Файл: Технологии разработки программных систем.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.11.2023

Просмотров: 168

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Введение в Rational Rose

1.1. Цель работы

1.2. Общие сведения

1.3. Порядок выполнения

1.4. Содержание отчёта

1.5. Варианты заданий

1.6. Контрольные вопросы

2. Диаграмма прецедентов

2.1. Цель работы

2.2. Общие сведения

2.3. Порядок выполнения 1. Изучить особенности построения диаграмм прецедентов с помощью RR. Рассмотреть типовой пример построения модели прецедентов банкомата.2. Построить модель прецедентов программной системы с помощью RR в соответствии с индивидуальным заданием и со следующей последовательностью действий с учётом приведённых требований к модели прецедентов:2.1. Определить состав и установить стереотипы актёров (на диаграмме прецедентов должно быть не менее 2 актёров).2.2. Сформировать состав и последовательность, а также установить стереотипы прецедентов (на диаграмме должно быть не менее 4 прецедентов).2.3. Обозначить на диаграммах отношения с определёнными стереотипами между исполнителями и прецедентами, а также между прецедентами.2.4. Организовать пакет прецедентов.2.5. Добавить к построенным диаграммам соответствующие примечания.3. Оформить отчёт по результатам выполнения лабораторной работы.2.4. Содержание отчёта Результаты выполнения лабораторной работы необходимо представить в виде отчёта, который должен содержать следующие разделы:1. Постановка задачи.2. Описание ролей актёров и прецедентов построенной диаграммы.3. Описание взаимодействия между компонентами проектируемой системы.4. Окончательный вид диаграммы прецедентов проектируемой системы.2.5. Варианты заданий В качестве моделируемых систем предлагается рассматривать следующие: 1. Университет2. Кафедра ВУЗа3. Отдел кадров4. Бухгалтерия5. Библиотека6. Поликлиника7. Аптека8. Строительная фирма9. Коммунальное предприятие10. Станция АЗС11. Интернет-магазин12. Интернет-салон13. Автостоянка14. Ресторан15. Автосалон16. Транспортная фирма 2.6. Контрольные вопросы 1. Для чего используется диаграмма прецедентов?2. Как создать новую диаграмму прецедентов в среде RR?3. Как при помощи диаграммы прецедентов описать сценарий поведения проектируемой системы?4. Каким образом на диаграмму прецедентов можно добавить новый элемент?5. Как в RR визуализируются актёры и прецеденты?6. Как в RR можно выполнить настройку специальной панели инструментов?7. Для чего используется и как открыть окно спецификации в RR?8. Как изменить стереотип актёра на диаграмме прецедентов?9. Как осуществляется формирование пакетов прецедентов в RR?10. В чём отличие удаления элемента с диаграммы от его удаления из модели?3. Диаграмма классов. Пакеты 3.1. Цель работы Целью данной работы является использование диаграммы классов при разработке программной системы в среде RR.3.2. Общие сведения Диаграмма классов (class diagram)является основным логическим представлением модели и содержит детальную информацию о внутреннем устройстве ОО системы или об архитектуре системы. На диаграммах классов отображаются некоторые классы и пакеты системы. Обычно для описания системы создают несколько диаграмм классов. На одних показывают некоторое подмножество классов и отношения между классами подмножества. На других отображают то же подмножество, но вместе с атрибутами и операциями классов. Третьи соответствуют только пакетам классов и отношениям между ними.По умолчанию в среде RR существует одна диаграмма классов, называемая главной (Main). На этой диаграмме показывают пакеты классов модели, внутри каждого пакета также имеется главная диаграмма, включающая в себя все классы этого пакета. Двойной щелчок мыши на пакете диаграммы классов в среде RR открывает главную диаграмму этого пакета.Диаграмма классов – основная диаграмма для создания исходного кода приложения на любом ЯП, который поддерживается генератором кода RR.Активизировать окно диаграммы классов можно несколькими способами:– окно диаграммы классов появляется по умолчанию в рабочем окне диаграммы после создания нового проекта;– щёлкнуть на кнопке с изображением диаграммы классов на стандартной панели инструментов;– раскрыть логическое представление (Logical View) в браузере проекта и дважды щёлкнуть на значке Main (Главная);– щёлкнуть правой кнопкой мыши на логическом представлении браузера, в открывшемся меню выбрать пункт New → Class Diagram (Создать → Диаграмма классов), ввести имя новой диаграммы и дважды щелкнуть на диаграмме в браузере для её открытия.При этом появляется новое окно с чистым рабочим листом диаграммы классов и специальная панель инструментов, содержащая кнопки с изображением графических элементов для разработки диаграммы классов (табл.3.1).Для открытия существующей диаграммы классы необходимо найти эту диаграмму в логическом представлении браузера и дважды щелкнуть по ней или в меню модели выбрать пункт Browse → Class Diagram (Обзор → Диаграмма классов), затем в списке Package (Пакет) выбрать пакет, содержащий требуемую диаграмму, в списке Class Diagram указать нужную диаграмму и нажать OK.Таблица 3.1 Значок Подсказка Назначение кнопки Selection Tool Переключает в режим выделения элементов на диаграмме Text Box Добавляет на диаграмму текстовую область Note Добавляет на диаграмму примечание Anchor Note to Item Добавляет связь примечания с элементом диаграммы Class Добавляет на диаграмму класс Interface Добавляет на диаграмму интерфейс Unidirectional Association Добавляет на диаграмму однонаправленную ассоциацию класса с классом или класса с интерфейсом Association Class Добавляет на диаграмму двунаправленную ассоциацию Package Добавляет на диаграмму пакет Dependency or Instantiates Добавляет на диаграмму отношение зависимости Generalization Добавляет на диаграмму отношение обобщения Realize Добавляет на диаграмму отношение реализации После создания диаграммы классов нужно добавить новые классы в модель. Доступны классы нескольких типов: регулярные, параметризованные, классы-наполнители, утилиты классов, утилиты параметризованных классов, утилиты классов-наполнителей и метаклассы.