Interaktsiooni-, koostöö- ja järjestusskeemid koos näidetega

Mis on interaktsiooniskeem?

Interaktsiooni diagramm kasutatakse UML-is objektidevahelise suhtluse loomiseks. See ei manipuleeri konkreetse sideteega seotud andmetega. Interaktsiooniskeemid keskenduvad enamasti sõnumite edastamisele ja sellele, kuidas need sõnumid moodustavad süsteemi ühe funktsiooni. Interaktsiooniskeemid on loodud näitama, kuidas objektid täidavad süsteemi konkreetseid nõudeid. Interaktsioonidiagrammi kriitiline komponent on päästerõngas ja sõnumid.

Erinevatel UML-i elementidel on tavaliselt interaktsiooniskeemid. Interaktsiooni üksikasju saab näidata mitme tähise abil, nagu järjestusskeem, ajastusskeem, suhtlus-/koostööskeem. Interaktsioonidiagrammid kajastavad mis tahes süsteemi dünaamilist käitumist.

Interaktsiooni diagramm
Interaktsioonidiagrammi märkimine

Järgmised on UML-is määratletud erinevat tüüpi interaktsiooniskeemid:

  • Järjestusskeem
  • Koostöö diagramm
  • Ajastusskeem

Jadadiagrammi eesmärk on UML diagramm on visualiseerida sõnumivoo järjestust süsteemis. Tarkvaratehnika järjestusskeem näitab kahe päästeliini vahelist vastasmõju ajaliselt järjestatud sündmuste jadana.

UML-i koostööskeemi nimetatakse ka suhtlusskeemiks. Koostöödiagrammi eesmärk on rõhutada süsteemi struktuurseid aspekte, st seda, kuidas süsteemi erinevad eluliinid ühenduvad.

Ajastusdiagrammid keskenduvad eksemplarile, mil sõnum saadetakse ühelt objektilt teisele.

Interaktsioonidiagrammi eesmärk

Interaktsiooniskeemid aitavad teil visualiseerida süsteemi interaktiivset käitumist. Interaktsiooniskeeme kasutatakse selleks, et kujutada, kuidas üks või mitu süsteemi objekti ühenduvad ja omavahel suhtlevad.

Interaktsioonidiagrammid keskenduvad süsteemi dünaamilisele käitumisele. Interaktsioonidiagramm annab meile konteksti süsteemi ühe või mitme eluliini vahelise interaktsiooni kohta.

In UML, kasutatakse interaktsiooniskeeme järgmistel eesmärkidel:

  • Koostoime diagramme kasutatakse süsteemi dünaamilise käitumise jälgimiseks.
  • Interaktsiooniskeem visualiseerib suhtlust ja sõnumite edastamise järjestust süsteemis.
  • Interaktsiooni modelleerimise diagramm kujutab süsteemi erinevate objektide struktuurseid aspekte.
  • Interaktsioonidiagramm kujutab interaktsioonide järjestatud järjestust süsteemi sees.
  • Interaktsiooniskeem pakub vahendeid reaalajas andmete visualiseerimiseks UML-i kaudu.
  • UML-i interaktsiooniskeeme saab kasutada objektorienteeritud või hajutatud süsteemi arhitektuuri selgitamiseks.

Oluline terminoloogia

Interaktsiooniskeem sisaldab päästejooni, sõnumeid, operaatoreid, olekuinvariante ja piiranguid.

Lifeline

Päästerõngas tähistab suhtluses ühte osalejat. See kirjeldab, kuidas konkreetse klassifikaatori eksemplar interaktsioonis osaleb.

Päästejoon tähistab rolli, mida klassifikaatori eksemplar võib interaktsioonis mängida. Järgnevalt on toodud päästerõnga erinevad atribuudid,

  1. Nimi
    1. Seda kasutatakse päästeliini viitamiseks konkreetse interaktsiooni raames.
    2. Päästerõnga nimi on valikuline.
  2. KASUTUSALA
    1. See on klassifikaatori nimi, mille elujoon tähistab eksemplari.
  3. Valija
    1. See on Boole'i ​​tingimus, mida kasutatakse nõudele vastava konkreetse eksemplari valimiseks.
    2. Valija atribuut on samuti valikuline.

Elujoone tähistust selgitatakse tähistuste osas.

sõnumid

Sõnum on teatud tüüpi suhtlus kahe eluliini vahel interaktsioonis. Sõnum hõlmab järgmisi tegevusi,

  1. Kõneteade, mida kasutatakse operatsioonile helistamiseks.
  2. Sõnum eksemplari loomiseks.
  3. Sõnum eksemplari hävitamiseks.
  4. Signaali saatmiseks.

