البرنامج التعليمي لمخطط فئة UML: فئة مجردة مع أمثلة

ما هو الفصل في مخطط UML؟

A فئة في UML الرسم التخطيطي هو مخطط يستخدم لإنشاء كائن أو مجموعة من الكائنات. تحدد الفئة ما يمكن أن يفعله الكائن. إنه قالب لإنشاء كائنات مختلفة وتنفيذ سلوكها في النظام. يتم تمثيل الفئة في UML بمستطيل يتضمن صفوفًا بأسماء الفئات والسمات والعمليات.

ما هو مخطط الفئة؟

A مخطط الفصل في هندسة البرمجيات عبارة عن بنية ثابتة تعطي نظرة عامة على نظام البرمجيات من خلال عرض الفئات والسمات والعمليات وعلاقاتها فيما بينها. يتضمن هذا الرسم البياني اسم الفئة، والسمات، والعملية في مقصورات منفصلة مخصصة. يساعد مخطط الفئة في إنشاء التعليمات البرمجية لتطوير تطبيقات البرامج.

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 مخطط الفصل نماذج البيانات الخاصة بـ complex نظم المعلومات
  • 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 دراwing 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. عمليات

اسم الفصل

اسم الفئة في UML

اسم الفئة مطلوب فقط في التمثيل الرسومي للفئة. يظهر في المقصورة العليا. الفصل هو مخطط كائن يمكنه مشاركة نفس العلاقات والسمات والعمليات والدلالات. يتم تقديم الفئة على شكل مستطيل، بما في ذلك اسمها وسماتها وعملياتها في حجرات منفصلة.

فولوwing يجب مراعاة القواعد أثناء 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. يجب كتابة اسم فئة ملخص UML بتنسيق 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 فولوwing أمثلة على مخططات فئة UML، الطالب لديه تبعية للكلية

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.
  • يجب تسميته للإشارة إلى الدور الذي يلعبه الفصل المرفق 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 ملكية قوية بين فئتين عندما تكون فئة واحدة 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.

فئات مجردة

إنها فئة ذات نموذج أولي للعملية، ولكن ليس التنفيذ. من الممكن أيضًا أن يكون لديك فئة مجردة بدون أي عمليات معلنة بداخلها. الملخص مفيد لتحديد الوظائف عبر الفئات. دعونا نفكر في مثال لفئة مجردة. لنفترض أن لدينا فئة مجردة تسمى كحركة مع طريقة أو عملية معلنة بداخلها. الطريقة المعلنة داخل الفئة المجردة تسمى a يتحرك ().

يمكن استخدام طريقة الفصل التجريدي هذه بواسطة أي كائن مثل سيارة أو حيوان أو روبوت وما إلى ذلك لتغيير الموضع الحالي. من الفعال استخدام طريقة الفئة المجردة هذه مع كائن لأنه لا يتم توفير أي تطبيق للوظيفة المحددة. يمكننا استخدامه بأي شكل من الأشكال لكائنات متعددة.

في UML، الفئة المجردة لها نفس تدوين الفئة. الفرق الوحيد بين الفصل الدراسي والفصل المجرد هو أن اسم الفصل مكتوب بدقة بخط مائل.

لا يمكن تهيئة فئة مجردة أو إنشاء مثيل لها.

تدوين فئة مجردة
تدوين فئة مجردة

في ما سبق تدوين فئة مجردة، هناك طريقة مجردة واحدة فقط 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 لاستلام النقود. ومع ذلك، هناك طبقات أمان متعددة يحتاج أي نظام صراف آلي إلى اجتيازها. وهذا يساعد على منع الاحتيال وتوفير النقد أو الحاجةtails 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: الرسوم البيانية المفاهيمية تصف الأشياء في العالم الحقيقي. يجب عليك رسم رسم تخطيطي يمثل المفاهيم في المجال قيد الدراسة. ترتبط هذه المفاهيم بالفصل وهي دائمًا مستقلة عن اللغة.

2. منظور المواصفات: يصف منظور المواصفات تجريدات البرامج أو مكوناتها ذات المواصفات والواجهات. ومع ذلك، فإنه لا يعطي 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 المخطط الطبقي

تعد الرسوم البيانية للفئات من أهم مخططات UML المستخدمة لتطوير تطبيقات البرمجيات. هناك العديد من الخصائص التي ينبغي مراعاتها أثناء drawing مخطط الطبقة. أنها تمثل جوانب مختلفة من تطبيق البرمجيات.

فيما يلي بعض النقاط التي يجب وضعها في الاعتبار أثناء السحبwing رسم تخطيطي للفئة:

  • 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 عندما تحتاج إلى تحديد بعض جوانب الرسم التخطيطي. في نهاية الدراwingيجب أن يكون مفهومًا لفريق تطوير البرمجيات.
  • وأخيرًا، قبل إنشاء النسخة النهائية، يجب رسم المخطط على ورق عادي. علاوة على ذلك، يجب إعادة صياغته حتى يصبح جاهزًا للتقديم النهائي.

وفي الختام

  • UML هي اللغة القياسية لتحديد وتصميم وتصور عناصر أنظمة البرمجيات
  • الفئة هي مخطط لكائن ما
  • يصف مخطط الفئة أنواع الكائنات الموجودة في النظام وأنواع العلاقات المختلفة الموجودة فيما بينها
  • يسمح بتحليل وتصميم العرض الثابت لتطبيق برمجي
  • تعد الرسوم البيانية للفئات من أهم مخططات UML المستخدمة لتطوير تطبيقات البرامج
  • العناصر الأساسية لمخطط فئة UML هي 1) الفئة 2) السمات 3) العلاقات
  • يوفر مخطط الفصل نظرة عامة حول كيفية تنظيم التطبيق قبل دراسة الكود الفعلي. إنه بالتأكيد يقلل من وقت الصيانة
  • يعد الرسم التخطيطي للفئة مفيدًا لتعيين لغات البرمجة الموجهة للكائنات مثل Java وC++ وRuby وPython وما إلى ذلك.

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