Для добавления класса на диаграмму классов нужно с помощью левой кнопки мыши нажать кнопку со значком класса на специальной панели инструментов, отпустить левую кнопку мыши и щёлкнуть левой кнопкой мыши на свободном месте рабочего листа диаграммы. Либо воспользоваться меню Tools → Create → Class. На диаграмме появится изображение класса.Существует несколько путей, чтобы поместить уже созданный класс на диаграмму классов: а) перетащить нужный класс мышкой из окна Browser; б) воспользоваться меню Query → Add Classes (Запрос → Добавить классы) и в окне выбрать необходимые классы для включения в диаграмму.При необходимости добавления параметризированного класса (parameterized class) нужно выполнить следующие действия: 1) нажать кнопку Parameterized class на панели инструментов (при её наличии) и щелкнуть мышью на диаграмме; 2) добавить новый класс одним из описанных выше методов, в окне спецификации класса в поле Type (Тип) указать Parameterized class и нажать OK; 3) в меню модели выбрать пункт Tools → Create → Parameterized class (Инструменты → Создать → Параметризированный класс) и щёлкнуть мышью на диаграмме.Аналогичными способами можно создать класс-наполнитель (instantiated class), утилиту класса (class utility), утилиту параметризированного класса (parameterized class utility), утилиту класса-наполнителя (instantiated class utility), метакласс (metaclass).Для удаления класса из диаграммы выделите его на диаграмме и нажмите клавишу Delete (при этом класс останется на других диаграммах и в браузере). Для удаления класса из модели выделите его на диаграмме, в меню модели выберите пункт Edit → Delete from model (Правка → Удалить из модели).После добавления класса в диаграмму становится доступно контекстное меню класса. Его содержание может меняться при ассоциации класса с разными ЯП. Назначение отдельных пунктов меню для неассоциированного класса:– Open Specifications – открытие окна заполнения спецификаций;– Sub Diagrams – создание к текущему классу диаграммы переходов состояний или переход на поддиаграммы класса;– New Attribute – добавление нового атрибута класса;– New Operation – добавление новой операции для класса;– Select in Browser – выделение класса в окне Browser;– Relocate – перемещение класса в новый пакет / на новое местоположение;– Options – вызов подменю настройки значка класса;– Format – вызов подменю настройки шрифта, цвета, заливки диаграммы.RR предоставляет ряд возможностей по детализации классов: каждому классу можно дать имя, определить его стереотип, указать видимость, задать другие параметры. Свойства класса значительно влияют на генерацию кода класса.Большинство определяемых для класса параметров доступно в окне спецификации класса. Для его открытия щёлкните правой кнопкой мыши на классе в браузере или на диаграмме классов, в открывшемся меню выберите пункт Open Specifications (Открыть спецификации) (табл.3.2).Таблица 3.2 Вкладка Описание GeneralГлавная Задаёт главные свойства класса. Здесь можно задать документацию к классу. Поля вкладки: Name – имя класса;. Type – тип класса; Stereotype – стереотип класса; Export Control – доступ к классу, когда он в пакете. Виды доступа: Public (общедоступный / открытый, знак «+») – элемент виден вне пакета; Protected (защищенный, «#») – элемент доступен только для вложенных классов, классов с типом friends и внутри класса; Private (закрытый, «–») – закрытый элемент класса; Implementation (реализация, «») – элемент виден только в пакете. DetailДетали­зация Указывает дополнительные установки класса. Поля вкладки:Multiplicity (кратность) – задаёт ожидаемое число объектов, которые будут созданы на основе этого класса. Обычно его задают для связанных классов. Space (пространство) – размер оперативной памяти для создания объекта этого класса. Может быть задано числом или формулой, значение должно учитывать накладные расходы на создание объекта плюс размер всех входящих объектов.Persistence (устойчивость) – время жизни объекта класса. Если установлен флажок persistent, то объект должен быть доступен в течение всей работы программы или доступен других потоков или процессов. Не действует для утилит классов, параметризированных утилит класса и реализаций утилит классов.Concurrency (параллелизм) – поведение элемента в многопотоковой среде. Данная установка может принимать следующие варианты: sequential (последовательный; по умолчанию) – класс для работы только с одним потоком; guarded (охраняемый) – класс для работы с несколькими потоками: является арбитром потоков; active (активный) – класс отдельного потока; synchronous (синхронный) – класс для работы нескольких потоков с их синхронизацией.Abstract adornment (абстрактное украшение) – абстрактный класс. Название абстрактного класса представляется курсивом.Formal Arguments (формальные аргументы) – только для параметризированных классов и утилит классов. Compo­nentsКомпо­ненты Отражает компоненты, с которыми ассоциирован класс. Она похожа на Realized в спецификациях компонента. Здесь возможна установка связи текущего класса и компонента, а в Realized – установка связи текущего компонента и класса.