Kui päästerõngas saab kõneteate, toimib see palvena käivitada toiming, millel on sõnumis määratletud sarnane signatuur. Kui päästerõngas täidab sõnumit, on see kontrolli fookuses. Aja jooksul suhtlemise edenedes liigub kontrolli fookus erinevate päästeliinide vahel. Seda liikumist nimetatakse kontrollivooluks.

Süsteemi interaktsiooni diagrammil on kasutatud järgmisi teateid.

Sõnumi nimi Tähendus
Synckroonsõnum Sõnumi saatja jääb ootama, kuni saaja tagastab sõnumi täitmise kontrolli.
Asünkroonne sõnum Saatja ei oota vastuvõtjalt tagasisaatmist; selle asemel jätkab see järgmise sõnumi täitmist.
Sõnum tagasi Varasema sõnumi saaja tagastab kontrolli fookuse saatjale.
Objekti loomine Saatja loob klassifikaatori eksemplari.
Objekti hävitamine Saatja hävitab loodud eksemplari.
Leitud teade Sõnumi saatja on väljaspool suhtlust.
Kadunud sõnum Sõnum ei jõua kunagi sihtkohta ja see kaob suhtluses.

Olekuinvariandid ja piirangud

Kui eksemplar või päästerõngas saab sõnumi, võib see muuta olekut. Seisund on seisund või olukord objekti eluea jooksul, kus see rahuldab teatud piiranguid, sooritab teatud toiminguid ja ootab mõnda sündmust.

Interaktsiooniskeemil ei muuda kõik sõnumid eksemplari olekut. Mõnel sõnumil puuduvad mõne atribuudi väärtused. Sellel ei ole objekti olekule kõrvalmõjusid.

Operator

Operaator määrab toimingu selle kohta, kuidas operandid täidetakse. UML-i operaatorid toetavad andmetega tehtavaid toiminguid nii hargnemise kui ka iteratsiooni vormis. UML-i mudelis iteratsiooni ja hargnemise kasutamise tagamiseks saab kasutada erinevaid operaatoreid. Opt ja alt operaatoreid kasutatakse hargnevate operatsioonide jaoks. Silmusoperaatorit kasutatakse iteratsioonioperatsioonide tagamiseks, milles tingimust täidetakse korduvalt, kuni saadakse rahuldav tulemus. Katkestusoperaatorit kasutatakse tsükli või iteratsioonioperatsioonide sees. See tagab, et silmus katkeb alati, kui tekib katkestusoperaator. Kui katkestustingimust pole määratud, käivitab tsükkel lõpmatu arv kordi, mille tulemuseks on programmi krahh.

Järgmised on interaktsioonidiagrammis kasutatavad operaatorid:

Operator Nimi Tähendus
Vali valik Operandi käivitatakse, kui tingimus on tõene.
nt Kui muidu
muu Alternatiiv Operand, mille tingimus on tõene, täidetakse.
nt lüliti
Silmus Silmus Seda kasutatakse käsu loomiseks kindlaksmääratud perioodiks.
Murdma Murdma See katkestab tsükli, kui tingimus on tõene või väär, ja täidetakse järgmine käsk.
Ref Viide Seda kasutatakse muule interaktsioonile viitamiseks.
poolt Parallel Kõik operandid täidetakse paralleelselt.

Kordus

Interaktsioonidiagrammis saame näidata ka iteratsiooni, kasutades iteratsiooniavaldist. Iteratsiooniavaldis koosneb iteratsioonispetsifikaatorist ja valikulisest iteratsiooniklauslist. UML-i iteratsioonil pole eelnevalt määratud süntaksit.

Iteratsioonis, et näidata, et sõnumeid saadetakse paralleelselt, kasutatakse paralleelse iteratsiooni spetsifikaatorit. Paralleelset iteratsiooni spetsifikaatorit tähistatakse *//-ga. UML-i iteratsioon saavutatakse silmusoperaatori abil.

Hargnemine

Interaktsioonidiagrammis saame kujutada hargnemist, lisades sõnumitele valvetingimused. Valvetingimusi kasutatakse selleks, et kontrollida, kas sõnumit saab edasi saata või mitte. Teade saadetakse edasi ainult siis, kui selle kaitsetingimus on tõene. Sõnumil võib olla mitu kaitsetingimust või mitmel sõnumil võib olla sama kaitsetingimus. Hargnevus UML-is saavutatakse operaatorite alt ja opt abil.

