UML Class Diagram Tutorial: Abstract Class with Examples

Το Διάγραμμα τάξης ορίζει τους τύπους αντικειμένων στο σύστημα και τους διαφορετικούς τύπους σχέσεων που υπάρχουν μεταξύ τους. Παρέχει μια προβολή υψηλού επιπέδου μιας εφαρμογής. Αυτή η μέθοδος μοντελοποίησης μπορεί να εκτελεστεί με όλες σχεδόν τις Αντικειμενοστρεφείς μεθόδους. Μια κλάση μπορεί να αναφέρεται σε μια άλλη κλάση. Μια κλάση μπορεί να έχει τα αντικείμενά της ή μπορεί να κληρονομήσει από άλλες κλάσεις.

Οφέλη του Διαγράμματος Τάξης

• Διάγραμμα τάξης Παρουσιάζει μοντέλα δεδομένων για ακόμη και πολύ περίπλοκα συστήματα πληροφοριών
• Παρέχει μια επισκόπηση του πώς είναι δομημένη η εφαρμογή πριν μελετήσει τον πραγματικό κώδικα. Αυτό μπορεί εύκολα να μειώσει τον χρόνο συντήρησης
• Βοηθά στην καλύτερη κατανόηση των γενικών σχηματικών σχεδίων μιας εφαρμογής.
• Επιτρέπει τη σχεδίαση λεπτομερών γραφημάτων που επισημαίνουν τον κώδικα που απαιτείται για τον προγραμματισμό
• Χρήσιμο για προγραμματιστές και άλλους ενδιαφερόμενους φορείς.

Βασικά στοιχεία ενός διαγράμματος κλάσης UML

Τα βασικά στοιχεία του διαγράμματος κλάσης UML είναι:

1. Ονομα τάξης
2. Γνωρίσματα
3. Operaσεις

Ονομα τάξης

Το όνομα της τάξης χρειάζεται μόνο στη γραφική αναπαράσταση της τάξης. Εμφανίζεται στο επάνω διαμέρισμα. Μια κλάση είναι το σχεδιάγραμμα ενός αντικειμένου που μπορεί να μοιράζεται τις ίδιες σχέσεις, ιδιότητες, πράξεις και σημασιολογία. Η κλάση αποδίδεται ως ορθογώνιο, συμπεριλαμβανομένου του ονόματος, των χαρακτηριστικών και των λειτουργιών της σε sperate διαμερίσματα.

Κατά την αντιπροσώπευση μιας τάξης πρέπει να τηρούνται οι ακόλουθοι κανόνες:

1. Ένα όνομα τάξης πρέπει πάντα να ξεκινά με κεφαλαίο γράμμα.
2. Το όνομα της τάξης πρέπει να βρίσκεται πάντα στο κέντρο του πρώτου διαμερίσματος.
3. Ένα όνομα τάξης πρέπει πάντα να γράφεται μορφή.
4. Το όνομα της αφηρημένης κλάσης UML πρέπει να είναι γραμμένο με πλάγια γραφή.

Γνωρίσματα

Ένα χαρακτηριστικό ονομάζεται ιδιότητα μιας κλάσης που περιγράφει το αντικείμενο που μοντελοποιείται. Στο διάγραμμα κλάσης, αυτό το στοιχείο τοποθετείται ακριβώς κάτω από το διαμέρισμα ονόματος.

Ένα παράγωγο χαρακτηριστικό υπολογίζεται από άλλα χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, η ηλικία του μαθητή μπορεί εύκολα να υπολογιστεί από την ημερομηνία γέννησής του.

Χαρακτηριστικά γνωρίσματα

• Τα χαρακτηριστικά γράφονται γενικά μαζί με τον παράγοντα ορατότητας.
• Δημόσιο, ιδιωτικό, προστατευμένο και πακέτο είναι οι τέσσερις ορατότητες που συμβολίζονται με τα σύμβολα +, -, # ή ~ αντίστοιχα.
• Η ορατότητα περιγράφει την προσβασιμότητα ενός χαρακτηριστικού μιας κλάσης.
• Τα χαρακτηριστικά πρέπει να έχουν ένα ουσιαστικό όνομα που να περιγράφει τη χρήση τους σε μια κλάση.

