UML Osztálydiagramok és CRC Kártyák

A CRC kártyákat nem diagramok, hanem lapok segítségével használják az osztályok meghatározásához. UML-ben a hibajavítás során is használhatóak. A cél, hogy az osztályokhoz felelősségeket rendeljünk, nem pedig metódusokat vagy attribútumokat írjunk le.

Az osztálydiagramok készítésének fázisai: elemzési, tervezési, megvalósítási. Az elemzési diagram az üzleti igényeket, a tervezési a szoftver architektúrát, a megvalósítási a kódot tükrözi.

Két osztály közötti vonal jelölhet asszociációt (általános kapcsolat), aggregációt (gyengébb kapcsolat: rész-egész) vagy kompozíciót (erősebb kapcsolat: erős rész-egész).

A számosság jelölésére a UML-ben a következő szintaktikailag helyes formátumok használhatóak: 0..1, , 0.., 1..*. Például a 0..1 azt jelenti, hogy maximum 1 kapcsolat lehet, a * azt jelenti, hogy tetszőleges számú kapcsolat lehetséges.

A fogalmi szótár a modellben felhasznált fogalmak magyarázatát, szinonímáit és fogalmi környezetét adja meg.

Az osztálydiagramon az asszociáció kapcsolatot, a kompozíció pedig tulajdonlást jelöl. Az asszociáció egy általános kapcsolat, míg a kompozíció egy erős kapcsolat, ahol a tartalmazott elem a tartalmazó elem megszűntével is megszűnik.

A kompozíciót egy fekete rombusz végű vonallal ábrázoljuk, a rombusz a tartalmazó oldalon helyezkedik el.

A kompozíció esetén a tartalmazó objektum megszűntével az összes részobjektum is felszámolódik.

Az osztály rajzjele egy lekerekített sarkú téglalap. Ez a téglalap tartalmazza az osztály nevét, attribútumait és műveleteit.

Az osztály rajzelem egy egyszerű téglalap, amely tartalmazza az osztály nevét, attribútumait és műveleteit.

A dőlt betűs osztálynév egy absztrakt osztályt jelöl.

A <> sztereotípia egy olyan osztályt jelöl, melynek szigorúan csak egy példánya létezhet.

A <> sztereotípia a felhasználó számára fontos entitásokat jelöli.

A <> sztereotípia a felhasználói felülethez tartozó osztályokat jelöli.

A <> sztereotípia egy interfészt jelöl.

A <> sztereotípia egy aktor általi használatot jelöl.

A <> sztereotípia egy interfész megvalósítást jelöl.

Az interfész egy olyan szerződés, mely metódus szignatúrákat definiál. Az absztrakt osztály megvalósítást is tartalmaz, mely felülbírálható.

Az aktív osztályok önmaguktól aktiválódnak, nem kell hozzá külső esemény. A <> sztereotípiával hangsúlyozhatóak, de nem kötelező.

A taxonómia az osztályok öröklési hierarchiáját ábrázolja.

A powertype olyan típusok, amelyekben a vezérlés lényegi része található. Ezek az osztályok általában a hierarchia tetején helyezkednek el.

A kompozíció hierarchia az osztályok közötti erős rész-egész kapcsolatokat ábrázolja.

A statikus osztály nem példányosítható, azaz nincsenek példányai.

Az UML sztereotípia nemcsak osztálydiagramon használható. Nem jelöli sem a kötelező, sem az opcionális példányosítást, hanem egy objektumra mutathat példát.

Az ER diagram (Entity-Relationship diagram) kinyerhető egy jól elkészített osztálydiagramból, de nem minden sztereotípiájú osztály jelenik meg rajta.

Függőségi ciklus feloldása a kód megduplázásával, a ciklusban lévő csomagok közös csomagba helyezésével vagy csomagimporttal lehetséges.

A {global} kibővítés azt jelzi, hogy a csomag elemei mindenhol elérhetőek.

A függőség tranzitív, azaz a függőség továbbterjedését jelenti. Ha A függ B-től, B pedig C-től, akkor A is függ C-től.

A függőség azt jelzi, hogy két elem, például osztály vagy komponens, között kapcsolat van, ami azt jelenti, hogy az egyik elem megváltozása hatással lehet a másik elemre.

A csomagdiagramon a fő rajzelem a mappa, melyben a csomagok és a függőségek jelennek meg. A fő sztereotípia az <<Subsystem>>.

Az interakciós diagramok üzenetváltásokat ábrázolnak, melyekben a kölcsönhatásban partnerek lehetnek osztályok, use case-ek, interfészek vagy komponensek.

Az interakciós diagramok közé tartoznak a kommunikációs diagramok és a szekvencia diagramok.

Az interakciós diagramok használhatóak követelmények leírására, tesztesetek leírására, elvárt viselkedés specifikálására, létező rendszer folyamatainak vizsgálatára, dokumentálására és vizualizálására.

A szekvencia diagram a kommunikációs diagramhoz képest az időzítési megkötéseket is feltünteti.

A szekvencia diagramon az életvonal és az aktivitási sáv kezdete egyszerre kezdődhet. Az életvonal a megszűnt objektumot jelöli, az aktivitási sáv pedig tartalmazhat szünetet vagy kimaradást.

Egy szekvencia diagramon több életvonal lehet, de csak egy aktivitási sáv lehet. A kommunikációs diagramon lehet több aktivitási sáv is, de az idődiagramon feltüntethetőek az objektum állapotai.

Kommunikációs diagramon a kommunikációs partnerek térbeli elhelyezkedése számít, az időt pedig balról jobbra értelmezzük. Minden partnerhez tartozik életvonal.

