А.М. Вендров - Объектно-ориентированный анализ и проектирование, страница 6

Операция-команда может изменить состояние объекта.Результат операции зависит от текущего состояния объекта.Как правило, в объектных и объектно-ориентированных языкахпрограммирования операции, выполняемые над данным объектом,называются методами и являются составной частью определения класса.Операции реализуют связанное с классом поведение (иначе говоря,реализуют обязанности класса - responsibilities). В широком смыслеобязанности класса делятся на две категории:• Знание (определяется атрибутами класса):o наличие информации о данных или вычисляемых величинах;o наличие информации о связанных объектах;• Действие (определяется операциями класса):o выполнение некоторых действий самим объектом;o инициация действий других объектов;o координация действий других объектов.Операция включает три части - имя, параметры и тип возвращаемогозначения.

Параметры - это аргументы, получаемые операцией "на входе".Тип возвращаемого значения относится к результату действия операции.В языке UML операции имеют следующую нотацию:Имя Операции (аргумент1: тип данных аргумента1, аргумент2:тип данных аргумента2, ...): тип возвращаемого значения26Существует четыре различных типа операций:• Операции реализации (implementor operations) реализуютнекоторые функции (процедуры).

Такие операции выявляютсяпутем анализа диаграмм взаимодействия UML.• Операции управления (manager operations) управляют созданием иуничтожением объектов. В эту категорию попадают конструкторыи деструкторы классов.• Атрибуты обычно бывают закрытыми или защищенными. Тем неменее, другие классы иногда должны просматривать или изменятьих значения. Для этого существуют операции доступа (accessoperations).• Вспомогательными (helper operations) называются такие операциикласса, которые необходимы ему для выполнения егообязанностей, но о которых другие классы не должны ничего знать.Это закрытые и защищенные операции класса.Понятие полиморфизма может быть интерпретировано, какспособность класса принадлежать более чем одному типу. Полиморфизм это способность скрывать множество различных реализаций подединственным общим интерфейсом.Интерфейс - совокупность операций, определяющих набор услугкласса или компонента.

Интерфейс не определяет внутреннюю структуру,все его операции имеют открытую видимость.Полиморфизм тесно связан с наследованием. Наследование означаетпостроение новых классов на основе существующих с возможностьюдобавления или переопределения свойств (атрибутов) и поведения(операций).Объектно-ориентированная система изначально строится с учетом ееэволюции. Наследование и полиморфизм обеспечивают возможностьопределения новой функциональности классов с помощью созданияпроизводных классов - потомков базовых классов.

Потомки наследуютхарактеристики родительских классов без изменения их первоначальногоописания и добавляют при необходимости собственные структуры данныхи методы. Определение производных классов, при котором задаютсятолько различия или уточнения, в огромной степени экономит время иусилия при производстве и использовании спецификаций и программногокода.Компонент - относительно независимая и замещаемая часть системы,выполняющая четко определенную функцию в контексте заданнойархитектуры. Компонент представляет собой физическую реализациюпроектной абстракции и может быть:• компонентом исходного кода;27• компонентом времени выполнения (run time);• исполняемым компонентом.Компонентобеспечиваетфизическуюреализациюинтерфейсов.набораМежду элементами объектной модели существуют различные видысвязей.

К основным типам связей относятся связи ассоциации, зависимостии обобщения.Ассоциация (association) - это семантическая связь между классами.Ее изображают на диаграмме классов в виде обыкновенной линии (рис.1.3). Ассоциация отражает структурные связи между объектами различныхклассов.Рис. 1.3.

АссоциацияАгрегация (aggregation) представляет собой форму ассоциации - болеесильный тип связи между целым (составным) объектом и его частями(компонентными объектами).Существует четыре возможных семантики для агрегации:1. Агрегация типа "Безраздельно обладает".2. Агрегация типа "Обладает".3.

Агрегация типа "Включает".4. Агрегация типа "Участник".Агрегация типа "Безраздельно обладает" устанавливает следующее:• между компонентными объектами и их составными объектамиустановлено отношениезависимости по существованию(следовательно, удаление составного объекта распространяетсявниз по иерархии отношения, так что связанные компонентныеобъекты также удаляются);• агрегация транзитивна (если объект С1 является частью объектаВ1, а В1 - частью А1, тогда С1 является частью А1);• агрегация асимметрична (нерефлексивна) (если объект В1 являетсячастью объекта А1, то объект А1 не является частью В1);• агрегация стационарна (если объект В1 является частью объектаА1, то он не может быть частью любого другого объекта).Агрегация типа "Обладает" поддерживает первые три свойстваагрегации "Безраздельно обладает", к которым относятся:• зависимость по существованию;• транзитивность;28• асимметричность.Агрегация типа "Включает" слабее, чем агрегация типа "Обладает",она поддерживает следующие свойства:• транзитивность;• асимметричность.Агрегация типа "Участник" обладает свойством целенаправленногогруппирования независимых объектов - группирования, при котором неделается предположений относительно свойства зависимости посуществованию, транзитивности, асимметричности или стационарности.Компонентный объект в агрегации типа "Участник" может одновременнопринадлежать более, чем одному составному объекту.Язык UML обеспечивает ограниченную поддержку агрегации.Сильная форма агрегации является в UML композицией.