Σχέσεις

Υπάρχουν κυρίως τρία είδη σχέσεις στο UML:

1. Εξαρτήσεις
2. Γενικεύσεις
3. Σύλλογοι

Εξάρτηση

Εξάρτηση σημαίνει τη σχέση μεταξύ δύο ή περισσότερων κλάσεων στην οποία μια αλλαγή στη μία μπορεί να επιβάλει αλλαγές στην άλλη. Ωστόσο, πάντα θα δημιουργεί μια πιο αδύναμη σχέση. Η εξάρτηση δείχνει ότι μια κλάση εξαρτάται από μια άλλη.

Στα ακόλουθα παραδείγματα διαγραμμάτων τάξης UML, ο Student έχει μια εξάρτηση από το Κολλέγιο

Γενίκευση:

Μια γενίκευση βοηθά στη σύνδεση μιας υποκλάσης με την υπερκλάση της. Μια υπο-κλάση κληρονομείται από την υπερκλάση της. Η σχέση γενίκευσης δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μοντελοποίηση της εφαρμογής διεπαφής. Το διάγραμμα κλάσεων επιτρέπει την κληρονομιά από πολλαπλές υπερκλάσεις.

Σε αυτό το παράδειγμα, η τάξη Student γενικεύεται από το Person Class.

Σχέση:

Αυτό το είδος σχέσης αντιπροσωπεύει στατικές σχέσεις μεταξύ των κλάσεων Α και Β. Για παράδειγμα. ένας υπάλληλος εργάζεται για έναν οργανισμό.

Ακολουθούν ορισμένοι κανόνες για το Σύλλογο:

• Ο συσχετισμός είναι ως επί το πλείστον ρήμα ή ρηματική φράση ή ουσιαστική ή ονομαστική φράση.
• Θα πρέπει να ονομαστεί για να υποδείξει τον ρόλο που διαδραμάτισε η κλάση που επισυνάπτεται στο τέλος της διαδρομής συσχέτισης.
• Υποχρεωτικό για αντανακλαστικούς συσχετισμούς

Σε αυτό το παράδειγμα, φαίνεται η σχέση μεταξύ φοιτητή και κολεγίου που είναι οι σπουδές.

Πολλαπλότητα

Η πολλαπλότητα είναι ένας παράγοντας που σχετίζεται με ένα χαρακτηριστικό. Καθορίζει πόσες παρουσίες χαρακτηριστικών δημιουργούνται όταν αρχικοποιείται μια κλάση. Εάν δεν καθορίζεται μια πολλαπλότητα, από προεπιλογή η μία θεωρείται ως προεπιλεγμένη πολλαπλότητα.

Ας πούμε ότι υπάρχουν 100 φοιτητές σε ένα κολέγιο. Το κολέγιο μπορεί να έχει πολλούς μαθητές.

Συσσωμάτωση

Η συνάθροιση είναι ένας ειδικός τύπος συσχέτισης που μοντελοποιεί μια ολική σχέση μεταξύ του αδρανούς και των μερών του.

Για παράδειγμα, το κολέγιο της τάξης αποτελείται από έναν ή περισσότερους μαθητές. Συγκεντρωτικά, οι κλάσεις που περιέχονται δεν εξαρτώνται ποτέ πλήρως από τον κύκλο ζωής του δοχείου. Εδώ, η τάξη του κολεγίου θα παραμείνει ακόμα και αν ο μαθητής δεν είναι διαθέσιμος.

Σύνθεση:

Η σύνθεση είναι ένας ειδικός τύπος συνάθροισης που υποδηλώνει ισχυρή ιδιοκτησία μεταξύ δύο κλάσεων όταν μια τάξη είναι μέρος μιας άλλης κατηγορίας.

Για παράδειγμα, εάν το κολέγιο αποτελείται από μαθητή τάξεων. Το κολέγιο θα μπορούσε να περιέχει πολλούς φοιτητές, ενώ κάθε μαθητής ανήκει μόνο σε ένα κολέγιο. Έτσι, εάν το κολέγιο δεν λειτουργεί, αφαιρούνται επίσης όλοι οι μαθητές.