A szekvencia diagramok használata ott előnyösebb, ahol kevés partner között, de bonyolult minta szerint történik a kommunikáció. A kommunikációs diagramok használata ott előnyösebb, ahol sok partner között, egyszerű minta szerint történik a kommunikáció.

A kontextus interakciós ábrák olyan kommunikációs diagramok, melyeken környezeti előírások szerepelnek. Ezek a diagramok segítenek megérteni, hogy a rendszer hogyan működik a külvilággal.

A STRICT operátor azt jelzi, hogy a halmazban lévő operandusok szigorú sorrendben hajtódnak végre. A következő operandus csak akkor fut le, ha az előző teljesen befejeződött.

A REF operátor azt jelzi, hogy a halmazban lévő műveleteknek le kell futnia, opcionálisan. Ez a sorrendiség nem szigorú, a befejezés a futásidő függvénye.

A BRK operátor azt jelzi, hogy a rendszer megszakítás esetén a leírt módon indul a működés folytatása.

A ALT operátor azt jelzi, hogy egymást kizáró működéseket kell végrehajtani. Az egyik művelet fut le, a másik nem.

A LOOP operátor azt jelzi, hogy a blokkban lévő műveletek megismétlődnek addig, amíg a feltétel teljesül.

A SEQ operátor azt jelzi, hogy az interakciók sorrendben hajtódnak végre. Hasonlít a STRICT-hez, de itt a sorrendiség csak indításkor fontos.

A PAR operátor azt jelzi, hogy a blokkban lévő műveletek párhuzamosan hajtódnak végre.

A REGION operátor a PAR esetén a kötelezően egyben végrehajtandó részt jelöli.

A szekvencia diagramon az objektum aktuális állapotát ellipszisbe írva lehet feltüntetni.

Az interakciós áttekintés olyan szekvencia diagram, melyen kommunikációs diagramokat hivatkozhatunk. Ez a diagram segít abban, hogy átlássuk a komplex interakciókat.

Az objektum életciklus diagram bemutatja, hogy milyen műveletek hatására melyik állapotból, melyik állapotba kerül egy példány.

Az állapotgép az objektumok dinamikus viselkedését, állapotváltozásait és a hozzájuk tartozó műveleteket ábrázolja.

Az összetett állapot egy állapotgépben egy lekerekített téglalappal jelölhető. A lekerekített téglalap tartalmazhat több alállapotot, melyek között állapotátmenetek lehetnek.

Az esetválasztó csúcs egy állapotgépben egy rombusszal jelölhető. Ez a csomópont lehetővé teszi, hogy a vezérlés több irányba is mehessen attól függően, hogy melyik feltétel teljesül.

A dialóguslefutás egy állapotgép, ami a képernyő állapotait modellezi. Az állapotok a képernyők, a vezérlő események pedig a felhasználói interakciók.

Egy UML-modell összefüggő (konzisztens), ha a use case diagramjain nincs olyan use case vagy aktor, mely nem vesz részt interakcióban az osztálydiagramon.

Egy inkonzisztens specifikáció azzal jár, hogy nem lehet meghatározni a use casek közötti összefüggéseket, nem lehet belőle működőképes szoftvert fejleszteni, és lehetnek használatban nem lévő osztályok.

Egy UML tervezési modell teljesnek nevezhető, ha minden lehetséges működési eset és feltétel specifikálva van a rendszer állapotai és viselkedési módjai tekintetében, minden aktor megtalálható, és minden lehetséges forgatókönyv specifikálva van.

Jelenleg nincs megoldva a teljesség és a konzisztencia bizonyításának feladata.

A komponens diagram a komponensekből felépülő rendszer struktúráját ábrázolja. A komponens adott modellelemek (osztályok, csomagok) fizikai egysége, nem pedig a use case-ek vagy forgatókönyvek. A komponens diagramon számos implementációs osztály valósulhat meg.

A telepítési diagram a szoftver vagy hardver elemek telepítését ábrázolja. Minden node valamilyen számítási feldolgozási egységet képvisel.

Az OCL (Object Constraint Language) nyelv megszorítások definiálására alkalmas. A sztereotípia osztályokra alkalmazható, de a sztereotípia nem.

A CRC-kártya egy olyan módszer, mely osztályokhoz felelősségeket határoz meg.

Az absztrakt osztály nem példányosítható, de örököltethető belőle másik osztály.

Többszintű öröklődés esetén van olyan osztály, melynek őse és leszármazottja is van. Többszörös öröklődés esetén lehet olyan osztály, melynek több őse és több leszármazottja is van.

Az objektumdiagram az adott objektum szerkezetét, tulajdonságait és kapcsolatait mutatja be. Az állapot-átmenet diagram az objektum dinamikus viselkedését, állapotváltozásait és a hozzájuk tartozó műveleteket ábrázolja.

A szekvencia diagramon lehet üzeneteket feltüntetni.

Az állapot-átmenet diagramon lehet események bekövetkezését jelölni.

Az <>, <>, <>, <>, <>, <>, <> sztereotípiák mind alkalmazhatóak az osztálydiagramon.

Refaktoring során a funkcionalitás nem változik, csak a kód szerkezete kerül átalakításra. Ez lehetővé teszi a kód tisztábbá tételét, könnyebb megértését és karbantartását.

Az emlékező állapot olyan állapot, amelyik emlékszik arra, hogy melyik alállapotból terminált, és képes arra, hogy az állapotba való újabb belépéskor ugyanabba az állapotba kerüljön.

A vezérlőautomata olyan állapotgép, mely műszaki eszközt, rendszert vezérel, vagy ír le, az aktuális állapot alapján.