На вкладке помечены красным маркером компоненты, которые включены в текущую модель и могут быть показаны остальные компоненты модели. Из этой вкладки по двойному нажатию мыши на компоненте можно получить доступ к её спецификациям. Замечание: Для быстрого импорта библиотеки MFC необходимо выполнить Menu → Tools → Visual C++ → Quick Import MFC 6.0. Attri­butesАтри­буты Управляет атрибутами класса. Здесь представлен список атрибутов класса, который можно редактировать при помощи контекстного меню. По двойному нажатию мыши на атрибуте предоставляется доступ к окну спецификаций атрибутов. Show inherited позволяет скрыть / показать доступные атрибуты родителей.Вкладка General: название атрибута (Name), его тип (Type) и стереотип (Stereotype), начальное значение (Initial value) и видимость (Export Control).Вкладка Detail: тип хранения атрибута в классе: By Value (по значению) – значения атрибута хранятся пределах адресного пространства, выделенного для объекта этого класса; By Reference (по ссылке) – значение атрибута хранится вне адресного пространства, выделенного для объекта этого класса, но у объектов класса имеется указатель на этот атрибут; Unspecified (не определён) – метод локализации этого атрибута не определён. В этом случае при генерации кода для этого атрибута по умолчанию выбирается значение By value. Также можно указать, что атрибут является Static (статическим) или Derived (производным). Opera­tionsОпера­ции Управляет операциями класса. Здесь представлен список операций класса, который можно редактировать при помощи контекстного меню. По двойному нажатию мыши на операции предоставляется доступ к окну спецификаций операции.Вкладка General аналогична вкладке General атрибутов.Вкладка Detail: дополнительные свойства операции. Поля этой вкладки:Arguments (аргументы) – список аргументов для операции с их типами и значениями по умолчанию. Protocol (протокол) – список установок, предоставляемых клиенту для вызова. Qualification (квалификация) – детали реализации операции, связанные с конкретным ЯП. Exceptions (исключения) – список исключений, которые могут быть вызваны операцией; необходимо ввести имена классов, обрабатывающих исключительные состояния. Size (размер) – размер памяти, требуемый для выполнения операции. Time (время) – время выполнения операции.Concurrency (параллелизм) – тип выполнения операции для многопотоковой программы: sequential (последовательная) – операция может быть выполнена только при наличии одного потока управления; guarded (охраняемая) – при наличии нескольких потоков управления выполнение операции класса гарантируется только тогда, когда обеспечено взаимодействие объектов друг с другом в различных потоках; synchronous (синхронная) – выполнение операции класса гарантируется при наличии нескольких потоков управления, операция будет выполняться в отдельном потоке управления. Можно устанавливать параллелизм для класса в спецификациях класса.Вкладки Preconditions, Postconditions, Semantics позволяют задать дополнительные описания процессов подготовки и завершения операции, а также описание алгоритма операции. Кроме текстового описания здесь же можно задать имя диаграммы взаимодействия, которая описывает указанные действия. Rela­tionsСвязи Управляет связями класса. Здесь представлен список связей класса, который можно редактировать при помощи контекстного меню. Для добавления связи лучше воспользоваться инструментом из панели инструментов, а для удаления – контекстным меню на элементе. После удаления связей с диаграммы полностью удалить их можно только посредством вкладки Relations. Стереотип – это механизм, позволяющий категоризировать классы. Часто используются классы со стереотипами: boundary (пограничные классы – расположены на границе системы с внешней средой; это формы, отчёты, интерфейсы с аппаратурой и др.), entity (классы-сущности – содержат информацию, хранимую обычно постоянно), control (классы управления – отвечают за координацию действий других классов) и т.д. К стереотипам, которые доступны в среде RR, относятся: actor (актёр), boundary (граница), business actor (бизнес-актёр), business entity (бизнес-сущность), business worker (работник), control (управление), entity (сущность, объект), interface (интерфейс).В RR имеется возможность добавить собственные стереотипы. Примерами таких стереотипов являются: для классов для хранения данных – стереотип <>; для классов для показа данных – стереотип <>; для классов-форм – стереотип <> (Форма). Для добавления стереотипов нужно ввести новый стереотип в поле Stereotype в окне спецификации класса. Он будет появляться в раскрывающемся списке, но только для текущей модели.Для добавления стереотипа ко всем моделям необходимо завершить работу с RR, в файле DefaultStereotypes.ini перейти в раздел [Stereotyped Items] и добавить в него строку для нового стереотипа:Далее нужно добавить в файл DefaultStereotypes.ini раздел для этого стереотипа, где указать, для чего будет он использоваться (для классов, сценариев и т.д.) и ввести его имя, например:[Stereotyped Items]...Class: Form...[Class: Form]Item=ClassStereotype=FormRR позволяет альтернативно представлять стереотипы в форме специальных графических изображений (как в браузере проекта) или в форме небольших значков в верхней секции прямоугольника класса на диаграмме, а также вообще отказаться от изображения стереотипов.Для вывода имени стереотипа на диаграмму потребуется щелкнуть правой кнопкой мыши на классе, выбрать в открывшемся меню пункт Options → Stereotype Display → Label (Параметры → Показ стереотипа → Метка). Над именем этого класса появится имя стереотипа, заключённое в двойные угловые скобки (<< >>). Стереотип может быть показан / скрыт при помощи контекстного меню класса Options → Stereotype Display → Icon (Параметры → Показ стереотипа → Значок). На рис.3.1 показаны примеры вариантов визуализации стереотипов. Рис.3.1. Варианты визуализации стереотипов: None, Label, Decoration, IconИз всех графических элементов класс обладает максимальным набором свойств, главными из которых являются его атрибуты и операции (табл.3.2).