البرنامج التعليمي لمخطط فئة UML: فئة مجردة مع أمثلة

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. Operaستعقد

اسم الفصل

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. 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.

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

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

تعميم:

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.

تعددية

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.

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:

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.

فئات مجردة

إنها فئة بها نموذج أولي للعملية، ولكن ليس التنفيذ. ومن الممكن أيضًا أن يكون لديك فئة مجردة بدون عمليات معلنة بداخلها. والفئة المجردة مفيدة لتحديد الوظائف عبر الفئات. دعنا نفكر في مثال لفئة مجردة. لنفترض أن لدينا فئة مجردة تسمى حركة مع طريقة أو عملية معلنة بداخلها. الطريقة المعلنة داخل الفئة المجردة تسمى 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.

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 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:

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 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 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.

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 مخطط الفصل مفيدًا لتعيين لغات البرمجة الموجهة للكائنات مثل Java, C++روبي, Python، الخ.

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