Wprowadzenie do schematu klas

Diagram statyczny reprezentujący widok statyczny aplikacji jest znany jako Diagram klas. Oprócz wizualizacji, dokumentowania różnych aspektów systemu, Diagram klas konstruuje również kod wykonywalny w aplikacji.

Atrybuty, operacje i ograniczenia systemu są opisane w diagramie klas. Ze względu na ich zdolność do bezpośredniego mapowania w językach zorientowanych obiektowo, służy do modelowania takich systemów. Znany również jako schemat strukturalny, jest zbiorem ograniczeń, skojarzeń, współpracy i tak dalej.

Definicja

Diagram klas można zdefiniować jako część UML, który daje przegląd systemu w odniesieniu do atrybutów, klas, a także opisuje relacje między nimi. Działa jako zasób programistyczny systemu i tworzy schemat funkcjonalny systemu.

Aby pomóc programistom w zrozumieniu architektury systemu, opracowano diagram klas. Jest to synonim schematu blokowego przedstawionego w prostokątnych polach. Składają się na to trzy główne części - nazwa klasy, atrybuty i wreszcie metody klasy.

Relacje

Na diagramie klas konieczne jest istnienie związku między klasami. Podobieństwo różnych relacji często utrudnia ich zrozumienie. Poniżej znajdują się relacje istniejące na diagramie klas.

1. Stowarzyszenie

Pomiędzy dwiema innymi klasami w relacji asocjacyjnej, klasa asocjacyjna stanowi jej część. Dodatkowe informacje na temat relacji można uzyskać, dołączając relację asocjacji do klasy asocjacji. Różne operacje, atrybuty itp. Są obecne w klasie asocjacyjnej. Poniższy schemat pokazuje powiązanie banku i konta.

2. Wielokrotność

Liczbę elementów lub liczność można zdefiniować przez wielokrotność. Jest to jedna z najbardziej niezrozumianych relacji, która opisuje liczbę wystąpień dozwolonych dla danego elementu, zapewniając integralny nieujemny przedział liczb całkowitych. Ma zarówno dolną, jak i górną granicę. Na przykład bank miałby zarejestrowane wiele rachunków. Zatem w pobliżu klasy konta obecny jest znak gwiazdy.

3. Stowarzyszenie kierowane

Jest to relacja jednokierunkowa na schemacie klas, która zapewnia przepływ kontroli z jednego klasyfikatora do drugiego. Możliwość nawigacji jest określona przez jeden z końców skojarzenia. Związek między dwoma klasyfikatorami można opisać, nazywając dowolne powiązanie. Kierunek nawigacji jest oznaczony strzałką. Poniższy przykład pokazuje relację grotu strzałki między kontenerem a zawartością.

4. Stowarzyszenie refleksyjne

Powiązanie klasy z samym sobą jest znane jako Powiązanie zwrotne, które można podzielić na powiązania typu Symetryczny i Asymetryczny. W symetrycznym skojarzeniu refleksyjnym semantyka każdego końca asocjacji nie ma logicznej różnicy, podczas gdy w asymetrycznym asocjacji skojarzona klasa jest taka sama, ale istnieje różnica semantyczna między końcami asocjacji.

5. Agregacja

W tego typu relacjach powstaje bardziej złożony obiekt poprzez połączenie różnych obiektów razem. Interakcja w obrębie innej grupy obiektów jest definiowana przez agregację. Integralność obiektów jest chroniona, a odpowiedź złożonych obiektów jest ustalana przez obiekt kontrolny. Podsumowując, klasy pielęgnują relację „ma”.

6. Skład

Jest to forma agregacji, która reprezentuje relację całej części. W tym przypadku czas życia klasyfikatora części zależy od całego okresu życia klasyfikatora. W klasie silny cykl życia jest reprezentowany przez relację składu. Zazwyczaj przepływ danych odbywa się w jednym kierunku. Zazwyczaj jest to oznaczone linią ciągłą.

7. Uogólnienie

W tego rodzaju relacjach model potomny jest oparty na modelu nadrzędnym. Relacja służy do opisywania różnych diagramów przypadków użycia i zapewnia, że ​​klasa potomna odbierze właściwości obecne w obiekcie nadrzędnym. Model potomny może ponownie wykorzystać atrybuty modelu macierzystego za pomocą relacji generalizacyjnej. Dlatego odrębne atrybuty muszą być zdefiniowane tylko w dziecku, reszta odziedziczyłaby po rodzicu. W tym związku może występować samotny rodzic, wiele dzieci lub wielu rodziców, cechy samotnego dziecka. Brak relacji w relacjach generalizacji. Jest również znany jako związek „jest”.

8. Realizacja

Zachowanie jednego elementu modelu jest realizowane przez określone zachowanie innego elementu modelu. Ten typ relacji nie ma żadnych nazw.

