مخطط فئات UML: المطلقtracفئة t مع أمثلة

⚡ ملخص ذكي

يُقدّم مخطط فئات UML عرضًا ثابتًا، أشبه بمخطط تفصيلي، لنظام برمجي، يُظهر فئاته وخصائصه وعملياته والعلاقات التي تربطها. يشرح هذا المورد العناصر الأساسية وأنواع العلاقات وخصائصها.tracفئات t، ومثال عملي لجهاز الصراف الآلي.

  • 🧩 العناصر المركزية: يُظهر كل فصل ثلاثة أقسام - الاسم والخصائص والعمليات - داخل مستطيل.
  • 🔤 الرؤية: يتم تمييز الوصول العام والخاص والمحمي والحزم بالرموز + و - و # و ~.
  • 🔗 العلاقات: التبعية والتعميم والارتباط - بالإضافة إلى التجميع والتركيب - تربط الفئات ببعضها البعض.
  • 🧱 ABStracالفئات: عضلات بطنtracيُعلن الصنف t عن العمليات دون تنفيذها ويظهر اسمه مكتوبًا بخط مائل.
  • 🏦 مثال عملي: يوضح نموذج الصراف الآلي متعدد الطبقات كيفية دمج الفئات والعلاقات في مخطط واحد.

ما هو الفصل في مخطط UML؟

A فئة في UML المخطط هو مخطط يستخدم لإنشاء كائن أو مجموعة من الكائنات. تحدد الفئة ما يمكن للكائن القيام به. إنها قالب لإنشاء كائنات مختلفة وتنفيذ سلوكها في النظام. يتم تمثيل الفئة في UML بواسطة مستطيل يتضمن صفوفًا بأسماء الفئات والسمات والعمليات.

ما هو مخطط الفئة؟

A مخطط الفصل في هندسة البرمجيات، يعتبر الرسم التخطيطي بنية ثابتة تعطي نظرة عامة على نظام برمجي من خلال عرض الفئات والسمات والعمليات والعلاقات بينها. يتضمن هذا الرسم التخطيطي اسم الفئة والسمات والعملية في أقسام منفصلة مخصصة. يساعد الرسم التخطيطي للفئة في إنشاء الكود لتطوير تطبيقات البرمجيات.

يحدد مخطط الفئة أنواع الكائنات الموجودة في النظام والأنواع المختلفة من العلاقات الموجودة فيما بينها. أنه يعطي رؤية عالية المستوى للتطبيق. يمكن تشغيل طريقة النمذجة هذه مع جميع الأساليب الموجهة للكائنات تقريبًا. يمكن لفئة الرجوع إلى فئة أخرى. يمكن أن يكون للفئة كائناتها أو قد ترث من فئات أخرى.

فوائد مخطط الفصل

  • يوضح الرسم التخطيطي للفئة نماذج البيانات حتى بالنسبة لأنظمة المعلومات المعقدة للغاية
  • فهو يوفر نظرة عامة حول كيفية تنظيم التطبيق قبل دراسة الكود الفعلي. وهذا يمكن بسهولة تقليل وقت الصيانة
  • يساعد على فهم أفضل للمخططات العامة للتطبيق.
  • يسمح برسم مخططات تفصيلية تسلط الضوء على الكود المطلوب برمجته
  • مفيدة للمطورين وأصحاب المصلحة الآخرين.

العناصر الأساسية للرسم التخطيطي لفئة UML

العناصر الأساسية لمخطط فئة UML هي:

  1. اسم الفصل
  2. السمات
  3. العمليات

اسم الفصل

اسم الفئة في UML

لا يلزم وجود اسم الفئة إلا في التمثيل الرسومي للفئة. ويظهر الاسم في الجزء العلوي. والفئة هي مخطط لكائن يمكنه مشاركة نفس العلاقات والسمات والعمليات والدلالات. ويتم عرض الفئة على شكل مستطيل، بما في ذلك اسمها وسماتها وعملياتها في أقسام منفصلة.

