Диаграмма классов системы управления полетом летательного аппарата.
Здесь представлен класс ПрограммаПолета, который имеет свойство ТраекторияПолета, операцию-модификатор ВыполнятьПрограмму () и операцию-селектор ПрогнозОкончУправления (). Имеется ассоциация между этим классом и классом Контроллер СУ — экземпляры программы задают параметры движения, которые должны обеспечивать экземпляры контроллера.
Класс Контроллер СУ — агрегат, чьи экземпляры включают по одному экземпляру классов Регулятор скорости и Регулятор углов, а также по шесть экземпляров класса Датчик. Экземпляры Регулятора скорости и Регулятора углов включены в агрегат физически (с помощью отношения композиция), а экземпляры Датчика — по ссылке, то есть экземпляр Контроллера СУ включает лишь указатели на объекты-датчики. Регулятор скорости и Регулятор углов — это подклассы абстрактного суперкласса Регулятор, который передает им в наследство абстрактные операции Включить () и Выключить (). В свою очередь, класс Регулятор использует конкретный класс Порт.
Как видим, ассоциация имеет имя (Определяет полет), роли участников ассоциации явно указаны (Сервер, Клиент). Отношения композиции также имеют имена (Включать), причем на эти отношения наложено ограничение — контроллер не может включать Регулятор скорости и Регулятор углов одновременно.
Для класса Контроллер СУ задано ограничение на множественность — допускается не более трех экземпляров этого класса. Класс Регулятор скорости имеет ограничение другого типа — повторное включение его экземпляра разрешается не раньше, чем через 64 мс.
10.40 Описание ДИНАМической модели на языке UML
Динамические модели обеспечивают представление поведения систем. «Динамизм» этих моделей состоит в том, что в них отражается изменение состояний в процессе работы системы (в зависимости от времени).
Для моделирования поведения системы используют:
Автоматы; Автомат описывает поведение в терминах последовательности состояний, через которые проходит объект в течение своей жизни. Автомат задает поведение системы как цельной, единой сущности; моделирует жизненный цикл единого объекта. Автоматы отображают с помощью: диаграмм схем состояний, диаграмм деятельности.
Взаимодействия. Взаимодействие описывает поведение в терминах обмена сообщениями между объектами. Взаимодействия определяют поведение системы в виде коммуникаций между его частями (объектами), представляя систему как сообщество совместно работающих объектов. Взаимодействия отображают с помощью диаграмм сотрудничества (кооперации), диаграмм последовательности.
Диаграмма схем состояний(ДСС) отображает конечный автомат, выделяя поток управления, следующий от состояния к состоянию. Конечный автомат — поведение, которое определяет последовательность состояний в ходе существования объекта. ДСС показывает:
1) набор состояний системы;
2) события, которые вызывают переход из одного состояния в другое;
3) действия, которые происходят в результате изменения состояния.
Состояние – период в жизни объекта, на протяжении которого он удовлетворяет какому-то условию, выполняет определенную деятельность или ожидает некоторого события. Событие — происшествие, вызывающее изменение состояния, Действие — набор операций, запускаемых событием. Иначе говоря, события вызывают переходы, а действия являются реакциями на переходы.
Диаграмма деятельности(ДД) представляет особую форму конечного автомата, в которой показываются процесс вычислений и потоки работ. В ней выделяются не обычные состояния объекта, а состояния выполняемых вычислений — состояния действий. При этом полагается, что процесс вычислений не прерывается внешними событиями. Словом, ДД очень похожи на блок-схемы алгоритмов.
Диаграмма взаимодействия (ДВ) показывает взаимодействие, включающее набор объектов и их отношений, а также пересылаемые между объектами сообщения. Существуют две разновидности ДВ — диаграмма последовательности и диаграмма сотрудничества. Элементами ДВ являются участники взаимодействия — объекты, связи, сообщения.
Диаграммы сотрудничества (ДС) (=диаграммы кооперации) отображают взаимодействие объектов в процессе функционирования системы. ДС моделируют сценарии поведения системы. Объекты взаимодействуют друг с другом с помощью связей. Связь между двумя объектами существует только тогда, когда имеется ассоциация между их классами. Связь — это путь для пересылки сообщения. Сообщение — это спецификация передачи информации между объектами в ожидании того, что будет обеспечена требуемая деятельность. Прием сообщения рассматривается как событие.
Для формирования ДС выполняются следующие действия:
1) отображаются объекты, которые участвуют во взаимодействии;
2) рисуются связи, соединяющие эти объекты;
3) связи помечаются сообщениями, которые посылают и получают выделенные объекты.
Диаграмма последовательности (ДП) — вторая разновидность ДВ. Отражая сценарий поведения в системе, эта диаграмма обеспечивает более наглядное представление порядка передачи сообщений.
Как показано на рисунке объекты, участвующие во взаимодействии, помещаются на вершине диаграммы, вдоль оси X. Обычно слева размещается объект, инициирующий взаимодействие, а справа — объекты по возрастанию подчиненности. Сообщения, посылаемые и принимаемые объектами, помещаются вдоль оси Y в порядке возрастания времени от вершины к основанию диаграммы.
Линия жизни объекта — это вертикальная пунктирная линия, которая обозначает период существования объекта. Фокус управления — это высокий тонкий прямоугольник, отображающий период времени, в течение которого объект выполняет действие (свою или подчиненную процедуру).
Диаграммы Use Case (=диаграммы прецедентов, диаграммы вариантов использования)
Диаграмма Use Case определяет поведение системы с точки зрения пользователя. Диаграмма Use Case рассматривается как главное средство для первичного моделирования динамики системы, используется для выяснения требований к разрабатываемой системе, фиксации этих требований в форме, которая позволит проводить дальнейшую разработку.
Вершинами в диаграмме Use Case являются актеры и элементы Use Case. Актеры представляют внешний мир, нуждающийся в работе системы. Элементы Use Case представляют действия, выполняемые системой в интересах актеров.
Актер — это роль объекта вне системы, который прямо взаимодействует с ее частью — конкретным элементом (элементом Use Case). Различают актеров и пользователей. Пользователь — это физический объект, который использует систему. Он может играть несколько ролей и поэтому может моделироваться несколькими актерами. Справедливо и обратное — актером могут быть разные пользователи.
Элемент Use Case — это описание последовательности действий (или нескольких последовательностей), которые выполняются системой и производят для отдельного актера видимый результат. Один актер может использовать несколько элементов Use Case, и наоборот, один элемент Use Case может иметь несколько актеров, использующих его.