Dlaczego powinniśmy korzystać z diagramu klas?

Struktura systemu jest definiowana przez diagram klas, pokazując jego atrybuty, relacje między obiektami i tak dalej. Jest to kręgosłup modelowania obiektowego i może być również wykorzystywany do modelowania danych. Diagramy klas pomagają w przygotowaniu planów wstępnych, które ułatwiają proces programowania. Co więcej, zawsze możesz wprowadzić zmiany w Diagramie klas, ponieważ denerwowanie jest kodowaniem różnych funkcji po faktach. Jest to plan projektowy, na podstawie którego zbudowany jest system. Łatwo to zrozumieć bez konieczności posiadania dużej wiedzy technicznej.

Diagram klas zapewnia statyczny widok aplikacji, a jej zdolność mapowania w języku obiektowym sprawia, że ​​jest on gotowy do użycia w budownictwie. W przeciwieństwie do diagramu sekwencji, diagramu aktywności itp., Diagram klas jest najpopularniejszym diagramem UML. Poniżej znajduje się cel diagramu klas.

  • Widok statyczny aplikacji jest zaprojektowany i analizowany.
  • Opisano w nim obowiązki systemu.
  • Składniki i podstawa diagramu wdrażania to diagram klas.
  • Na rozwój w przód i w tył ma wpływ diagram klasowy.

Rodzaje diagramów klas

Schemat klasy można podzielić na trzy części -

Górna sekcja, która składa się z nazwy klasy i jest elementem obowiązkowym. Środkowa sekcja opisuje cechy klasy i została wykorzystana przy opisie konkretnego wystąpienia klasy. Dolna sekcja opisuje interakcje klasy z danymi.

Ponadto UML jest podzielony na schemat behawioralny i strukturalny, a schemat klasowy objęty jest schematem strukturalnym.

Zalety schematu klasowego

Diagram klas może być zaimplementowany na różnych etapach projektu i jest sercem UML. Reprezentacja rzeczywistości jest tworzona przez diagram klas, pojawiając się na modelu domeny podczas analizy. Modelowanie oprogramowania odbywa się na etapie projektowania, podczas gdy kod jest generowany na etapie wdrażania. Podstawą oprogramowania są diagramy klas, które są istotną częścią każdego projektu.

Schematy klas dają poczucie orientacji. Struktura systemu jest szczegółowo analizowana za pomocą diagramu klas, a także synergia między różnymi elementami jest przez nich przeglądana wraz z ich właściwościami. Jest szybki i łatwy do odczytania, i można go łatwo utworzyć, jeśli istnieje odpowiednie oprogramowanie. Podstawą tego jest każdy system, który należy stworzyć, schematy klas.

Korzyści

  • Każdy prosty lub złożony model danych można zilustrować za pomocą diagramu klas w celu uzyskania maksymalnej informacji.
  • Za pomocą tego można zrozumieć schematy aplikacji.
  • Każda potrzeba systemu może zostać zwizualizowana i przekazana całej firmie w celu podjęcia określonych działań.
  • Wszelkie wymagania dotyczące implementacji określonego kodu można wyróżnić za pomocą wykresów i zaprogramować w opisanej strukturze.
  • Opis niezależny od implementacji może być dostarczony i przekazany do komponentów.

Wady schematu klasowego

Chociaż schemat klasowy jest pierwszą rzeczą, którą należy wziąć pod uwagę w środowisku produkcyjnym, aby zbudować bezbłędny system, z pewnością ma on również swój spory udział w wadach.

  • Diagramy klas mogą często wymagać dłuższego zarządzania i utrzymywania, co czasami jest denerwujące dla programisty. Wymaga czasu na synchronizację z kodem oprogramowania, na jego skonfigurowanie i utrzymanie. Często programiści lub małe firmy mają trudności z synchronizacją kodu, ponieważ wymaga to dodatkowej pracy.
  • Wadą jest również brak jasności w zrozumieniu beneficjenta schematu. Ponieważ programiści pracują z kodem, czasem diagramy klas nie są zbyt pomocne. Menedżerowie projektów mogliby jednak skorzystać z diagramów, ponieważ dają przegląd przepływu pracy danego narzędzia. Dlatego często pojawia się argument, aby nie marnować czasu na diagramy klas, i skupić się raczej na użyciu tablicy lub papieru do narysowania diagramu.
  • Zbyt skomplikowany lub przytłaczający schemat nie pomaga twórcom oprogramowania w ich pracy. Mogą wystąpić sytuacje, w których programiści są sfrustrowani z powodu struktury diagramów klas. Odwzorowanie każdego scenariusza może sprawić, że diagram będzie bałaganiarski i trudny w obsłudze. Korzystanie z informacji wysokiego poziomu może w jakiś sposób pomóc w walce z takimi problemami.
  • Nadmierny nacisk na projekt może utrudniać programistom i firmom. Zainteresowane strony mogą z łatwością przeanalizować problemy po zapoznaniu się ze schematem klas, a zbyt duże obciążenie funkcjami oprogramowania może doprowadzić do utraty koncentracji. Ludzie muszą skupiać się na faktycznej pracy zamiast spędzać czas na przeglądaniu schematu i rozwiązywaniu problemów.