يجب مراعاة القواعد التالية عند تمثيل الفصل:

  1. يجب أن يبدأ اسم الفئة دائمًا بحرف كبير.
  2. يجب أن يكون اسم الفئة دائمًا في منتصف الحجرة الأولى.
  3. يجب دائمًا كتابة اسم الفصل الخطّ الغامق تنسيق.
  4. UML abstracيجب كتابة اسم الفئة t بخط مائل.

السمات

يتم تسمية السمة بخاصية فئة تصف الكائن الذي يتم تصميمه. في مخطط الفئة، يتم وضع هذا المكون أسفل حجرة الاسم مباشرة.

السمات في UML

يتم حساب السمة المشتقة من السمات الأخرى. على سبيل المثال، يمكن حساب عمر الطالب بسهولة من تاريخ ميلاده.

السمات في UML

خصائص الصفات

  • تتم كتابة السمات بشكل عام مع عامل الرؤية.
  • العام والخاص والمحمي والحزمة هي عناصر الرؤية الأربعة التي يُشار إليها بالعلامات + أو - أو # أو ~ على التوالي.
  • تصف الرؤية إمكانية الوصول إلى إحدى سمات الفصل الدراسي.
  • يجب أن يكون للسمات اسم ذو معنى يصف استخدامه في الفصل الدراسي.

العلاقات

هناك أساسا ثلاثة أنواع من العلاقات في UML:

  1. تبعيات
  2. التعميمات
  3. جمعيات

التبعية

التبعية تعني العلاقة بين فئتين أو أكثر حيث قد يؤدي التغيير في إحداهما إلى حدوث تغييرات في الأخرى. ومع ذلك، فإنه سيخلق دائما علاقة أضعف. تشير التبعية إلى أن فئة واحدة تعتمد على أخرى.

في أمثلة مخطط فئة UML التالية، يعتمد الطالب على الكلية

العلاقات في UML

تعميم:

العلاقات في UML

يساعد التعميم على ربط فئة فرعية بفئتها الفائقة. يتم توريث الفئة الفرعية من الطبقة الفائقة الخاصة بها. لا يمكن استخدام علاقة التعميم لنموذج تنفيذ الواجهة. يسمح مخطط الفصل بالوراثة من فئات فائقة متعددة.

في هذا المثال، يتم تعميم فئة الطالب من فئة الأشخاص.

جمعية:

يمثل هذا النوع من العلاقات علاقات ثابتة بين الفئتين A وB. على سبيل المثال؛ موظف يعمل في منظمة.

فيما يلي بعض القواعد الخاصة بالجمعية:

  • الارتباط هو في الغالب فعل أو عبارة فعلية أو عبارة اسمية أو اسمية.
  • ينبغي تسميته للإشارة إلى الدور الذي تلعبه الفئة المرفقة في نهاية مسار الارتباط.
  • إلزامية للجمعيات الانعكاسية

في هذا المثال، تظهر العلاقة بين الطالب والكلية وهي الدراسة.

العلاقات في UML

تعددية

العلاقات في UML

التعدد هو عامل مرتبط بالسمة. وهو يحدد عدد مثيلات السمات التي يتم إنشاؤها عند تهيئة الفصل. إذا لم يتم تحديد التعدد، فسيتم اعتباره تعددًا افتراضيًا.

لنفترض أن هناك 100 طالب في كلية واحدة. يمكن أن تضم الكلية عدة طلاب.

تجميع

التجميع هو نوع خاص من الارتباط الذي يمثل علاقة جزئية كاملة بين التجميع وأجزائه.

العلاقات في UML

على سبيل المثال، تتكون كلية الفصل من طالب واحد أو أكثر. في حالة التجميع، لا تعتمد الفئات المضمنة بشكل كامل على دورة حياة الحاوية. وهنا سيبقى الفصل الجامعي حتى لو لم يكن الطالب متواجدا.

التركيبة:

العلاقات في UML

التكوين هو نوع خاص من التجميع الذي يدل على الملكية القوية بين فئتين عندما تكون إحدى الفئتين جزءًا من فئة أخرى.

