Что ж, попробуем нарисовать диаграмму активностей, описывающую процесс построения модели системы. Вот вариант такой диаграммы (рис.7.1):

Рис. 7.1. Диаграмма активностей, описывающая процесс построения модели системы

М-да, не совсем диаграмма и не совсем активностей. Но все же она показывает то, что мы хотели показать, а именно, что диаграммы взаимодействия строятся после того, как описана структура системы (диаграмма классов, диаграмма компонентов), способы ее взаимодействия с внешним миром (диаграмма прецедентов) и алгоритмы действий, выполняющихся в системе (диаграмме активностей). Это как бы последний штрих, уточнение того, как именно ведет себя система путем изображения взаимодействия объектов внутри ее.

Для того же, чтобы показать место диаграмм взаимодействия в жизненном цикле разработки ПО, нарисуем еще одну "псевдодиаграмму". Правильнее было бы сказать, что та диаграмма, которую вы сейчас увидите (рис.7.2), показывает, какие артефакты разработки документируются какими диаграммами.

Рис. 7.2. Какие артефакты разработки документируются какими диаграммами.

И опять все вроде бы логично - мы строим диаграммы взаимодействия во время анализа поведения системы. Кстати, из рисунка (сказать "диаграмма" язык не поворачивается) очень хорошо видно, что диаграмма последовательностей и диаграмма кооперации взаимозаменяемы и являются альтернативными друг другу шагами процесса.

Вступительная часть этой лекции наконец-то закончилась, и мы с полным правом можем перейти к рассмотрению нотации диаграмм взаимодействия. Начнем с диаграмм последовательностей. Итак, мы уже говорили, что диаграмма последовательностей показывает последовательность, в которой объекты в процессе взаимодействия обмениваются сообщениями. Но как же сами объекты изображаются на такой диаграмме? А изображаются они точно таким же способом, каким мы пользовались ранее. Т. е. объект - это просто прямоугольник, внутри которого указаны подчеркнутые имя объекта и название класса (не обязательно), разделенные двоеточием. Объекты располагаются в верхней части диаграммы друг за другом. А вниз от каждого объекта тянется пунктирная линия, которую называют линией жизни объекта. Линия жизни объекта - это линия, которая изображает существование объекта на протяжении некоторого промежутка времени, и чем длиннее линия, тем дольше существует объект. Сообщения, которыми обмениваются объекты, изображаются в виде стрелок, направленных от линии жизни одного объекта к линии жизни другого. Линии жизни объектов, тянущиеся вниз, играют роль шкалы времени, так что сообщения, отправленные ранее, расположены выше, чем отправленные позже. Таким образом, последовательность сообщений легко читается "сверху вниз". Чуть позже мы еще вернемся к обсуждению сообщений и поговорим о том, каких видов они бывают и как их различить на диаграмме последовательностей. А пока же убедимся, что мы одинаково понимаем сам термин "сообщение": мы рассматриваем сообщение как спецификацию передачи информации от одного объекта к другому. Объект отправляет сообщение в расчете на то, что оно вызовет некую реакцию и за этим последует некоторая деятельность.

Еще одна вещь, которую можно увидеть на диаграммах последовательностей - это длинные прерывистые полосы на линиях жизни. Таким образом обозначаются периоды времени, когда объект имеет фокус управления, т. е. выполняет некоторое действие (причем неважно как - непосредственно или путем вызова некоей подчиненной операции). Фокус управления на диаграммах последовательностей часто не изображают: ведь и так понятно, где он должен располагаться, достаточно взглянуть на положение стрелок, изображающих сообщения. Рисовать фокус или нет - дело привычки каждого проектировщика. Впрочем, многие средства UML- моделирования рисуют фокус автоматически, так что человеку не нужно заботиться о его изображении. Если объект в процессе взаимодействия разрушается, этот факт помечают на его линии жизни крестиком, который, собственно, эту линию и заканчивает. Да, все мы смертны. Иногда так и тянется рука написать "R.I.P."( Rest In Peace) рядом с таким крестиком...

Не полагаясь на выразительную силу и образность наших описаний, все же покажем примеры всех этих обозначений (рис.7.3).

Рис. 7.3. Линии жизни на диаграмме последовательностей

А вот еще парочка обозначений. Первое из них - это анонимный эктор, которого изображают, если нужно показать использование объектов системы некоей внешней сущностью или абстрактным пользователем. Второе - это рефлексивное сообщение. Помните, что такое рефлексия? Правильно, самосозерцание! Тут, в принципе, происходит нечто подобное: объект посылает сообщение самому себе. Так рисуют, если нужно показать действие, выполняемое самим объектом (или внутри него), либо то, что объект сам себя вводит в некоторое состояние (рис.7.4).

