Kurs UML - część 1 - wstęp i diagramy klas

Zaczynamy

Przyjrzymy się klasom, wchodzącym w skład diagramów klas. Diagramami klas będziemy się zajmowali przez jakiś czas. Jakie zadania spełniają klasy? Są on najczęściej swoistym słownikiem opisującym świat modelowanego systemu. Np. w przypadku forum internetowego mogłyby istnieć takie klasy jak Użytkownik, Post, Dział, Temat i inne.

Przyjęło się, że nazwa klasy opisuje zadanie jakie klasa ma spełniać (np. Użytkownik mówi, że klasa odpowiada za obsługę użytkownika, warto się zastanowić, czy lepszą nazwą w przypadku forum nie byłoby KontoUżytkownika). Nazwa klasy zawsze rozpoczyna się wielką literą, w przypadku zaś gdy jest to nazwa złożona z kilku wyrazów, każdy wyraz rozpoczyna się bezpośrednio po poprzednim (bez spacji, odstępu czy innego znaku) wielką literą (patrz KontoUżytkownika).

Klasy mogą posiadać atrybuty oraz operacje. Atrybuty można sobie wyobrazić jako pojemniki służące do przechowywania danych, a więc są odpowiednikami zmiennych (pól klas) z języków programowania. Operację są czynnościami, jakie może wykonywać klasa - są to więc odpowiedniki metod klas z języków programowania.

Nazwy atrybutów i operacji tworzy się w sposób analogiczny do nazw klas, z tą różnicą, że powinny one rozpoczynać się od małej litery. Na rysunku 1 możesz zobaczyć kilka notacji prezentujących klasę.

Rys. 1. Dozwolone notacje prezentujące klasy na diagramach UML. Od lewej: sama nazwa klasy, nazwa klasy wraz z atrybutami, nazwa klasy z operacjami, nazwa klasy z atrybutami oraz operacjami, nazwa klasy z atrybutami, operacjami oraz dodatkowym blokiem, tutaj zawierającym notatkę

Jak widzisz, klasa reprezentowana jest przez prostokąt podzielony na bloki. Górny blok zawsze zawiera nawę klasy (na rysunku NazwaKlasy). Kolejne bloki zawierają odpowiednio pola oraz atrybuty. Dodatkowo klasa może posiadać jeszcze dodatkowe pola z innymi informacjami. W zależności od ustawionego poziomu szczegółowości, widoczne mogą być wszystkie bądź tylko niektóre bloki. Jak przedstawiono to na rysunku 1, najmniej szczegółowa prezentacja klasy posiada tylko jej nazwę.

Pamiętaj, że wszystkie te poziomy szczegółowości są poprawne. Możesz się między nimi przełączać w zależności od konieczności - np. w zależności od tego, komu chcesz zaprezentować diagram. Warto także pamiętać, że nie każdy program potrafi przełączać się pomiędzy wszystkimi poziomami. Enterprose Architect ma na przykład problemy z poziomem pierwszym (sama nazwa klasy - po wyłączeniu prezentacji wszystkich pozostałych bloków, wyświetla on blok z nazwą oraz drugi, pusty blok).

Diagramy na rysunku zawierają napisy w poszczególnych polach w różnych kolorach. Pamiętaj że kolory nie mają tu znaczenia. Enterprse Architect koloruje zawartość odpowiednich pól w celu czytelniejszej ich prezentacji. Często jednak wszystkie elementy diagramów są czarno-białe.

Zarówno atrybutom, jak i operacjom można przypisać poziomy widoczności:

• publiczny - dostęp do elementu mają obiekty wszystkich innych klas systemu,
• prywatny - dostęp do elementu mają tylko obiekty klasy, w której element jest zdefiniowany,
• chroniony - dostęp do elementu mają obiekty klasy, w której element jest zdefiniowany oraz klas dziedziczących po tej klasie.

Widzisz tutaj analogię do działania modyfikatorów dostępu w klasach obiektowych języków programowania (jak public, private i protected z języków PHP, Java czy C++)?

Na diagramach klas UML elementy z określoną widocznością posiadają nazwy poprzedzone odpowiednim znakiem:

• + - element publiczny,
• - (dywiz) - element prywatny,
• # - element chroniony.

Istnieje jeszcze jeden, rzadko używany (dostępny np. w Javie) poziom dostępu, określający widoczność dla pakietu, a oznaczany znakiem tyldy ~. Na rysunku 1 widać zdefiniowane typy atrybutów oraz parametry i wartości zwracane przez operacje. Nazwa atrybutów, w zależności od ustawienia poziomu prezentacji szczegółów w programie, może mieć następującą postać:

1. [widoczność] [/] nazwa [: typ]
2. [wielokrotność] [ = wartość domyślna]
3. [{ustawienia}]

Listing zwinięty - 3 linii

To co zapisano w nawiasach kwadratowych, to dane opcjonalne, których nie trzeba podawać i które można ukrywać. Tak więc poprawne nazwy atrybutów mogą przyjmować postać:

1. imieKlienta
2. +imieKlienta
3. -imieKlienta: string
4. #imieKlienta: string = "Jan"
5. +imieKlienta: string = "Jan" {readOnly}

Listing zwinięty - 5 linii

Ale także:

1. imieKlienta = "Jan"
2. klienci[1..10]

Listing zwinięty - 2 linii

i inne.