Добавить атрибут к классу можно следующим образом: а) с помощью операции контекстного меню New Attribute (Новый атрибут) для класса, выделенного на диаграмме; в этом случае активизируется курсор ввода текста в области графического изображения класса на диаграмме; б) с помощью операции контекстного меню New → Attribute (Новый → Атрибут) для класса, выделенного в браузере; в этом случае активизируется курсор ввода текста в области иерархического представления класса в браузере проекта под именем соответствующего класса.Для редактирования свойств атрибутов предназначено окно спецификации атрибута Class Attribute Specification (рис.3.2), которое открывается двойным щелчком мыши на имени выбранного атрибута в окне спецификации свойств класса. Для удаления атрибута класса щелкните правой кнопкой мыши на атрибуте в браузере и в открывшемся меню выберите пункт Delete (Удалить). Рис.3.2. Диалоговое окно спецификации свойств атрибутаДобавить операцию к классу можно следующим образом: а) с помощью операции контекстного меню New Operation (Новая операция) для класса, выделенного на диаграмме; б) с помощью операции контекстного меню New → Operation (Новая → Операция) для класса, выделенного в браузере.Каждая из операций классов имеет собственное окно спецификации свойств Operation Specification, которое открывается по двойному щелчку мыши на имени выбранной операции в окне спецификации свойств класса или на имени операции в браузере. Удалить операцию можно из диаграммы классов или из браузера. При удалении из диаграммы операция автоматически удаляется из модели.С целью установки и спецификации отношений между классами необходимо добавить на диаграмму связи между классами. Существует 4 типа связей между классами: ассоциации (Association), зависимости (Dependency), агрегации (Aggregations) и обобщения (Generalization). Для этого на специальной панели инструментов необходимо нажать кнопку требуемого типа связи. Далее на диаграмме классов надо выделить первый элемент связи, и, не отпуская нажатую левую кнопку мыши, переместить её указатель ко второму элементу отношения. При отсутствии кнопок на панели инструментов можно воспользоваться меню Tools → Create → Aggregation / Dependency / Association / Inherits.Доступ к окну спецификации свойств связи можно получить после выделения линии связи на диаграмме классов или в браузере проекта и двойного щелчка на ней левой кнопки мыши.Классы можно вкладывать друг в друга. Во вложенные (nested) классы можно вкладывать другие классы, организуя столько уровней вложения, сколько необходимо. Для создания вложенного класса потребуется: 1) открыть окно спецификации родительского класса; 2) перейти на вкладку Nested (Вложенные); 3) щелкнуть правой кнопкой мыши на белом поле этой вкладки; 4) в открывшемся меню выбрать пункт Insert (Вставить); 5) ввести имя вложенного класса.Если нужно показать вложенный класс на диаграмме классов необходимо: 1) открыть диаграмму классов; 2) выбрать в меню модели пункт Query → Add Classes (Запрос → Добавить классы); 3) перетащить вложенный класс из списка Classes (Классы) в список Selected Classes (Выбранные классы); 4) Щелкнуть на OK. Вложенный класс появится на диаграмме с именем родительского класса, заключённым в скобках.Пакеты классов в среде RR создаются в логическом представлении браузера.Для добавления на диаграмму классов существующего пакета нужно перетащить пакет на диаграмму из браузера. Поместить на диаграмму классов новый пакет можно следующим образом: нажать на кнопку Package (Пакет) панели инструментов, щелкнуть мышью внутри диаграммы классов и ввести его имя. Для добавления пакета в браузер: а) щелкните правой кнопкой мыши на логическом представлении браузера; если вы создаёте пакет внутри существующего пакета, щёлкните правой кнопкой мыши на нём в браузере; б) выберите пункт меню модели New → Package (Создать → Пакет) и введите имя пакета. Если нужно поместить в пакет элемент, перетащите его в этот пакет в браузере.Необходимо отметить, что диаграмму робастности (устойчивости) проектируемой системы можно создать в среде RR на основе диаграммы классов, используя возможность изменения отображения стереотипа класса (для диаграммы робастности – в виде значка).Типовой примерПри построении диаграммы классов для модели банкомата были добавлены и детализированы следующие классы и ассоциации.1. Класс ‘Транзакция банкомата’ с <>: текст – ‘Используется для сохранения информации о выполненных банкоматом транзакциях’; multiplicity = n (у класса может быть любое конечное число объектов); persistent (информация об объектах класса должна быть сохранена в системе); sequential.Для этого класса добавлены следующие атрибуты:1) Атрибут ‘идентификатор карточки’: тип – integer; видимость – public; initial value – пустой; текст – ‘Устройство чтения карточки считывает значение этого атрибута с кредитной карточки клиента’.2) Атрибут ‘значение ПИН-кода карточки’: тип – integer; видимость – public; текст – ‘Устройство чтения карточки считывает значение этого атрибута с кредитной карточки клиента’.3) Атрибут ‘введённый ПИН-код’: тип – integer; видимость – public; текст – ‘Значение этого атрибута вводится клиентом с клавиатуры банкомата’.4) Атрибут ‘введённая сумма наличных’: тип – currency; видимость – public; текст – ‘Значение этого атрибута вводится клиентом с клавиатуры банкомата’.