Практическая работа «Построение диаграмм последовательностей на языке UML с помощью MS Visio»

1. Цель работы

Целью работы является изучение основ создания диаграмм последовательностей на языке UML, получение навыков построения диаграмм последовательностей, применение приобретенных навыков для построения объектно-ориентированных моделей определенной предметной области.

2. Задачи

Основными задачами практической работы являются:

‒ ознакомиться с теоретическими вопросами построения диаграмм последовательностей на языке UML; ‒ ознакомиться с теоретическими вопросами построения диаграмм последовательностей с помощью MS Visio.

3. Краткие теоретические сведения

Диаграммы последовательностей описывают взаимодействия множества объектов, включая сообщения, которыми они обмениваются.

В отличие от диаграммы классов, на которой изображаются абстрактные элементы в виде классов, на диаграмме последовательностей используются конкретные экземпляры классов – объекты. Объекты отображаются прямоугольником без полей. Для того чтобы подчеркнуть, что это экземпляр абстрактной сущности, название объекта подчеркивается. При необходимости через двоеточие после названия можно указать сущность (класс) экземпляром которой является этот объект. Отметим, что объект может быть экземпляром не только класса, но и других абстракций, например, актера. Обратите внимание, что при указании в качестве классификатора актера изменится графическое обозначение объекта (рис. 1).

Рисунок 1 – Графическое обозначение объекта UML

На диаграмме последовательностей у объекта может присутствовать линия жизни, на которой отмечаются происходящие с объектом события. Линия жизни отображается пунктирной линией (рис. 2).

Между собой объекты могут быть связаны связями. Связь – это экземпляр отношения ассоциация, и имеет такое же графическое обозначение, что и ассоциация.

На диаграмме последовательностей объекты обмениваются сообщениями. Сообщение – это спецификация передачи данных от одного объекта другому, который предполагает какое-то ответное действие. Графически сообщение обозначается сплошной линией со стрелкой.

Часто операция вызывает какую-либо операцию в объекте. Очевидно, что класс, экземпляром которого является объект, должен иметь такую операцию. Привязка сообщения к операции класса объекта выполняется в свойствах сообщения (рис. 2).

Рисунок 2 – Сообщение UML и его свойства

При построении диаграммы классов обычно определяются только основные свойства сущностей, а такие детали, как операции, удобно создавать при построении диаграммы последовательности, для чего в свойствах сообщения UML есть кнопка создания операции.

Диаграммы последовательностей, как и другие диаграммы для отображения динамических свойств системы, могут быть выполнены в контексте многих сущностей UML. Они могут описывать поведение системы в целом, подсистемы, класса или операции класса и др. К сожалению, Visio недостаточно гибка в плане поддержки раскрытия содержания отдельных элементов с помощью других диаграмм. Например, кликнув правой кнопкой мыши по классу можно обнаружить, что для его описания можно создать лишь диаграммы классов, состояний и деятельности. Поэтому возможность привязать диаграмму последовательностей к элементу, который она реализует, средствами Visio невозможно, эту связь нужно подразумевать.

Диаграммы последовательностей будем делать в контексте прецедентов с диаграммы прецедентов, реализуя те функции, которые должна выполнять наша система.

При построении динамических диаграмм используется уже разработанная структура информационной системы. Для диаграммы последовательностей не нужно придумывать объекты, а достаточно определить, экземпляры каких классов участвуют в этом действии.

Определив необходимые объекты (как экземпляры классов, так и экземпляры актеров), вторым этапом построения диаграмм последовательностей определяются сообщения, пересылаемые между актерами. Фактически определяется последовательность шагов, для выполнения нужного действия.

4. Методика выполнения

В качестве примера рассматривается моделирование системы продажи товаров по каталогу.

1.    Запустите MS Visio.

2.    Откройте файл, созданный в практических занятиях №8-10 и содержащий диаграмму классов.

3.    В проводнике по моделям должны отображаться все классы и диаграммы, созданные ранее.

Построим диаграмму последовательности для варианта использования «Обеспечить покупателя информацией» (рис. 4). Для этого добавим на диаграмму последовательности линии жизни и соотнесем объекты с актерами, инициирующими вариант использования «Обеспечить покупателя информацией», и с необходимыми классами.

