Диаграмма последовательностей служит основным способом расшифровки последовательности действий в процессе выполнения того или иного варианта использования.
Иными словами, если вариант использования отвечает на вопрос «Что делает актор?», то последовательность отвечает на вопрос «Как работает система при выполнении данного варианта использования?».
Таким образом, диаграмма последовательностей всегда создается в привязке к варианту использования. Каждый вариант использования может содержать несколько диаграмм последовательностей, на тот случай, если они описывают несколько альтернативных вариантов развития событий.
Диаграмма последовательностей, так же, как и вариант использования, может быть реализована как в терминах бизнес-объектов, так и в терминах физических сущностей, таких как компоненты или классы.
Проще всего продемонстрировать суть диаграммы последовательностей на примере:
Диаграмма последовательностей всегда начинается с актора, инициирующего процесс. Вверху диаграммы располагаются элементы, классы или компоненты, которые задействованы в процессе работы.
На самой диаграмме показаны линии жизни каждого из объектов и процесс их взаимодействия.
Взаимодействие объектов показано стрелками. В терминах диаграмм последовательностей такое взаимодействия называется Сообщение (Message) В приведенном примере под сообщением понимается вызов методов тех или иных классов. При этом, как видно на примере, сообщения могут быть вложены друг в друга, что означает, что один метод вызывается в теле другого.
Кроме сообщений, которые вызываются другими объектами, существуют собственные сообщения, которые объект вызывает сам у себя (Self-message).
Например:
Кроме того, существуют также обратные сообщения (Return message), которые обозначают передачу некоторой информации вызывающему сообщению. В терминах классов это означает возврат некоторого значения.
Например:
На этой диаграмме метод возвращает результаты своей работы.
Собственные сообщения также могут быть обратными.
Таким образом, к основным объектам диаграмм последовательностей относятся акторы, объекты-участники процесса, линии жизни и сообщения.
Сообщения могут объединяться в комбинированные фрагменты (Combined fragment), который предназначен для отображения циклов, ветвлений, критических секций и пр.
Пример ветвления:
Пример цикла:
Некоторые сообщения могут заканчиваться Конечными точками (End point), которые означают выход из алгоритма.
Пример:
В качестве участника диаграммы могут выступать не только классы, но и любые другие объекты – например, варианты использования в тех случаях, когда есть необходимость продемонстрировать включение или расширение.
Например:
Диаграмма классов
В отличие от двух предыдущих поведенческих диаграмм, диаграмма классов носит структурный характер. Она предназначена для отображения классов разрабатываемого приложения и их взаимосвязей.
Так же как и предыдущие диаграммы она может быть представлена как в терминах конкретных классов, так и в терминах бизнес-объектов.
Диаграммы классов обычно заполняются параллельно с диаграммами последовательностей в процессе моделирования работы вариантов использования.
Основным элементом диаграммы классов является класс.
Обозначается значком:
Класс состоит из двух частей – заголовка с именем класса и тела с описанием его полей (Атрибуты – в терминах UML) и методов (Операции - в терминах UML).
Абстрактные классы отличаются наклонным написанием заголовка:
Под атрибутами класса в терминологии UML понимают его поля.
Атрибуты записываются с указанием доступности, имени и типа.
Например:
Знак «-» означает, что атрибут является приватным (private).
Знак «+» означает, что атрибут является публичным (public).
Знак «#» означает, что атрибут является защищенным(protected).
После имени следует указание типа атрибута.
Под операциями в терминологии UML понимаются методы, свойства, индексаторы и пр.
Операции также записываются с указанием области видимости, имени и возвращаемого типа. Однако для них также указывается перечень принимаемых значений.
Например:
Статические атрибуты и операции записываются с подчеркиванием, например:
Абстрактные методы записываются наклонным шрифтом, например:
Кроме классов, важным элементом диаграмм классов являются интерфейсы.
Интерфейс обозначается так:
Кроме классов и интерфейсов на диаграмме классов также могут помещаться перечисления.
Перечисление обозначается так:
Обычно перечисление указывается с перечнем возможных значений, например:
На диаграмме классов отображаются не только классы, интерфейсы и пр., но и их взаимосвязи.