Συνάθροιση εναντίον σύνθεσης

Συσσωμάτωση	Σύνθεση
Η συγκέντρωση υποδηλώνει μια σχέση όπου το παιδί μπορεί να υπάρχει χωριστά από την τάξη των γονέων του. Παράδειγμα: Αυτοκίνητο (Γονέας) και Αυτοκίνητο (Παιδί). Έτσι, εάν διαγράψετε το αυτοκίνητο, το παιδί αυτοκίνητο εξακολουθεί να υπάρχει.	Σχέση εμφάνισης σύνθεσης όπου το παιδί δεν θα υπάρξει ποτέ ανεξάρτητα από τον γονέα. Παράδειγμα: Σπίτι (γονέας) και Δωμάτιο (παιδί). Τα δωμάτια δεν θα χωριστούν ποτέ σε ένα σπίτι.

Περίληψη Μαθήματα

Είναι μια κλάση με πρωτότυπο λειτουργίας, αλλά όχι την υλοποίηση. Είναι επίσης δυνατό να έχουμε μια αφηρημένη κλάση χωρίς να δηλώνονται πράξεις μέσα σε αυτήν. Μια περίληψη είναι χρήσιμη για τον προσδιορισμό των λειτουργιών σε όλες τις κλάσεις. Ας εξετάσουμε ένα παράδειγμα μιας αφηρημένης τάξης. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε μια αφηρημένη κλάση που ονομάζεται κίνηση με μια μέθοδο ή μια πράξη που δηλώνεται μέσα της. Η μέθοδος που δηλώνεται μέσα στην αφηρημένη κλάση ονομάζεται a κίνηση ().

Αυτή η μέθοδος αφηρημένης κλάσης μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιοδήποτε αντικείμενο όπως αυτοκίνητο, ζώο, ρομπότ κ.λπ. για την αλλαγή της τρέχουσας θέσης. Είναι αποτελεσματικό να χρησιμοποιείται αυτή η μέθοδος αφηρημένης κλάσης με ένα αντικείμενο επειδή δεν παρέχεται υλοποίηση για τη δεδομένη συνάρτηση. Μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε με οποιονδήποτε τρόπο για πολλά αντικείμενα.

Στο UML, η αφηρημένη κλάση έχει την ίδια σημείωση με αυτή της κλάσης. Η μόνη διαφορά μεταξύ μιας κλάσης και μιας αφηρημένης κλάσης είναι ότι το όνομα της κλάσης είναι αυστηρά γραμμένο με πλάγια γραμματοσειρά.

Μια αφηρημένη κλάση δεν μπορεί να αρχικοποιηθεί ή να δημιουργηθεί.

Στα παραπάνω αφηρημένη σημειογραφία τάξης, υπάρχει η μόνη αφηρημένη μέθοδος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από πολλά αντικείμενα κλάσεων.

Παράδειγμα διαγράμματος κλάσης UML

Η δημιουργία ενός διαγράμματος τάξης είναι μια απλή διαδικασία. Δεν περιλαμβάνει πολλές τεχνικές λεπτομέρειες. Εδώ, είναι ένα παράδειγμα:

Το σύστημα των ΑΤΜ είναι πολύ απλό καθώς οι πελάτες πρέπει να πατήσουν κάποια κουμπιά για να λάβουν μετρητά. Ωστόσο, υπάρχουν πολλά επίπεδα ασφαλείας που πρέπει να περάσει οποιοδήποτε σύστημα ATM. Αυτό βοηθά στην πρόληψη της απάτης και στην παροχή μετρητών ή στοιχείων ανάγκης στους τραπεζικούς πελάτες.

Παρακάτω δίνεται ένα παράδειγμα διαγράμματος κλάσης UML:

Ελέγξτε επίσης: - Διαγράμματα UML: Ιστορικό, Τύποι, Χαρακτηριστικά, Εκδόσεις, Εργαλεία

Διάγραμμα τάξης στον κύκλο ζωής ανάπτυξης λογισμικού

Τα διαγράμματα τάξης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διάφορες φάσεις ανάπτυξης λογισμικού. Βοηθά στη μοντελοποίηση διαγραμμάτων τάξης σε τρεις διαφορετικές προοπτικές.

1. Εννοιολογική προοπτική: Τα εννοιολογικά διαγράμματα περιγράφουν πράγματα στον πραγματικό κόσμο. Θα πρέπει να σχεδιάσετε ένα διάγραμμα που να αντιπροσωπεύει τις έννοιες στον υπό μελέτη τομέα. Αυτές οι έννοιες σχετίζονται με την τάξη και είναι πάντα ανεξάρτητη από τη γλώσσα.