Операциями класса ‘Транзакция банкомата’ являются следующие:1) Операция ‘создать новую транзакцию’: видимость – public; параллелизм – sequential; текст – ‘Вызывается после того, как кредитная карточка вставлена в устройство чтения карточки’.2) Операция ‘проверить правильность ПИН-кода()’: видимость – public; тип возвращаемого результата – boolean; текст – ‘Вызывается после того, как клиент ввёл значение ПИН-кода с клавиатуры банкомата’.3) Операция ‘завершить транзакцию()’: видимость – public; текст – ‘Вызывается после завершения всех действий банкомата по обслуживанию клиента’.2. Класс ‘Контроллер банкомата’ с <>: текст – ‘Реализует логику функционирования банкомата’. Атрибутов и операций у этого класса нет.3. Класс ‘Устройство чтения карточки’ с <>; текст – ‘Устанавливается на банкомате’.Для данного класса добавлены следующие операции:1) Операция ‘прочитать идентификатор карточки()’: видимость – public; тип – integer; текст – ‘Вызывается после того, как кредитная карточка вставлена в устройство чтения карточки’.2) Операция ‘прочитать ПИН-код()’: видимость – public; тип – integer; текст – ‘Вызывается после того, как кредитная карточка вставлена в устройство чтения карточки’.3) Операция ‘вернуть кредитную карточку()’: видимость – public; текст – ‘Вызывается после завершения транзакции’.4) Операция ‘блокировать кредитную карточку()’: видимость – public; текст – ‘Вызывается после того, как установлен факт утраты кредитной карточки владельцем’.4. Класс ‘IКонтроллер банка’ с <> (банкомат пользуется услугами банка при обработке своих транзакций). Первая буква в имени класса –английское ‘I’ – служит в UML для указания интерфейса.К операциям этого класса относятся:1) Операция ‘проверить идентификатор карточки (идентификатор карточки: integer)’: видимость – public; тип – boolean; аргумент – идентификатор карточки (integer). Для ввода аргументов необходимо перейти на вкладку Detail окна спецификации свойств операции и использовать контекстное меню.2) Операция ‘открыть счёт клиента (идентификатор карточки: integer)’: видимость – public; аргумент – идентификатор карточки (integer).3) Операция ‘проверить баланс клиента (идентификатор карточки: integer, введённая сумма наличных: currency)’: видимость – public; тип – boolean; аргумент 1 – идентификатор карточки (integer), аргумент 2 – введённая сумма наличных (currency).4) Операция ‘уменьшить счёт клиента (идентификатор карточки: integer, введённая сумма наличных: currency)’: видимость – public; тип – boolean; аргумент 1 – идентификатор карточки (integer), аргумент 2 – введённая сумма наличных (currency).5. Абстрактный класс ‘Контроллер’, предназначенный для спецификации системных атрибутов и операций, необходимых при исполнении программы.6. Класс ‘Экран банкомата’ с <> и 2 операциями: ‘показать меню опций()’: видимость – public; ‘показать меню снятия суммы()’: видимость – public.7. Класс ‘Клавиатура банкомата’ с <> и 3 операциями: 1) ‘ввести ПИН-код()’: видимость – public; тип – integer; 2) ‘ввести тип транзакции()’: видимость – public; тип – boolean; текст – ‘Возвращает значение Истина, если клиент выбирает снятие наличных, и значение Ложь, если клиент выбирает получение справки о состоянии счёта’; 3) ‘ввести сумму снятия наличных()’: видимость – public; тип – currency.8. Класс ‘Устройство выдачи наличных’ с <> и операцией ‘выдать наличные()’: видимость – public.9. Класс ‘Принтер банкомата’ с <> и операцией ‘распечатать текст()’: видимость – public.На диаграмму классов добавлены следующие ассоциации и отношения:1. Направленная ассоциация, изменённая в агрегацию, ‘Создаёт’ между ‘Контроллер банкомата’ и ‘Транзакция банкомата’: кратность конца ассоциации у 1‑го класса = 1, у 2‑го класса = 1..n.2. Отношение обобщения ‘Наследует’ между ‘Контроллер банкомата’ и ‘Контроллер’.3. Направленная ассоциация от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Устройство чтения карточки’: кратность концов = 1.4. Направленная ассоциация от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Принтер банкомата’: кратность концов = 1.5. Направленная ассоциация от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Клавиатура банкомата’: кратность концов = 1.6. Направленная ассоциация от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Устройство выдачи наличных’: кратность концов = 1.7. Направленная ассоциация от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Экран банкомата’: кратность концов = 1.8. Направленная ассоциация от ‘Контроллер банкомата’ к ‘IКонтроллер банка’ с <> (между ними должна быть физическая взаимосвязь): кратность конца ассоциации у 1‑го класса = 0..n, у 2‑го класса = 1. Рис.3.3. Окончательный вид диаграммы классов для модели банкоматаОкончательный вид диаграммы классов для модели банкомата приведён на рис.3.3. При изображении диаграммы классов все классы представлены в форме графических стереотипов с отображением сигнатуры операций классов. Для более компактного представления диаграммы можно убрать отображение атрибутов, операций или сигнатуры операций отдельных классов с помощью соответствующих операций контекстного меню Options (Настройка).Так как модель банкомата на начальных этапах работы над проектом используется для анализа общей архитектуры проекта и согласования её с различными участниками рабочей группы, имена классов, их атрибутов и операций для большей наглядности и понимания задаются на русском языке с пробелами и записываются кириллицей. По мере выполнения проекта и реализации модели на некотором ЯП, имена этих классов, атрибутов и операций должны быть преобразованы в латиницу без пробелов.1   2   3   4   5   6   7   8   9