Взаимосвязи бывают различных типов и отображаются, соответственно, по-разному.
Генерализация или наследование (Generalize) обозначается так:
На примере показано, что два класса являются наследниками абстрактного класса.
Реализация (Realize) – означает, что данный класс реализует данный интерфейс:
Ассоциация (Associate). Наиболее широко используемая связь между классами. Она имеет достаточно широкое значение и может означать, например, следующее:
1. Один класс осуществляет взаимодействие с другим каким-либо образом.
Например:
2. Один класс включает в себя экземпляр другого класса.
Например:
Видим, что перечисление Status включено в класс User, при этом имя поля Status, с областью видимости public.
3. Один класс включает в себя несколько экземпляров другого класса.
Например:
Видим, что коллекция UsersCollection может включать от нуля до бесконечности объектов User.
Возможные значения количества объектов:
· «*» или «0..*» - любое количество объектов
· «0..n» - любое количество объектов, но не больше n, например «0..5»
· «n» - точное количество объектов, например «1», «5»
· «n..*» - любое количество объектов, но не меньше n, например«1..*» - хотя бы один.
Если Ассоциация не может быть реализована без дополнительных классов (например, отношение «многие-ко-многим»), то она реализуется при помощи дополнительных классов ассоциации, которые предназначены решить эту задачу.
Обозначается это следующим образом:
В данном примере вы видите, что для того, чтобы установить связь «многие-ко-многим» между переводчиками (класс Translator) и языками (класс Language) используется вспомогательный класс TranslatorToLanguage.
Композиция (Compose) - означает, что объекты одного класса могут быть включены в объекты другого класса и при этом этот вложенный объект может находиться только в одном объекте-контейнере. Если объект контейнер удаляется, то вложенный объект тоже удаляется.
Например:
Агрегация (Aggregate) - означает, что объекты одного класса могут быть включены в объекты другого класса и при этом этот вложенный объект может находиться в нескольких объектах-контейнерах. Если объект контейнер удаляется, то вложенный объект не удаляется.
Например:
Для большей наглядности кроме стандартного значка класса, есть также дополнительные значки, которые применяются для некоторых типов классов. Я привел здесь три наиболее часто используемых обозначения, которые применяются для работы с шаблоном «Модель-Представление-Контроллер»
1. Класс-сущность (Entity) – обычно применяется для обозначения классов, которые хранят некую информацию о бизнес-объектах.
Обозначается:
2. Класс-контроллер (Controller) – обычно используется для классов, которые используются для выполнения некоторых операций над объектами.
Обозначается:
3. Класс-Разграничитель (Boundary) – обычно используется для классов, отделяющих внутреннюю структуру системы от внешней среды. Это могут быть WebServices, пользовательский интерфейс и пр.
Обозначается:
Диаграмма коммуникаций
Данный тип диаграмм также относится к поведенческим диаграммам и предназначен для описания коммуникаций между элементами системы. Диаграмма коммуникаций позволяет наглядно представить какие элементы системы задействованы при выполнении некоторой задачи и каким образом организовано их взаимодействие.
Диаграмма коммуникаций, так же как и диаграмма последовательностей, обычно создается в привязке в варианту использования, который она описывает. Отличие от диаграммы последовательностей состоит в том, что диаграмма коммуникаций предназначена для отображения взаимодействия между инстанцированными объектами, в то время как диаграмма последовательностей описывает функционирование и структуру классов.
Обозначения, которые используются для отображения объектов на диаграмме коммуникаций – те же, что и для классов на диаграмме классов.
Проще всего привести описание диаграммы коммуникаций на примере:
На примере видим, что актор User взаимодействует с экземпляром страницы LoginPage, который в свою очередь работает с классом SecutiryManager, который оперирует объектами типа User.
Элементы диаграммы коммуникаций могут быть связаны отношением «Ассоциация». Как я уже указывал выше Ассоциация имеем достаточно широкое значение и может трактоваться по разному (см. Диаграммы классов).
Однако, в отличие от диаграмм последовательностей, где порядок инициации сообщений определяется шкалой времени, на диаграммах коммуникаций используется нумерация ассоциаций, которая определяет этот порядок.
Например:
