Дж. Рамбо, М. Блаха - UML 2.0 - Объектно-ориентированное моделирование и разработка, страница 9

Описание модели классов в этой книге включает вопросы моделирования ограничений, которые не рассматривались в первом издании. с событиями и действиями. Молель состояний описывает структуру управления объектов. Она показывает решения, зависящие от значений объектов, и действия, изменяющие значения объектов и состояния. Модель взаимодействия подчеркивает обмен между объектами и лает единый обзор операций в рамках системы. Иногда возникают неоднозначности, касающиеся того, к какой модели должна быть отнесена некоторая информация.

Это естественно, поскольку любая абстракция является лишь грубым срезом реальности. Что-нибудь неизбежно окажется на границе этого среза. Некоторые свойства системы могут быть плохо отражены в трех моделях. Это тоже нормально, потому что никакая абстракция не может быть совершенной. Цель состоит в том, чтобы упростить описание системы и избежать перегрузки модели большим количеством конструкций, из-за чего она стала бы бесполезной. Если какие-то детали плохо отражаются в моделях, для них можно использовать естественные языки или систему обозначений, предназначенную специально для ланного приложения. Упражнения 39 Динамическая модель из первого издания совпадает по смыслу с моделью состояний в этом издании. Мы изменили название, чтобы избежать путаницы с другими представлениями динамического поведения.

()М1. определяет модели различных видов, которые в той или иной мере перекрываются друг с другом. В этой книге мы рассказываем только о наиболее важных из них. Функциональную модель мы исключили из второго издания. Разумеется, создаваемое программное обеспечение обладает некоторой функциональностью, но мы редко отражаем ее на диаграммах потоков данных, как предлагалось в первом издании.

Диаграммы потоков данных были включены в первое издание для обеспечения непрерывного перехода от структурного анализа и проектирования, принятого в прошлом, к объектно-ориентированному. Функциональная модель оказалась не такой полезной, как мы думали, поэтому мы решили отказаться от нее. Вместо нее во втором издании рассматривается модель взаимодействия. Диаграммы состояний полностью описывают динамическое поведение, но часто это описание оказывается довольно сложным для понимания. Каждая диаграмма состояний относится к одному классу.

Когда у многих классов диаграммы состояний получаются достаточно сложными, система в целом может стать недоступной для понимания. Модель взаимодействия описывает кооперацию и помогает разработчику получить более полное понимание, чем это возможно с одними диаграммами состояний. Упражнения 2.1. (1) Среди характеристик автомобильной шины можно перечислить ее размер, материал, внутреннее устройство (со смегценными слоями, металлокордная и т. п.), рисунок протектора, стоимость, срок службы и вес. Какие факторы являются решающими при выборе шин для вашего автомобиля? Какие могут оказаться важными лля того, кто тестирует компьютеризованную систему защиты от заносов для машин? А какие характеристики важны тому, кто делает своему ребенку качели нз старой шины? 2.2.

(2) Представьте, что у вас в ванной забился сток и вы решили прочистить его, засунув в сливное отверстие проволоку. У вас в кладовке есть проволока разных типов, как с изоляцией, так и без нее. Какие характеристики проволоки вы сочтете наиболее важными? Поясните свой ответ. 1) Защищенность от электрических помех. 2) Цвет изоляции. 3) Устойчивость изоляции к соленой воде. 4) Огнеупорность изоляции. 5) Стоимость.

6) Жесткость. 7) Легкость снятия изоляции. 8) Вес. Глава 2 ° Моделирование как методика проектирования 9) Наличие. 10) Прочность. 11) Стойкость к высоким температурам. 12) Стойкость при растяжении. 2.3. (3) Провода используются в самых разных ситуациях. Для каждого из пере численных ниже случаев укажите важные характеристики провода и объясните, почему важны именно они. 1) Выбирается провод для трансатлантического кабеля. 2) Выбирается провод для создания красочного художественного произведения. 3) Проектируется электрическая система самолета. 4) Выбирается провод для того, чтобы подвесить на дерево кормушку для птиц.

5) Проектируется фортепиано. 6) Полбирается нить для лампы накаливания. 2.4. (3) Если бы вы проектировали протокол для передачи файлов с одного компьютера на другой по телефонным линиям, какие детали вы сочли бы важными? Объясните, почему. 1) Электрические помехи в линиях связи. 2) Скорость последовательной передачи данных.

3) Наличие базы данных. 4) Наличие хорошего полноэкранного редактора. 5) Буферизация и управление потоком (например, протокол ХОН/ХОГГ, управляющий потоком данных). 6) Количество дорожек и секторов на жестком диске. 7) Интерпретация символов (особая обработка управляющих символов).

8) Организация файлов (например, линейный поток байтов пли наличие записей). 9) Математический сопроцессор. 2.5. (2) При анализе и проектировании электрических двигателей используют- ся несколько моделей. Электрическая модель включает сведения о напряжениях, токах, электромагнитных полях, нндуктивностях и сопротивлениях. Механическая модель учитывает жесткость, плотность, движение, силы и крутящие моменты. Тепловая модель учитывает поглощение и передачу тепла.