Jak widać, pomimo znaczenia Diagramu Klasy w cyklu życia oprogramowania, z pewnością nie jest on pozbawiony wad i może utrudnić życie programistom i firmom, jeśli nie zostanie mądrze wykorzystany.

Przykład schematu klas

Bez zamieszania związanego z ograniczeniami technicznymi tworzenie diagramu jest dość łatwe. Aby skorzystać z bankomatu, klient musi nacisnąć tylko kilka przycisków, aby uzyskać gotówkę. Pomimo łatwości, z jaką wypływają środki pieniężne, system zaplecza ma wiele warstw bezpieczeństwa, które należało przekazać, aby zapobiegać oszustwom, praniu pieniędzy i tak dalej.

Jak widać tutaj, istnieje kilka bytów, które podążają za właściwościami różnych relacji, jak opisano wcześniej. Zależności te opisują strukturę, w której zbudowany jest system ATM oraz warstwy bezpieczeństwa, przez które musi przejść, aby zapewnić przejrzystość i integralność transakcji.

Istnieją trzy perspektywy, w których można podzielić diagram klas -

  1. Pierwsza to perspektywa konceptualna opisywana przez rzeczywiste obiekty za pomocą schematów koncepcyjnych. Badana dziedzina jest reprezentowana przez diagram. Jest niezależny od języka i związany z klasą.
  2. Komponenty oprogramowania są opisane w perspektywie Specyfikacja z interfejsami i specyfikacjami. Jednak w przypadku konkretnego wdrożenia nie udziela się żadnych zobowiązań.
  3. Specyficzną implementację języka można wykonać za pomocą diagramów klas perspektywy implementacji.

Praca z diagramem klas

Do tworzenia oprogramowania najważniejszym diagramem UML jest Diagram klas. Aby narysować diagram klas reprezentujący różne aspekty aplikacji, kilka właściwości, które należy wziąć pod uwagę to:

  • Znaczącą nazwę należy nadać diagramowi klasowemu opisującemu rzeczywisty aspekt systemu.
  • Konieczne jest wcześniejsze zrozumienie związku między każdym elementem.
  • Aby opracować lepszy produkt, należy uznać odpowiedzialność między klasami.
  • Aby uniknąć komplikowania diagramu, należy określić specyficzne właściwości klasy.
  • Dokumentacja jest dobrą praktyką w każdym projekcie rozwoju oprogramowania. Zatem zdefiniowanie dowolnego aspektu na diagramie wymaga odpowiedniej dokumentacji lub notatek, aby inni mogli to zrozumieć. Zespół programistów na końcu powinien zrozumieć, co zostało skonfigurowane na schemacie.
  • Przed utworzeniem ostatecznej wersji konieczne jest rysowanie na tablicy lub zwykłym papierze. Należy jednak upewnić się, że należy przesłać tylko gotowy diagram, który może obejmować kilka przeróbek.

W jaki sposób ta technologia pomoże ci w rozwoju kariery?

Jeśli jesteś w branży oprogramowania, konieczne jest wcześniejsze zdefiniowanie struktury swojego problemu, aby zbudować dobry produkt. Diagram klas pomaga w zrozumieniu różnych aspektów cyklu życia projektu i pomaga zrozumieć relacje w obrębie elementów w kodzie.

Wniosek

Do projektowania i wizualizacji artefaktów systemu oprogramowania używany jest standardowy język UML. Zależność między różnymi obiektami jest opisana na schemacie klas, który zapewnia projektowanie i analizę aplikacji oraz przeglądanie jej w formie statycznej. Będąc najważniejszym diagramem UML, diagram klas składa się z klasy, atrybutów i relacji, które są jego niezbędnymi elementami. Aby uzyskać pojęcie o strukturze aplikacji, stosuje się schemat klas, który pomaga skrócić czas konserwacji.

Polecane artykuły

Ten artykuł jest przewodnikiem po tym, co jest schematem klas. Omówiliśmy tutaj podstawowe pojęcia dotyczące relacji i różnego rodzaju diagramów klas. Możesz także przejrzeć nasze inne sugerowane artykuły, aby dowiedzieć się więcej -

  1. Co to jest analityk danych?
  2. Co to jest SQL Server?
  3. Co to jest ul?
  4. Co to jest Apache Spark?
  5. Inżynieria odwrotna

Kategoria:

Rozwój oprogramowania