2. Προοπτική προδιαγραφών: Η προοπτική προδιαγραφών περιγράφει αφαιρέσεις λογισμικού ή στοιχεία με προδιαγραφές και διεπαφές. Ωστόσο, δεν παρέχει καμία δέσμευση για συγκεκριμένη εφαρμογή.

3. Προοπτική υλοποίησης: Αυτός ο τύπος διαγραμμάτων κλάσης χρησιμοποιείται για υλοποιήσεις σε μια συγκεκριμένη γλώσσα ή εφαρμογή. Προοπτική υλοποίησης, χρήση για υλοποίηση λογισμικού.

καλυτερα πρακτικές Σχεδιασμού του Διαγράμματος Τάξης

Τα διαγράμματα κλάσεων είναι τα πιο σημαντικά διαγράμματα UML που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη εφαρμογών λογισμικού. Υπάρχουν πολλές ιδιότητες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη σχεδίαση ενός διαγράμματος κλάσης. Αντιπροσωπεύουν διάφορες πτυχές μιας εφαρμογής λογισμικού.

Ακολουθούν ορισμένα σημεία που πρέπει να έχετε υπόψη κατά τη σχεδίαση ενός διαγράμματος τάξης:

• Το όνομα που δίνεται στο διάγραμμα τάξης πρέπει να έχει νόημα. Επιπλέον, θα πρέπει να περιγράφει την πραγματική πτυχή του συστήματος.
• Η σχέση μεταξύ κάθε στοιχείου πρέπει να προσδιορίζεται εκ των προτέρων.
• Η ευθύνη για κάθε τάξη πρέπει να προσδιοριστεί.
• Για κάθε κατηγορία, θα πρέπει να καθοριστεί ο ελάχιστος αριθμός ιδιοτήτων. Επομένως, οι ανεπιθύμητες ιδιότητες μπορούν εύκολα να κάνουν το διάγραμμα πολύπλοκο.
• Οι σημειώσεις χρήστη θα πρέπει να περιλαμβάνονται όποτε χρειάζεται να ορίσετε κάποια πτυχή του διαγράμματος. Στο τέλος του σχεδίου, πρέπει να είναι κατανοητό για την ομάδα ανάπτυξης λογισμικού.
• Τέλος, πριν δημιουργηθεί η τελική έκδοση, το διάγραμμα πρέπει να σχεδιαστεί σε απλό χαρτί. Επιπλέον, θα πρέπει να επεξεργαστεί εκ νέου μέχρι να είναι έτοιμο για τελική υποβολή.

Συμπέρασμα

• Η UML είναι η τυπική γλώσσα για τον προσδιορισμό, το σχεδιασμό και την απεικόνιση των τεχνουργημάτων των συστημάτων λογισμικού
• Μια κλάση είναι ένα προσχέδιο για ένα αντικείμενο
• Ένα διάγραμμα κλάσης περιγράφει τους τύπους των αντικειμένων στο σύστημα και τα διαφορετικά είδη σχέσεων που υπάρχουν μεταξύ τους
• Επιτρέπει την ανάλυση και το σχεδιασμό της στατικής προβολής μιας εφαρμογής λογισμικού
• Τα διαγράμματα κλάσεων είναι τα πιο σημαντικά διαγράμματα UML που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη εφαρμογών λογισμικού
• Τα βασικά στοιχεία του διαγράμματος κλάσης UML είναι 1) Κατηγορία 2) Ιδιότητες 3) Σχέσεις
• Το Διάγραμμα τάξης παρέχει μια επισκόπηση του τρόπου με τον οποίο είναι δομημένη η εφαρμογή πριν από τη μελέτη του πραγματικού κώδικα. Σίγουρα μειώνει τον χρόνο συντήρησης
• Το διάγραμμα κλάσης είναι χρήσιμο για τη χαρτογράφηση αντικειμενοστρεφών γλωσσών προγραμματισμού όπως Java, C++Ρουμπίνι, PythonΚ.λπ.

Ελέγξτε επίσης: - Εκμάθηση διαγράμματος UML για αρχάριους: Μάθετε το UML Online ΔΩΡΕΑΝ