В композициисоставной объект может физически содержать компонентные объекты.Компонентный объект может принадлежать только одному составномуобъекту. Композиция языка UML в большей или меньшей степенисоответствует агрегациям типа "Безраздельно обладает" и "Обладает".Слабая форма агрегации в UML называется просто агрегацией. Приэтом составной объект физически не содержит компонентный объект.Один компонентный объект может обладать несколькими связямиассоциации или агрегации.

Иначе говоря, агрегация в языке UMLсоответствует агрегациям типа "Включает" и "Участник".Агрегация изображается линией между классами с ромбом на сторонецелого объекта (рис 1.4). Сплошной ромб представляет композицию (рис.1.5).Рис 1.4. АгрегацияРис 1.5. КомпозицияХотя связи ассоциации и агрегации двунаправленные по умолчанию,часто накладываются ограничения на направление навигации (только водном направлении). Если введено ограничение по направлению, тодобавляется стрелка на конце связи.29Направление ассоциации можно определить, изучая сообщения междуклассами. Если все сообщения на них отправляются только одним классоми принимаются только другим классом, но не наоборот, между этимиклассами имеет место однонаправленная связь.

Если хотя бы односообщение отправляется в обратную сторону, ассоциация должна бытьдвунаправленной.Ассоциации могут быть рефлексивными. Рефлексивная ассоциацияпредполагает, что один экземпляр класса взаимодействует с другимиэкземплярами этого же класса.Связи можно уточнить с помощью имен связей или ролевых имен.Имя связи - это обычно глагол или глагольная фраза, описывающая, зачемона нужна.

Например, между классом Person (человек) и классом Company(компания) может существовать ассоциация. Если человек являетсясотрудником компании, ассоциацию можно назвать "employs" (нанимает)(рис. 1.3).Имена у связей определять не обязательно. Обычно это делают, еслипричина создания связи не очевидна. Имя показывают около линиисоответствующей связи.Для уточнения роли, которую играет каждый класс в связяхассоциации или агрегации, применяют ролевые имена (рис. 1.6).Возвращаясь к примеру с классами Person и Company, можно сказать, чтокласс Person играет роль сотрудника класса Company.

Ролевые имена - этообычно имена существительные или основанные на них фразы, ихпоказывают на диаграмме рядом с классом, играющим соответствующуюроль. Как правило, пользуются или ролевым именем, или именем связи, ноне обоими сразу. Как и имена связей, ролевые имена не обязательны, ихдают, только если смысл связи не очевиден.Рис 1.6. Ролевые именаМощность (multiplicity) показывает, как много объектов участвует всвязи. Мощность - это число объектов одного класса, связанных с однимобъектом другого класса. Понятие мощности связи в объектной моделианалогично понятиям мощности и класса принадлежности связи в модели"сущность-связь" (в этой модели мощностью связи называетсямаксимальное число экземпляров сущности, которое может быть связано содним экземпляром данной сущности, а класс принадлежностихарактеризует обязательность участия экземпляра сущности в связи).30В языке UML приняты следующие нотации для обозначениямощности (табл.

1.1).Таблица 1.1Значения мощностиМощность*010..*1..*0..11..1ЗначениеМногоНольОдинНоль или большеОдин или большеНоль или одинРовно одинНапример, при разработке системы регистрации курсов вуниверситете можно определить классы Course (учебный курс) и Student(студент). Между ними установлена связь, означающая посещение курсовстудентами.

Если один студент может посещать от нуля до четырехкурсов, а на одном курсе могут заниматься от 10 до 20 студентов, то надиаграмме классов это можно изобразить следующим образом (рис. 1.7).Рис 1.7. Мощность связиЧастным случаем ассоциации является ассоциация-класс (Associationclass), которая обладает как свойствами класса, так и свойствамиассоциации. Ассоциация-класс - это место, где хранятся относящиеся кассоциации атрибуты и операции. Экземплярами ассоциации-классаявляются связи, у которых есть не только ссылки на объекты, но изначения атрибутов.Допустим, что имеется два класса, Student и Course, и возникланеобходимость добавить атрибут Grade (оценка). В таком случае возникаетвопрос, в какой класс надо его добавить.