3.3. Порядок выполнения

3.4. Содержание отчёта

3.5. Варианты заданий

3.6. Контрольные вопросы

4. Диаграммы взаимодействия

4.1. Цель работы

4.2. Общие сведения

4.3. Порядок выполнения

4.4. Содержание отчёта

4.5. Варианты заданий

4.6. Контрольные вопросы

5. Диаграммы переходов состояний

5.1. Цель работы

5.2. Общие сведения

5.3. Порядок выполнения

5.4. Содержание отчёта

5.5. Варианты заданий

5.6. Контрольные вопросы

6. Диаграмма компонентов

6.1. Цель работы

6.2. Общие сведения

6.3. Порядок выполнения

6.4. Содержание отчёта

6.5. Варианты заданий

6.6. Контрольные вопросы

7. Диаграмма развёртывания

7.1. Цель работы

7.2. Общие сведения

когда клиент посылает сообщение, а сервер может принять сообщение клиента; Balking – операция происходит только в том случае, когда сервер готов немедленно принять сообщение, если сервер не готов к приёму, клиент не выдаёт сообщение; Timeout – клиент отказывается от выдачи сообщения, если сервер в течение определённого времени не может его принять; Procedure Call – клиент вызывает процедуру сервера и полностью передает ему управление; Return – определяет, что происходит возврат из процедуры; Asynchronous – клиент выдаёт сообщение, и, не ожидая ответа сервера, продолжает выполнение. Группа свойств Frequency определяет частоту обмена сообщениями: Periodic – сообщения поступают от клиента с заданной периодичностью; Aperiodic – сообщения поступают от клиента нерегулярно.

Для удаления элемента с диаграммы выделите его и в меню модели выберите пункт EditDelete from model (Правка → Удалить из модели). При необходимости удаления всей диаграммы последовательности нужно щелкнуть правой кнопкой мыши на ней в браузере и в открывшемся меню выбрать пункт Delete.

Типовой пример

Для модели банкомата фрагмент вида диаграммы последовательности для типичного хода событий прецедента ‘Снятие наличных по кредитной карточке’, приведён на рис.4.1. При построении диаграммы последовательности ‘Снятие наличных по кредитной карточке’ добавлены следующие объекты и сообщения.

1. Объекты классов: ‘Клиент банкомата’, ‘Устройство чтения карточки’, ‘Контроллер банкомата’, ‘Транзакция банкомата’, ‘Клавиатура банкомата’, ‘Экран банкомата’, ‘Принтер банкомата’, ‘Устройство выдачи наличных’ и ‘IКонтроллер Банка’.

2. Сообщения:

1) ‘прочитать идентификатор карточки()’ – от линии жизни объекта класса ‘Клиент банкомата’ к линии жизни объекта класса ‘Устройство чтения карточки’;

2) ‘проверить идентификатор карточки(integer)’ – от ‘Контроллер банкомата’ к ‘IКонтроллер банка’;

3) ‘ввести ПИН-код()’ – от ‘Клиент банкомата’ к ‘Клавиатура банкомата’;

4) ‘прочитать ПИН-код()’ – от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Устройство чтения карточки’;

5) ‘создать новую транзакцию()’ – от ‘Контроллер банкомата’ к изображению ‘Транзакция банкомата’. Изображение 2‑го объекта перемещено вниз на уровень этого сообщения, что означает создание объекта в более поздний момент времени, чем начало функционирования системы.


6) ‘проверить правильность ПИН-кода()’ – от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Транзакция банкомата’;

7) ‘показать меню опций()’ – от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Экран банкомата’;

8) ‘ввести тип транзакции()’ – от ‘Клиент банкомата’ к ‘Клавиатура банкомата’;

9) ‘показать меню снятия суммы()’ – от‘Контроллер банкомата’ к ‘Экран банкомата’;

10) ‘ввести сумму снятия наличных()’ – от ‘Клиент банкомата’ к ‘Клавиатура банкомата’;



Рис.4.1. Фрагмент окончательного вида диаграммы последовательности для типичного хода событий прецедента ‘Снятие наличных по кредитной карточке’

11) последовательно 3 сообщения: ‘открыть счёт клиента(integer)’, ‘проверить баланс клиента(integer, currency)’ и ‘уменьшить счёт клиента(integer, currency)’ – от ‘Контроллер банкомата’ к ‘IКонтроллер банка’;

12) ‘распечатать чек()’ – от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Принтер банкомата’;

13) ‘вернуть кредитную карточку()’ – от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Устройство чтения карточки’;

14) ‘выдать наличные()’ – от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Устройство выдачи наличных’;

15) ‘завершить транзакцию()’ – от ‘Контроллер банкомата’ к ‘Транзакция банкомата’.

После добавления сообщения ‘завершить транзакцию()’ поместить на линию жизни объекта класса ‘Транзакция банкомата’ символ уничтожения этого объекта.

Диаграмма кооперации

Особенность работы в среде RR заключается в том, что диаграмма кооперации может быть автоматически создана на основе диаграммы последовательности и наоборот. Для этого, находясь в диаграмме необходимо нажать клавишу или использовать меню BrowseCreate Collaboration/Sequence diagram (Браузер → Создать диаграмму кооперации/последовательности). С помощью клавиши также осуществляется переключение между диаграммами в модели.

