Урок за UML диаграма на клас: Абстрактен клас с примери

Диаграмата на класа дефинира типовете обекти в системата и различните типове връзки, които съществуват между тях. Той дава изглед на високо ниво на приложение. Този метод за моделиране може да работи с почти всички обектно-ориентирани методи. Един клас може да препраща към друг клас. Един клас може да има свои обекти или може да наследи от други класове.

Предимства на диаграмата на класа

• Диаграма на класове Илюстрира модели на данни дори за много сложни информационни системи
• Той предоставя общ преглед на това как е структурирано приложението, преди да проучи действителния код. Това може лесно да намали времето за поддръжка
• Помага за по-добро разбиране на общите схеми на приложението.
• Позволява изчертаване на подробни диаграми, които подчертават кода, необходим за програмиране
• Полезно за разработчици и други заинтересовани страни.

Основни елементи на UML диаграма на класове

Основните елементи на UML класовата диаграма са:

1. Име на класа
2. Атрибути
3. Operaции

Име на класа

Името на класа е необходимо само в графичното представяне на класа. Показва се в най-горното отделение. Класът е схема на обект, който може да споделя същите връзки, атрибути, операции и семантика. Класът се изобразява като правоъгълник, включително неговото име, атрибути и операции в отделни отделения.

Трябва да се спазват следните правила, докато се представя клас:

1. Името на клас трябва винаги да започва с главна буква.
2. Името на клас трябва винаги да е в центъра на първото отделение.
3. Винаги трябва да се записва име на клас удебелен шрифт формат.
4. Името на абстрактния UML клас трябва да бъде написано в курсив.

Атрибути

Атрибутът се нарича свойство на клас, което описва обекта, който се моделира. В диаграмата на класовете този компонент се поставя точно под отделението за име.

Производен атрибут се изчислява от други атрибути. Например, възрастта на ученика може лесно да бъде изчислена от неговата/нейната дата на раждане.

Характеристики на атрибути

• Атрибутите обикновено се записват заедно с фактора за видимост.
• Публичен, частен, защитен и пакет са четирите видимости, които се обозначават съответно със знаци +, -, # или ~.
• Видимостта описва достъпността на атрибут на клас.
• Атрибутите трябва да имат смислено име, което описва употребата им в даден клас.

Взаимоотношения

Има основно три вида релации в UML:

1. Зависимостите
2. Обобщения
3. Асоциации

Зависимост

Зависимост означава връзката между два или повече класа, в която промяна в единия може да наложи промени в другия. Въпреки това винаги ще създаде по-слаба връзка. Зависимостта показва, че един клас зависи от друг.

В следните примери на UML диаграма на клас, Student има зависимост от College

Обобщение:

Обобщението помага да се свърже подклас с неговия суперклас. Подкласът се наследява от своя суперклас. Връзката на обобщение не може да се използва за моделиране на изпълнението на интерфейса. Диаграмата на класа позволява наследяване от множество суперкласове.

В този пример класът Student е обобщен от Person Class.

асоциация:

Този вид връзка представлява статични връзки между класове A и B. Например; служител работи за организация.

Ето някои правила за асоцииране:

• Асоциацията е предимно глагол или глаголна фраза, съществително име или съществителна фраза.
• Трябва да бъде наименуван, за да посочи ролята, която играе класът, прикачен в края на пътя на асоцииране.
• Задължително за рефлексивни асоциации

В този пример е показана връзката между студент и колеж, което е обучение.

многочисленост

Множеството е фактор, свързан с атрибут. Той определя колко екземпляра на атрибути се създават при инициализиране на клас. Ако множествеността не е посочена, по подразбиране една се счита за множественост по подразбиране.

Да кажем, че има 100 студенти в един колеж. Колежът може да има няколко студенти.

Агрегация

Агрегирането е специален тип асоцииране, което моделира връзка цяло-част между агрегата и неговите части.

Например колегията на класа се състои от един или повече студенти. При агрегирането съдържащите се класове никога не зависят напълно от жизнения цикъл на контейнера. Тук класът на колежа ще остане дори ако студентът не е на разположение.

Състав:

Композицията е специален тип агрегиране, което означава силна собственост между два класа, когато един клас е част от друг клас.

Например, ако колежът се състои от класове студент. Колежът може да включва много студенти, докато всеки студент принадлежи само към един колеж. Така че, ако колежът не функционира, всички студенти също са премахнати.

Агрегиране срещу състав

Агрегация	композиция
Агрегацията показва връзка, при която детето може да съществува отделно от своя родителски клас. Пример: Автомобил (родител) и автомобил (дете). Така че, ако изтриете автомобила, дъщерният автомобил все още съществува.	Връзка на показване на композиция, при която детето никога няма да съществува независимо от родителя. Пример: Къща (родител) и Стая (дете). Стаите никога няма да се разделят на къща.