Need on mõned kõige tähtsam UML-i interaktsioonidiagrammis kasutatud terminoloogiad.

Interaktsiooni tüübid diagramm ja tähistused

Järgmised on UML-is määratletud erinevat tüüpi interaktsiooniskeemid:

  • Järjestusskeem
  • Koostöö diagramm
  • Ajastusskeem

Interaktsiooni põhitähistus on ristkülik, mille ristkülikukujulise kasti vasakus ülanurgas on viisnurk.

Mis on järjestusskeem?

A Järjestusskeem lihtsalt kujutab objektide vahelist vastasmõju järjestikuses järjekorras. Järjestusdiagrammi eesmärk UML-is on visualiseerida sõnumivoo jada süsteemis. Järjestusdiagramm näitab kahe eluliini vastasmõju ajaliselt järjestatud sündmuste jadana.

  • Järjestusskeem näitab stsenaariumi rakendamist süsteemis. Süsteemi päästeliinid osalevad süsteemi täitmisel.
  • Järjestusdiagrammis kujutab päästejoont vertikaalne riba.
  • Kahe või enama objekti vaheline sõnumivoog on kujutatud vertikaalse punktiirjoonega, mis ulatub üle lehe alaosa.
  • Järjestusdiagrammis kasutatakse erinevat tüüpi teateid ja operaatoreid, mida on kirjeldatud eespool.
  • Järjestusskeemil kasutatakse ka iteratsiooni ja hargnemist.
Järjestusskeem
Märkused järjestusskeemil

Ülaltoodud jadaskeem sisaldab elujoone tähiseid ja erinevate jadaskeemides kasutatavate sõnumite tähistusi, nagu loomine, vastamine, asünkroonne sõnum jne.

Järjestusdiagrammi näide

Järgmine järjestusskeemi näide kujutab McDonaldsi tellimissüsteemi:

Järjestusskeem
Mcdonaldsi tellimissüsteemi järjestusskeem

Antud järjestusdiagrammi sündmuste järjestatud jada on järgmine:

  1. Tellimust sisse andma.
  2. Makske raha kassasse.
  3. Tellimuse kinnitus.
  4. Tellimuse ettevalmistamine.
  5. Telli serveerimine.

Kui toimingute järjekorda muudetakse, võib see kaasa tuua programmi krahhi. See võib põhjustada ka valesid või lollakaid tulemusi. Iga ülaltoodud järjestusdiagrammi jada on tähistatud erinevat tüüpi sõnumite abil. Diagrammi kõigi interaktsioonide tähistamiseks ei saa kasutada sama tüüpi sõnumit, kuna see tekitab süsteemis tüsistusi.

Peate olema ettevaatlik, kui valite konkreetse suhtluse jaoks sõnumi tähistuse. Märkus peab ühtima konkreetse diagrammi sees oleva järjestusega.

Järjestusdiagrammi eelised

  • Järjestusskeeme kasutatakse mis tahes reaalse rakenduse või süsteemi uurimiseks.
  • Järjestusskeeme kasutatakse sõnumivoo kujutamiseks ühelt objektilt teisele.
  • Järjestusskeeme on lihtsam hooldada.
  • Järjestusskeeme on lihtsam luua.
  • Järjestusskeeme saab hõlpsasti värskendada vastavalt süsteemisisestele muudatustele.
  • Järjestusdiagramm võimaldab nii tagurpidi kui ka edasist inseneritööd.

Jada diagrammi puudused

  • Järjestusskeemid võivad muutuda keeruliseks, kui süsteemis on liiga palju päästerõngaid.
  • Kui sõnumite järjestuse järjekorda muudetakse, saadakse valed tulemused.
  • Iga jada tuleb esitada erineva sõnumi tähistusega, mis võib olla veidi keeruline.
  • Sõnumi tüüp määrab diagrammi jada tüübi.

Mis on koostööskeem?

Koostöö diagramm kujutab tarkvaraobjektide vahelisi suhteid ja interaktsioone. Neid kasutatakse pigem süsteemis objektiarhitektuuri mõistmiseks, mitte sõnumi voo mõistmiseks nagu järjestusskeemil. Neid tuntakse ka kui "kommunikatsiooniskeeme".