على سبيل المثال، إذا كانت الكلية مكونة من فصول دراسية للطلاب. يمكن أن تضم الكلية العديد من الطلاب، بينما ينتمي كل طالب إلى كلية واحدة فقط. لذلك، إذا كانت الكلية لا تعمل، فسيتم إزالة جميع الطلاب أيضًا.

التجميع مقابل التكوين

تجميع التركيب
يشير التجميع إلى علاقة حيث يمكن للطفل أن يوجد بشكل منفصل عن الفصل الأصلي. مثال: السيارة (الوالد) والسيارة (الطفل). لذلك، إذا قمت بحذف السيارة، فستظل السيارة الطفلة موجودة. علاقة عرض التكوين حيث لن يكون الطفل موجودًا بشكل مستقل عن الوالد. مثال: المنزل (الوالد) والغرفة (الطفل). لن يتم فصل الغرف أبدًا إلى منزل.

ABStracصفوف تي

هو صنف يحتوي على نموذج أولي للعملية، ولكن ليس على التنفيذ. من الممكن أيضًا أن يكون له قيمة مطلقةtracفئة t بدون تعريف أي عمليات بداخلها. قيمة مطلقةtracيُعدّ هذا مفيدًا لتحديد الوظائف المشتركة بين الفئات. لنأخذ مثالًا على القيمة المطلقةtracفئة t. لنفترض أن لدينا قيمة مطلقةtracيُطلق على الفئة t اسم حركة تحتوي على طريقة أو عملية مُعلنة بداخلها. الطريقة المُعلنة داخل abstracيُطلق على الفئة t اسم يتحرك ().

هذه العضلاتtracيمكن استخدام طريقة الفئة t بواسطة أي كائن مثل سيارة أو حيوان أو روبوت، إلخ، لتغيير الموضع الحالي. من الفعال استخدام هذه الطريقة.tracلا يمكن استخدام دالة الفئة t مع كائن، لأنه لا يوجد تطبيق مُقدّم لهذه الدالة. يمكننا استخدامها بأي طريقة مع كائنات متعددة.

في لغة النمذجة الموحدة (UML)، المطلقtracيُستخدم نفس الترميز الخاص بالفئة t. الفرق الوحيد بين الفئة و abs هوtracالشرط الأساسي هو أن اسم الفئة يُكتب بخط مائل بشكل صارم.

عضلات بطنtracلا يمكن تهيئة أو إنشاء مثيل للفئة t.

ABStracتدوين الفئة t
ABStracتدوين الفئة t

في ما سبق (ABS)tracتدوين الفئة t، لا يوجد سوى فاصل واحدtracطريقة يمكن استخدامها بواسطة كائنات متعددة من الفئات.

مثال على مخطط فئة UML

يعد إنشاء رسم تخطيطي للفصل عملية مباشرة. أنها لا تنطوي على العديد من الجوانب الفنية. هنا مثال:

نظام أجهزة الصراف الآلي بسيط للغاية حيث يحتاج العملاء إلى الضغط على بعض الأزرار لتلقي النقود. ومع ذلك، هناك طبقات أمان متعددة يجب أن يمر بها أي نظام صراف آلي. وهذا يساعد في منع الاحتيال وتوفير النقود أو التفاصيل اللازمة لعملاء البنوك.

فيما يلي مثال لمخطط فئة UML:

مثال على مخطط فئة UML

مثال على مخطط فئة UML

تحقق أيضا: - مخططات UML: التاريخ، الأنواع، الخصائص، الإصدارات، الأدوات

مخطط الفصل في دورة حياة تطوير البرمجيات

يمكن استخدام المخططات الطبقية في مراحل تطوير البرمجيات المختلفة. يساعد في نمذجة الرسوم البيانية للفصل في ثلاث وجهات نظر مختلفة.

1. المنظور المفاهيمي: المخططات المفاهيمية تصف أشياء في العالم الحقيقي. يجب عليك رسم مخطط يمثل المفاهيم في المجال قيد الدراسة. ترتبط هذه المفاهيم بالفئة وهي دائمًا مستقلة عن اللغة.