Для добавления диаграммы последовательности в проект MS Visio выполните следующие действия:

1.    В проводнике по моделям найдите ветку «Основной пакет».

2.    Нажмите по ней правой кнопкой мыши > Создать …

3.    В контекстном меню выберите пункт «Схема последовательностей».

Добавим сообщения, которыми обмениваются объекты для исполнения варианта использования.

Если объект имеет операцию (посмотреть в практическом занятии №8 «Диаграммы классов» наличие операции у класса, которому принадлежит объект).

1. Из группы фигур «Последовательности UML» добавить три фигуры типа «Линия жизни объекта». Для изменения названия необходимо дважды щелкнуть левой кнопкой мыши по фигуре. Откроется окно свойств объекта и, если в данном файле нет ранее созданных классов, окно создания нового класса. В данном примере необходимо создать три класса «Товар», «Каталог товаров» и «Заказ» и соответственно три объекта с такими же названиями.

2.    С помощью поиска фигур найти фигуру «Актер» и добавить ее в рабочую область. Двойным щелчком левой кнопки мыши задать имя «Клиент».

3.    Добавить фигуру «Линия жизни» и соедините ее начало с фигурой «Клиент».

4.    Протянуть все линии жизни вниз листа.

5.    Добавить фигуры «Сообщение» и соединить, руководствуясь следующими принципами:

5.1.    Соединить фигурой «Сообщение» линию жизни клиента с линией жизни объекта товар. Двойным щелчком по сообщению открыть окно свойств и выбрать операцию запросить товар.

5.2.    Соединить фигурой «Сообщение» линию жизни клиента с линией жизни объекта заказ. Двойным щелчком по сообщению открыть окно свойств и выбрать операцию сформировать заказ.

5.3.    Соединить фигурой «Сообщение» линию жизни объекта товар с линией жизни объекта каталог товаров. Двойным щелчком по сообщению открыть окно свойств и выбрать операцию проверить наличие.

5.4.    Соединить фигурой «Сообщение (возврат)» линию жизни объекта товар и линию жизни клиента. Двойным щелчком по сообщению открыть окно свойств и задать текст сообщения «Предоставить информацию».

6. Добавить фигуры «Активация» и расположить их на диаграмме в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 161 – Диаграмма последовательности для варианта использования «Обеспечить покупателя

информацией»

При построении диаграмм последовательностей можно вносить коррективы в диаграмму классов. Если объект класса получает новую операцию, то она добавляется в соответствующий класс на диаграмме классов как метод.

Построим диаграмму последовательности для варианта использования «Согласовать условия оплаты» (рис. 5). Действия по построению диаграммы аналогичны построению диаграммы последовательности для варианта использования «Обеспечить покупателя информацией».

Рисунок 162 – Диаграмма последовательности для варианта использования «Согласовать условия оплаты» Построим диаграмму последовательности для варианта использования «Заказать товар со склада» (рис. 6). Действия по построению диаграммы аналогичны построению предыдущих диаграмм последовательностей.

Рисунок 163 – Диаграмма последовательности для варианта использования «Заказать товар со склада» Построим диаграмму последовательности для системы продажи товаров по каталогу (рис. 7).

Рисунок 164 – Диаграмма последовательности для системы продажи товаров по каталогу

5. Задание

Построить диаграмму последовательности для каждого варианта использования, определенных в практическом занятии №7 и для всей системы в целом в соответствии с вариантом.

Отчет по практическому занятию выполняется в формате MS Word, который содержит пошаговое описание процесса построения диаграммы, а также скриншоты результатов согласно заданию.

6. Варианты

1.    «Отдел кадров»;

2.    «Агентство аренды»;

3.    «Аптека»;

4.    «Ателье»;

5.    «Аэропорт»;

6.    «Библиотека»;

7.    «Кинотеатр»;

8.    «Поликлиника»;

9.    «Автосалон»;

10. «Таксопарк».

7. Контрольные вопросы

1.    Для чего предназначена диаграмма последовательности?

2.    Назовите и охарактеризуйте элементы диаграммы последовательности.

3.    Что такое сообщение?

4.    Что такое линия жизни?

5.    Назовите виды сообщений.