Диаграммы кооперации обычно создаются в браузере и размещаются под прецедентом или пакетом. Для создания новой диаграммы кооперации щёлкните правой кнопкой мыши на прецеденте в браузере, в открывшемся меню выберите пункт NewCollaboration Diagram (Создать → Диаграмма кооперации), после определения имени диаграммы дважды щёлкните мышью на ней в браузере.

При этом появляется новое окно с чистым рабочим листом диаграммы и специальная панель инструментов, содержащая кнопки с изображением графических элементов для разработки диаграммы кооперации (табл.4.2).

Таблица 4.2

Значок

Подсказка

Назначение кнопки



Selection Tool

Переключает в режим выделения элементов на диаграмме



Text Box

Добавляет на диаграмму текстовую область



Note

Добавляет на диаграмму примечание



Anchor Note to Item

Добавляет связь примечания с элементом диаграммы



Object

Добавляет на диаграмму объект



Class Instance

Добавляет экземпляр класса (абстрактные реализации класса)



Object Link

Добавляет на диаграмму связь



Link To Self

Добавляет на диаграмму рефлексивную связь



Link Message

Добавляет на связь диаграммы прямое сообщение



Reverse Link Message

Добавляет на связь диаграммы обратное сообщение



Data Token

Добавляет на связь элемент прямого потока данных



Reverse Data Token

Добавляет на связь элемент обратного потока данных


Добавление объекта на диаграмму кооперации и редактирование его свойств выполняется так же, как и для диаграммы последовательности. Перед тем как поместить сообщение на диаграмму кооперации, необходимо установить путь коммуникации между объектами. Этот путь называется связью (link) и создаётся с помощью кнопки Object Link (Связь объекта) панели инструментов. После создания связи можно поместить сообщение между объектами.

Для добавления связи между объектами нужно с помощью левой кнопки мыши нажать кнопку с изображением связи на специальной панели инструментов, отпустить левую кнопку мыши, щёлкнуть левой кнопкой мыши на изображении 1‑го объекта на диаграмме и отпустить её на изображении 2‑го объекта. Можно задать имя связи с помощью окна спецификации свойств данной связи.

Кроме имени связи можно также задать: имя ассоциации, видимость связанных объектов и наличие общих ролей. Более важной является вкладка Messages (сообщения) для спецификации сообщений между связанными объектами. Добавить сообщения можно несколькими способами. Стандартный способ заключается в использовании кнопки со значком сообщения на специальной панели инструментов. Более удобным представляется способ добавления сообщений с помощью окна свойств связей. Для этого двойным щелчком на линии связи вызывается окно её свойств и раскрывается вкладка Messages (сообщения). После этого следует выполнить операцию контекстного меню Insert To (Вставить в направлении), в результате чего появляется вложенный список с предложением выбрать одну из операций целевого класса для спецификации имени сообщения.

Спецификация сообщений диаграммы кооперации выполняется тем же способом, что и для диаграммы последовательности.

Типовой пример

Для модели банкомата окончательный вид диаграммы кооперации для типичного хода событий прецедента ‘Снятие наличных по кредитной карточке’ приведён на рис.4.2.



Рис.4.2. Окончательный вариант диаграммы кооперации для типичного хода событий прецедента ‘Снятие наличных по кредитной карточке’

Прежде чем приступить к генерации кода, требуется соотнести сообщения диаграмм взаимодействия с операциями классов. Для этого необходимо:

1. Проверить соотнесение объекта, получающего сообщения, с классом.

2. Щёлкнуть правой кнопкой мыши на сообщении диаграммы.

3. Выбрать операцию из появившегося списка.

Для уничтожения соотнесения сообщения с операцией дважды щёлкните на сообщение диаграммы, из поля Name удалите имя операции и введите новое имя сообщения.

Если нужно создать новую операцию для сообщения:

1. Проверить соотнесение объекта, получающего сообщения, с классом.

2. Щёлкнуть правой кнопкой мыши на сообщении диаграммы и выбрать пункт New operation (Новая операция).

3. Ввести имя и детали новой операции, нажать копку OK.

4. Щёлкнуть на сообщении правой кнопкой мыши, в появившемся списке выбрать новую операцию.

Если вы хотите убедиться, что каждое сообщение соотнесено с операцией, то выберите в меню модели пункт ReportShow Unresolved Messages (Отчёт → Показать свободные сообщения).

4.3. Порядок выполнения


1. Изучить назначение элементов интерфейса RR для построения диаграммы последовательности. Рассмотреть типовой пример построения диаграммы.

2. Продолжить моделирование системы в соответствии с индивидуальным заданием в виде построения диаграммы последовательности:

2.1. Активизировать окно диаграммы последовательности, добавить на диаграмму актёра и объекты, добавить сообщения.

2.2. Провести спецификацию объектов и сообщений диаграммы.

2.3. Выполнить соотнесение объектов с классами и сообщений с операциями.

3. Изучить назначение элементов интерфейса RR для построения диаграммы кооперации. Рассмотреть типовой пример построения диаграммы.

4. Продолжить моделирование системы в соответствии с индивидуальным заданием в виде построения диаграммы кооперации:

4.1. Активизировать окно диаграммы кооперации, добавить на диаграмму актёра и объекты, добавить сообщения.

4.2. Провести спецификацию объектов и сообщений диаграммы.

4.3. Выполнить соотнесение объектов с классами и сообщений с операциями.