Objektorienteeritud programmeerimise (OOP) kohaselt on objekti olemiga seotud erinevad atribuudid. Tavaliselt on objektorienteeritud süsteemis mitu objekti, kus iga objekti saab seostada mis tahes muu süsteemi sees oleva objektiga. Koostööskeeme kasutatakse süsteemi sees olevate objektide arhitektuuri uurimiseks. Objektide vahelist sõnumivoogu saab kujutada koostööskeemi abil.

Koostööskeemi eelised

  • Seda nimetatakse ka suhtlusskeemiks.
  • See rõhutab interaktsioonidiagrammi struktuurseid aspekte – seda, kuidas eluliin ühendub.
  • Selle süntaks on sarnane jadadiagrammi süntaksiga, välja arvatud see, et päästeliinil pole sabasid.
  • Järjestamisest üle antud sõnumid tähistatakse iga sõnumi hierarhilise nummerdamisega.
  • Võrreldes järjestusdiagrammiga on sideskeem semantiliselt nõrk.
  • Objektdiagrammid on suhtlusskeemi erijuhtumid.
  • See võimaldab teil keskenduda elementidele, mitte keskenduda sõnumivoole, nagu on kirjeldatud järjestusskeemil.
  • Järjestusskeeme saab hõlpsasti teisendada koostöödiagrammiks, kuna koostöödiagrammid ei ole väga väljendusrikkad.
  • Koostööskeemide ja jadaskeemide modelleerimisel võib osa teabest kaduda.

Koostööskeemi tähistused
Koostööskeemi tähistused

Ülaltoodud koostööskeemi tähistus sisaldab päästejooni koos konnektorite, isesilmuste, edasi- ja vastupidiste sõnumitega, mida kasutatakse koostööskeemis.

Koostööskeemi puudused

  • Koostööskeemid võivad muutuda keerukaks, kui süsteemis on liiga palju objekte.
  • Iga süsteemi sees olevat objekti on raske uurida.
  • Koostööskeemid on aeganõudvad.
  • Objekt hävitatakse pärast programmi lõpetamist.
  • Objekti olek muutub hetkega, mistõttu on raske jälgida iga üksikut muudatust, mis süsteemi objektis toimub.

Koostöö diagramm Näide

Järgmine diagramm kujutab järjestust õpilaste haldussüsteemis:

Koostöö diagramm

Õpilaste juhtimissüsteemi koostööskeem

Ülaltoodud koostööskeem kujutab õpilaste infohaldussüsteemi. Sidevoog ülaltoodud diagrammil on esitatud järgmiselt:

  1. Üliõpilane taotleb sisselogimist sisselogimissüsteemi kaudu.
  2. Taotlust kontrollib tarkvara autentimismehhanism.
  3. Kui andmebaasis on õpilasekanne, siis juurdepääs on lubatud; vastasel juhul tagastatakse viga.

Mis on ajastusskeem?

Ajastusskeem on lainekuju või graafik, mida kasutatakse eluliini oleku kirjeldamiseks igal ajahetkel. Seda kasutatakse objekti muutumise tähistamiseks ühest vormist teise vormi. Ajastusskeem ei sisalda järjestuses ja koostööskeemis nõutavaid märgendeid. Tarkvaraprogrammide vahelist voogu erinevatel ajahetkedel esitatakse lainekuju abil.

  • See on interaktsioonide õige esitus, mis keskendub erinevate objektide vahel saadetavate sõnumite konkreetsetele aegadele.
  • Ajastusskeeme kasutatakse konkreetse objekti üksikasjaliku ajatöötluse selgitamiseks.
  • Ajastusskeeme kasutatakse selleks, et selgitada, kuidas objekt oma eluea jooksul muutub.
  • Ajastusskeeme kasutatakse enamasti hajutatud ja manussüsteemidega.
  • UML-is loetakse ajastusskeeme vasakult paremale vastavalt vasakpoolses servas määratud päästejoone nimele.
  • Ajastusskeeme kasutatakse erinevate muutuste kujutamiseks, mis aeg-ajalt eluliini sees toimuvad.
  • Ajastusskeeme kasutatakse eluliini erinevate olekute graafilise esituse kuvamiseks ajaühiku kohta.
  • UML pakub erinevaid tähiseid, et lihtsustada üleminekuolekut kahe eluliini vahel ajaühiku kohta.

Ajastusskeem Näide

Allpool toodud ajastusskeem kujutab mõnda a faasi tarkvaraarenduse elutsükkel.