Абстрактни класове

Това е клас с прототип на операция, но не и изпълнение. Също така е възможно да има абстрактен клас без декларирани операции вътре в него. Резюмето е полезно за идентифициране на функционалностите в класовете. Нека разгледаме пример за абстрактен клас. Да предположим, че имаме абстрактен клас, наречен като движение с метод или операция, декларирани вътре в него. Методът, деклариран вътре в абстрактния клас, се нарича a ход ().

Този метод на абстрактен клас може да се използва от всеки обект като кола, животно, робот и т.н. за промяна на текущата позиция. Ефективно е да използвате този метод на абстрактен клас с обект, тъй като не е осигурена реализация за дадената функция. Можем да го използваме по всякакъв начин за множество обекти.

В UML абстрактният клас има същата нотация като тази на класа. Единствената разлика между клас и абстрактен клас е, че името на класа е строго написано с курсив.

Абстрактен клас не може да бъде инициализиран или създаден.

В горното нотация на абстрактния клас, има единственият един абстрактен метод, който може да се използва от множество обекти на класове.

Пример за диаграма на UML клас

Създаването на класова диаграма е лесен процес. Не включва много технически подробности. Ето един пример:

Системата на банкоматите е много проста, тъй като клиентите трябва да натиснат няколко бутона, за да получат пари в брой. Има обаче множество нива на сигурност, които всяка ATM система трябва да премине. Това помага за предотвратяване на измами и предоставя пари в брой или подробности за нуждата на клиентите на банката.

По-долу е даден пример за UML диаграма на клас:

Също така проверете: - UML диаграми: история, типове, характеристики, версии, инструменти

Диаграма на класове в жизнения цикъл на разработка на софтуер

Диаграмите на класове могат да се използват в различни фази на разработка на софтуер. Помага при моделирането на диаграми на класове в три различни гледни точки.

1. Концептуална перспектива: Концептуалните диаграми описват нещата в реалния свят. Трябва да начертаете диаграма, която представя понятията в изследваната област. Тези понятия са свързани с класа и той винаги е независим от езика.

2. Перспектива на спецификацията: Спецификационната перспектива описва софтуерни абстракции или компоненти със спецификации и интерфейси. Той обаче не поема ангажименти за конкретно изпълнение.

3. Перспектива за изпълнение: Този тип диаграми на класове се използват за имплементации на конкретен език или приложение. Перспектива на внедряване, използване за внедряване на софтуер.

Най-добри практики за проектиране на диаграма на клас

Диаграмите на класове са най-важните UML диаграми, използвани за разработване на софтуерни приложения. Има много свойства, които трябва да се вземат предвид при изчертаване на диаграма на клас. Те представляват различни аспекти на софтуерно приложение.

Ето някои точки, които трябва да имате предвид, докато чертаете диаграма на класове:

• Името, дадено на класовата диаграма, трябва да е смислено. Освен това, той трябва да описва реалния аспект на системата.
• Връзката между всеки елемент трябва да бъде идентифицирана предварително.
• Трябва да се определи отговорността за всеки клас.
• За всеки клас трябва да се посочи минимален брой свойства. Следователно нежеланите свойства могат лесно да направят диаграмата сложна.
• Потребителските бележки трябва да бъдат включени винаги, когато трябва да дефинирате някои аспекти на диаграмата. В края на чертежа той трябва да е разбираем за екипа за разработка на софтуер.
• И накрая, преди да създадете окончателния вариант, диаграмата трябва да бъде начертана на обикновена хартия. Освен това, той трябва да бъде преработен, докато стане готов за окончателно изпращане.

Заключение

• UML е стандартният език за специфициране, проектиране и визуализиране на артефактите на софтуерните системи
• Класът е план за обект
• Диаграмата на класа описва типовете обекти в системата и различните видове връзки, които съществуват между тях
• Позволява анализ и проектиране на статичен изглед на софтуерно приложение
• Диаграмите на класове са най-важните UML диаграми, използвани за разработка на софтуерни приложения
• Основните елементи на диаграмата на UML класове са 1) Клас 2) Атрибути 3) Връзки
• Диаграмата на класа предоставя общ преглед на това как е структурирано приложението, преди да проучите действителния код. Със сигурност намалява времето за поддръжка
• Класовата диаграма е полезна за картографиране на обектно-ориентирани езици за програмиране като Java, C++, Руби, PythonИ др

Също така проверете: - Урок за UML диаграма за начинаещи: Научете UML онлайн БЕЗПЛАТНО