5. Оформить отчёт по результатам выполнения лабораторной работы.

4.4. Содержание отчёта


Результаты выполнения лабораторной работы необходимо представить в виде отчёта, который должен содержать следующие разделы:

1. Постановка задачи.

2. Краткое описание составляющих каждой из диаграмм взаимодействия.

3. Окончательный вид каждой из диаграмм проектируемой системы.

4.5. Варианты заданий


Вариант индивидуального задания соответствует варианту, полученному при выполнении лабораторной работы №2.

4.6. Контрольные вопросы


1. Для чего предназначена диаграмма последовательности?

2. В чём отличия диаграмм кооперации от диаграмм последовательностей?

3. Какими способами можно создать диаграмму взаимодействия в среде RR?

4. Какие виды сообщений позволяет отразить диаграмма взаимодействия?

5. Какой порядок обмена сообщениями может быть задан?

6. Как изменить порядок следования сообщений на диаграмме взаимодействия?

7. Как добавляется объект / сообщение на диаграмму взаимодействия?

8. Как и с какой целью выполняется соотнесение объектов с классами?

9. В чём назначение сообщений на диаграмме последовательности?


10. Как удаляется элемент с диаграммы и удаляется диаграмма целиком?

5. Диаграммы переходов состояний

5.1. Цель работы


Целью данной работы является использование диаграмм переходов состояний (диаграммы состояний и диаграммы деятельности) при разработке программной системы в среде RR.

5.2. Общие сведения


Диаграмма переходов состояний (state machine diagram) описывает изменение состояний системы или её компонентов. Она может относиться к отдельному классу, операции класса, прецеденту, пакету или представлению.

Существует два типа диаграмм переходов состояний – диаграммы состояний (statechart diagram) и диаграммы деятельности (activity diagram). Главное отличие между диаграммой состояний и диаграммой деятельности в том, что в первом случае основное – состояние, а во втором – действия. Диаграмма деятельности больше подходит для моделирования последовательности действий, a диаграмма состояний – для моделирования дискретных состояний объекта.

Диаграмма состояний

На диаграмме состояний отображают жизненный цикл одного объекта, начиная с момента его создания и заканчивая разрушением. Диаграммы состояний обычно не требуется создавать для каждого класса. На основе диаграмм состояний не генерируется никакого кода.

Для создания диаграммы состояний щёлкните правой кнопкой мыши в браузере на классе (прецеденте, пакете) и в открывшемся меню выберите пункт Open Statechart Diagram (Открыть диаграмму состояний) или выполните операцию меню BrowseState Machine Diagram (Обзор → Диаграмма переходов состояний).

При этом появляется новое окно с чистым рабочим листом диаграммы и специальная панель инструментов, содержащая кнопки с изображением графических элементов для разработки диаграммы состояний (табл.5.1).

Таблица 5.1

Значок

Подсказка

Назначение кнопки



Selection Tool

Переключает в режим выделения элементов



Text Box

Добавляет на диаграмму текстовую область



Note

Добавляет на диаграмму примечание



Anchor Note to Item

Добавляет связь примечания с элементом диаграммы



State

Добавляет на диаграмму состояние



Start State

Добавляет на диаграмму начальное состояние



End State

Добавляет на диаграмму конечное состояние



State Transition

Добавляет на диаграмму переход



Transition to Self

Добавляет на диаграмму рефлексивный переход



Horizontal Synchronization

Добавляет горизонтальный символ синхронизации



Vertical Synchronization

Добавляет вертикальный символ синхронизации



Decision

Добавляет на диаграмму символ принятия решения



Все диаграммы состояний начинаются со значка Start State и должны заканчиваться значком End State. Значок Start State может быть только один, а значков End State – несколько. Для добавления состояния на диаграмму состояний можно воспользоваться специальной панелью инструментов, либо выбрать в меню пункт ToolsCreateState (Инструменты → Создать → Состояние) и щёлкнуть мышью на диаграмме в том месте, куда нужно поместить состояние.

Для добавленного состояния можно открыть окно его свойств двойным щелчком левой кнопкой мыши на изображении этого элемента на диаграмме.

При необходимости в окне спецификации свойств выбранного состояния можно задать вложенное историческое состояние. Для этого следует выставить отметку у свойства State/activity history и нажать кнопку Apply. Чтобы обычное историческое состояние превратить в состояние глубокой истории, следует выставить отметку у свойства Sub state/activity history, и нажать кнопку Apply.

Чтобы обычное состояние превратить в композитное, следует при добавлении нового состояния поместить его внутри границы того состояния, которое необходимо сделать композитным. В результате внутри исходного состояния появится новое вложенное состояние, которое при перемещении композита в области диаграммы состояний всегда будет находиться внутри своего композита.

Дополнительно можно определить следующие свойства состояний: стереотип состояния, внутренние действия на входе и выходе, внутренняя деятельность. Эти свойства доступны для редактирования на вкладке General и Actions (Действия). На вкладке Transitions (Переходы) можно определять и редактировать переходы, которые входят и выходят из состояния. Вкладка Swimlanes (Дорожки) служит для спецификации дорожек, которые определяются для диаграммы деятельности.

Для добавления перехода между двумя состояниями нужно с помощью левой кнопки мыши нажать кнопку с изображением перехода на специальной панели инструментов, отпустить левую кнопку мыши, щёлкнуть левой кнопкой мыши на изображении исходного состояния на диаграмме и отпустить её на изображении целевого состояния.