Ajastusskeem

Ajastusskeemi näide

Ülaltoodud diagrammil läbib tarkvara esmalt nõuete faasi, seejärel projekteerimise ja hiljem arendusfaasi. Eelmise faasi väljund antud ajahetkel antakse teisele faasile sisendina. Seega saab ajastusdiagrammi kasutada SDLC (Software Development Life Cycle) kirjeldamiseks UML-is.

Ajastusdiagrammi eelised

  • Ajastusskeeme kasutatakse objekti oleku esitamiseks konkreetsel ajahetkel.
  • Ajastusdiagramm võimaldab nii tagurpidi kui ka edasisuunas projekteerimist.
  • Ajastusdiagrammi abil saab jälgida kõiki süsteemisiseseid muudatusi.

Ajastusdiagrammi puudused

  • Ajastusskeeme on raske mõista.
  • Ajastusskeeme on raske hooldada.

Kuidas joonistada interaktsiooni diagrammi?

Interaktsiooniskeeme kasutatakse süsteemi interaktiivse käitumise kujutamiseks. Interaktsioonidiagrammid keskenduvad süsteemi dünaamilisele käitumisele. Interaktsioonidiagramm annab meile konteksti süsteemi ühe või mitme eluliini vahelise interaktsiooni kohta.

Interaktsioonidiagrammi joonistamiseks peate esmalt määrama stsenaariumi, mille jaoks peate koostama interaktsioonidiagrammi. Pärast olukorra otsustamist tehke kindlaks erinevad päästeliinid, mis suhtlemisse kaasatakse. Kategoriseerige kõik eluliini elemendid ja uurige neid, et tuvastada võimalikud seosed ja kuidas eluliinid on üksteisega seotud. Interaktsioonidiagrammi joonistamiseks on vaja järgmisi asju:

  1. Interaktsiooni osaks olevate päästeliinide koguarv
  2. on sõnumivoo jada süsteemi erinevates objektides.
  3. Erinevad operaatorid interaktsioonidiagrammi funktsionaalsuse hõlbustamiseks.
  4. Erinevat tüüpi sõnumid interaktsiooni selgemaks ja täpsemaks kuvamiseks.
  5. Järjestatud sõnumite jada.
  6. Objekti korraldus ja struktuur.
  7. Objekti erinevad ajakonstruktsioonid.

Interaktsioonidiagrammi kasutamine

Interaktsiooniskeemid koosnevad järjestusskeemist, koostööskeemist ja ajastusskeemidest. Järgmine on interaktsioonidiagrammi konkreetne eesmärk:

  • Järjestusskeeme kasutatakse mis tahes reaalse rakenduse või süsteemi uurimiseks.
  • Interaktsiooniskeeme kasutatakse järjestuse, koostöö ja ajastusdiagrammide kasutamise uurimiseks ja võrdlemiseks.
  • Süsteemi käitumise jäädvustamiseks kasutatakse interaktsiooniskeeme. See kuvab süsteemi dünaamilise struktuuri.
  • Järjestusskeeme kasutatakse sõnumivoo kujutamiseks ühelt objektilt teisele.
  • Koostööskeeme kasutatakse pigem süsteemi objektiarhitektuuri kui sõnumivoo mõistmiseks.
  • Interaktsiooniskeeme kasutatakse süsteemi modelleerimiseks ajaliselt järjestatud sündmuste jadana.
  • Interaktsiooniskeeme kasutatakse nii tagurpidi kui ka edasisuunas.
  • Interaktiivsete elementide struktuuri korrastamiseks kasutatakse interaktsiooniskeeme.

kokkuvõte

  • Interaktsioonid on lihtsalt klassifikaatori käitumise ühikud.
  • Interaktsioonidiagrammi kriitilised elemendid on päästerõngas ja sõnumid.
  • Interaktsiooniskeemid keskenduvad enamasti sõnumi edastamisele.
  • Interaktsioonidiagrammid kajastavad mis tahes süsteemi dünaamilist käitumist.
  • Interaktsiooniskeem sisaldab järjestusdiagrammi, ajastusskeemi, side/koostöö diagrammi.
  • Jada UML diagramm on mõeldud sõnumivoo järjestuse visualiseerimiseks süsteemis.
  • Koostööskeemi eesmärk on rõhutada struktuurseid aspekte.
  • Ajastusdiagrammid keskenduvad eksemplarile, mil sõnum saadetakse ühelt objektilt teisele.