Рис. 7.4. Рефлексивное сообщение

И еще одно - мы легко можем представить ситуацию посылки сообщения в зависимости от истинности некоторого условия. Например, если цена приглянувшейся нам в магазине вещи меньше ста удобных единиц, мы вполне можем приобрести ее за наличные. Покупку на сумму от 100 до 1000 долларов можно оплатить кредитной картой, а чтобы купить нечто, стоящее дороже 1000 у. е., придется брать кредит. А как изобразить такие ситуации ( ветвления ) на диаграмме последовательностей? Да легко (рис.7.5)!

Рис. 7.5. Ветвления на диаграмме последовательностей

Впрочем, ветвление - конструкция для диаграмм последовательностей непопулярная и используется она в них очень редко. Считается, что ветвления более присущи диаграммам деятельностей...

Ранее мы говорили, что сообщение посылается объектом в расчете на определенную реакцию, на то, что за этим последует некоторая деятельность. Например, посылка ответного сообщения. А как на диаграммах последовательностей изображаются ответные сообщения? Обычно их изображают пунктирной линией со стрелкой, хотя часто они имеют точно такой же вид, как и обычные сообщения, только направлены в противоположную сторону. Как именно их рисовать - пунктирной линией или сплошной - решать вам. Это абсолютно не принципиально (рис.7.6).

Рис. 7.6. Ответные сообщения на диаграммах последовательностей

Хм, картина усложняется. Мы уже видели два вида стрелок. И соответственно, два вида сообщений - прямое и ответное. Может быть, есть еще какие-то виды сообщений, о которых мы пока не знаем? Да, есть. Сами по себе сообщения бывают синхронными и асинхронными. Синхронные сообщения приостанавливают поток выполнения до тех пор, пока не будет получен ответ. Все сообщения, которые мы рассматривали в наших примерах, были именно синхронными. Пусть мы и не везде рисовали ответное сообщение, но оно подразумевалось: банк выносит решение о предоставлении кредита и сообщает его вам, терминал кредитных карт подтверждает транзакцию и печатает чек, на котором вы ставите подпись, кассир выдает вам подтверждение платежа - кассовый чек. Синхронные сообщения изображаются сплошной линией с треугольной закрашенной стрелкой на конце.

Другой вид сообщений - асинхронные сообщения. Они не ждут ответа, не приостанавливают поток выполнения - сразу после их посылки происходит немедленный переход к следующему шагу, и последовательность продолжается. Входя в офис поутру и говоря коллегам "hello, how are you?", вы ведь не ждете, что они остановят вас и начнут в течение часа рассказывать о своих проблемах? Это просто формальное приветствие, не предусматривающее ответа (асинхронное). Асинхронные сообщения изображаются сплошной линией с обычной (составленной из двух отрезков) стрелкой на конце. А как изображаются ответные сообщения, мы уже знаем (рис.7.7):

Рис. 7.7. Обозначение типов сообщений

И еще. Возможны случаи, когда нам известен адресат сообщения, но неизвестен его отправитель. С примерами таких сообщений (в бумажном виде) в советские времена довольно часто встречались секретари госучреждений. Такие сообщения называют найденными. Или обратный случай: отправитель известен, а получатель - нет. Пример? Да хотя бы записки, запечатанные в бутылки, которые когда-то бросали в море жертвы кораблекрушений! Такие сообщения называют... Да-да, именно - потерянными. На диаграммах они изображаются без особых изысков (рис.7.8).

Рис. 7.8. Обозначение потерянных и найденных сообщений

Рассмотрим, наконец, "полный" пример диаграммы последовательностей. И конечно же, этот пример мы возьмем с сайта шуток на UML http://www.umljokes.com (рис.7.9).

Рис. 7.9.

Не правда ли, очень жизненный анекдот? А вот еще один пример, показывающий, что, задав вопрос "сколько будет два плюс два?", вы не всегда услышите в ответ "четыре". Ответ на любой вопрос всегда сильно зависит от личности, настроения, уровня интеллекта отвечающего, даже от его профессии. И вот вам тому доказательство (рис.7.10).

Рис. 7.10.

Дата добавления: 2014-02-26; просмотров: 2015; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!