Гидроаэродинамическая молель описывает поток охлажлаюшего воздуха. Какие молели могут дать ответ на поставленные ниже вопросы? Обсудите. 1) Какая мощность требуется для работы двигателя? Какая часть этой мощности рассеивается в виде тепла? 2) Сколько весит двигатель? Упражнения 41 3) Как сильно нагревается двигатель? 4) Какой уровень вибрации он создает? 5) Сколько времени прослужат подшипники двигателя? 2.6.

(3) Какие модели (классов, состояний, взаимодействия) описывают перечисленные ниже аспекты компьютерной шахматной программы. На экране отображается доска и фигуры. Человек управляет фигурами при помощи курсора, который, в свою очередь, управляется мышью. Разумеется, в некоторых случаях может быть применима не одна модель, а несколько. Поясните свои ответы.

1) Пользовательский интерфейс, отображающий ходы компьютера и позволяющий человеку делать свои ходы. 2) Представление конфигурации, образованной фигурами на доске. 3) Анализ последовательности возможных разрешенных ходов. 4) Проверка хода, сделанного человеком. Моделирование классов Модель классов описывает статическую структуру системы: объекты и отношения между ними, атрибуты и операции для каждого класса объектов. Модель классов — самая важная из трех основных моделей. Мы считаем, что в основе системы должны быть объекты, а не требуемая функциональность, потому что объектно-ориентированная система лучше соответствует реальному миру и оказывается более жизнеспособной при возможных изменениях.

Модели классов являются интуитивным графическим представлением системы и потому особенно полезны для общения с заказчиками. В главе 3 обсуждаются основные концепции моделирования, которые будут использоваться во всей книге. Мы даем определение каждой концепции, указываем соответствующую систему обозначений 0М» и привалим примеры. К важнейшим концепциям, рассмотренным ниже, относятся объект, класс, связь, ассоциация, обобщение и наследование. Материал этой главы совершенно необходим для понимания книги в целом. 3.1.

Концепции объекта и класса 3.1.1. Объекты Цель моделирования классов состоит в описании объектов. В качестве примеров объектов можно привести следующие: Джо Смит, компания Симплекс, процесс Лв 7648 и активное окно. Объект (оЬ)ест) — это концепция, абстракция или сущность, обладающая индивидуальностью и имеющая смысл в рамках приложения.

Объекты часто бывают именами собственными или конкретными ссылками, которые используются в описании задач или при общении с пользователями. Некоторые объекты существуют или существовали в реальном мире (напр»»мер, Альберт Эйнштейн или компания Сапега! Е!есгпс), тогда как другие являются сугубо концептуальными 3.1. Концепции объекта и класса 43 сущностями (например, тестовый прогон Ле 1234 или формула корней квадратного уравнения).

Объекты третьего типа (бинарное дерево 634 и массив, связанный с переменной а) добавляются в модель в процессе реализации и не имеют никакого отношения к физической реальности. Выбор объектов зависит от природы задачи и от предпочтений разработчика. Корректное решение в данном случае не является единственным.

Все объекты обладают индивидуальностью и потому отличимы друг от друга. Два яблока одинакового цвета, формы и текстуры все равно являются разными яблоками. Вы можете съесть сначала одно из них, а потом второе. Похожие друг на друга близнецы тоже являются независимыми индивидуальностями. Индивидуальность означает, что объекты отличаются друг от друга внутренне, а не по внешним свойствам. 3.1.2. Классы Объект является экземпляром класса. Класс (с!аев) описывает группу объектов с одинаковыми свойствами (атрибутами), одинаковым поведением (операциями), типами отношений и семантикой. В качестве примеров классов можно привести следующие: человек, кампания, процесс и окно. Каждый человек имеет имя и дату рождения, а также может где-либо работать.

Каждый процесс имеет владельца, приоритет и список необходимых ресурсов. Классы часто бывают именами нарицательными и именными группами, которые используются в описании задач или при общении с пользователями. Объекты одного класса имеют одинаковые атрибуты и формы поведения. Большинство объектов отличаются друг от друга значениями своих атрибутов и отношениями с другими объектами. Однако возможно существование разных объектов с одинаковыми значениями атрибутов, находящихся в одинаковых отношениях со всеми остальными объектами. Выбор классов зависит от природы и области применения приложения и зачастую является субъективным.

Объекты класса имеют общее семантическое значение, помимо обязательных общих атрибутов и поведения. Например, и амбар, и лошадь могут характеризоваться стоимостью и возрастом. С финансовой точки зрения они могли бы относиться к одному классу. Однако если разработчик учтет, что человек может красить амбар и кормить лошадь, то эти две сущности будут отнесены к разным классам. Интерпретация семантики зависит от назначения конкретного приложения и является делом субъективным. Каждый объект «знает» свой собственный класс. Большинство объектно-ориентированных языков программирования позволяют определять класс объекта во время выполнения программы. Класс объекта — это его неявное свойство.