2. منظور المواصفات: يصف منظور المواصفات البرمجيات المطلقةtracتتضمن هذه المواصفات أو المكونات عناصر ذات مواصفات وواجهات. ومع ذلك، فهي لا تقدم أي التزام بتنفيذ محدد.

3. منظور التنفيذ: يُستخدم هذا النوع من المخططات الطبقية للتطبيقات بلغة أو تطبيق معين. منظور التنفيذ، واستخدامه لتنفيذ البرمجيات.

أفضل الممارسات لتصميم مخطط الفصل

تعتبر مخططات الفئات أهم مخططات UML المستخدمة في تطوير تطبيقات البرمجيات. هناك العديد من الخصائص التي يجب مراعاتها عند رسم مخطط الفئات. فهي تمثل جوانب مختلفة لتطبيق برمجي.

فيما يلي بعض النقاط التي يجب وضعها في الاعتبار أثناء رسم مخطط الفئة:

  • يجب أن يكون الاسم المعطى لمخطط الفصل ذو معنى. علاوة على ذلك، ينبغي أن يصف الجانب الحقيقي للنظام.
  • ويجب تحديد العلاقة بين كل عنصر مسبقًا.
  • يجب تحديد مسؤولية كل فئة.
  • يجب تحديد الحد الأدنى لعدد الخصائص لكل فئة. لذلك، يمكن للخصائص غير المرغوب فيها أن تجعل المخطط معقدًا بسهولة.
  • يجب تضمين ملاحظات المستخدم كلما احتجت إلى تحديد بعض جوانب الرسم التخطيطي. وفي نهاية الرسم التخطيطي، يجب أن يكون مفهومًا لفريق تطوير البرامج.
  • وأخيرًا، قبل إنشاء النسخة النهائية، يجب رسم المخطط على ورق عادي. علاوة على ذلك، يجب إعادة صياغته حتى يصبح جاهزًا للتقديم النهائي.

تحقق أيضا: - برنامج تعليمي لمخطط UML للمبتدئين: تعلم UML عبر الإنترنت مجانًا

الأسئلة الشائعة

يُظهر مخطط الفئات البنية الأساسية - الفئات والخصائص والعمليات والعلاقات - التي تنطبق على كل حالة. بينما يُظهر مخطط الكائنات لقطة لحالات محددة بقيم حقيقية في لحظة معينة. تُنمذج مخططات الفئات البنية، بينما تُظهر مخططات الكائنات أمثلة.

يمكنك رسم مخططات فئات UML باستخدام أدوات نمذجة مخصصة توفر أشكال الفئات، وروابط العلاقات، وعلامات التعدد. يدعم العديد منها توليد التعليمات البرمجية من المخططات والهندسة العكسية من المصدر، مع الحفاظ علىping التصميم وقاعدة التعليمات البرمجية متزامنان.

عضلات بطنtracيمكن لفئة t أن تعلن عن كل من المطبقة والمطلقةtracتُعرّف الواجهة العمليات فقط دون أي تنفيذ. يرث الصنف من صنف آخر.tracفئة t ولكن يمكنها تحقيق العديد من الواجهات.

نعم. Reverseتقوم أدوات الهندسة والذكاء الاصطناعي بفحص شفرة المصدر لاكتشاف الفئات والسمات والأساليب والعلاقات، ثم تقوم بإنشاء مخطط فئة مبدئي تلقائيًا. Revانظر إلى النتيجة، لأن الذكاء الاصطناعي قد يسيء قراءة الأنواع الديناميكية أو الوراثة المعقدة.

نعم. يمكن لمساعدي الذكاء الاصطناعي قراءة مخطط الفئات وشرح كل فئة وخصائصها وعملياتها، وكيفية ربطها بالارتباطات والتعميمات والتركيبات. وهذا يساعد المبتدئين على تفسير المخططات غير المألوفة بسرعة أثناء الدراسة أو مراجعة التعليمات البرمجية.

تلخيص هذه التدوينة بـ: