Файл: Моделирование предметной области «Управление домашними финансами» с помощью UML».pdf

Диаграммы вариантов использования не используются для отображения проекта и не описывают внутреннее устройство системы. Они используются для упрощения взаимодействия с пользователями системы, клиентами и особенно полезны для определения необходимых характеристик систем. Диаграммы вариантов использования показывает, что система должна делать, не указывая сами применяемые методы.

Вариант использования (use case).

Вариант использования является описанием группы действий в системе, которые приводят к конкретному определенному результату. Данное описание происходит с точки зрения действующего лица.

Варианты использований — это описание типичных взаимодействий между пользователями системы и самой системой. Они указывают и отвечают на вопрос «что система должна делать?» и не предусматривают описания способов решения поставленных задач.

Работая с вариантами использования необходимо следовать нескольким правилам:

1. У каждого варианта использования есть как минимум одно действующее лицо (пользователь).

2. У каждого варианта использования есть инициатор.

3. Каждый вариант использования приводит к результату и описывает конкретное действие.

Действующее лицо (actor).

Действующее лицо — это внешний источник, который не является элементом самой системы. Действующие лица могут быть реальными людьми, другими компьютерными системами или внешними событиями.

Действующие лица представляют не физических людей, а их роли в системе. Если пользователь взаимодействует с системой разными способами, то он будет отображаться в системе в виде нескольких действующих лиц. Например, один человек может занимать сразу две должности и в системе он будет указан двумя действующими лицами.

Действующие лица имеют два типа связей с вариантами использования: простая ассоциация и направленная ассоциация. ^[9]

Простая ассоциация отображается линией между действующим лицом и вариантом использования, а направленная ассоциация показывает, что вариант использования инициируется актером и обозначается стрелкой. ^[10]

Ниже на схеме я представил пример диаграммы вариантов использования. (см. рисунок 1 – Пример диаграммы вариантов использования) ^[11]

Рисунок 1 – Пример диаграммы вариантов использован

1.3.2 Диаграмма классов

Диаграмма классов UML необходима для обозначения отношений классов и их экземпляров. Они необходимы для моделирования прикладной области.

Диаграммы классов показывают набор классов, интерфейсы и их связи. Эти диаграммы чаще всего используются для моделирования объектно-ориентированных систем.

На диаграмме классов с помощью специальных символов изображаются типы данных программы и отношения между ними. Так же, в некоторых случаях могут использоваться и другие элементы, например, объекты (экземпляры классов) и пакеты.

Диаграмма классов содержит в себе имя, набор операций и атрибутов. Для элементов класса могут задаваться тип, кратность, видимость и т.д.

Например, исходя из параметра видимости, элемент может быть:

- приватным (доступным только внутри класса, который задается символом "-" и отображается в виде квадрата);

-защищенным (доступным внутри класса, а так же внутри классов-наследников, задается символом "#", отображается в виде ромба);

-открытым (доступным всем, задается символом "+" и отображается в виде круга).

Структурно диаграмма классов представляет из себя таблицу разделенную на три раздела, в которых указываются имя, операции и атрибуты, о которых подробно было сказано выше.^[12]

1.3.3 Диаграммы состояний

Диаграммы состояний необходимы для того, чтобы объяснить, как работают сложные объекты. В данном случае под состоянием подразумевается ситуация в жизненном цикле объекта, во время которой он удовлетворяет некому условию, выполняет определенную задачу. Состояние определяется значением атрибутов объекта, присутствием или отсутствием связей с другими объектами.

Диаграмма состояний указывает, как объект переходит из одного состояния в другое и показывает все возможные состояния объекта в результате наступления некоторых событий. Другими словами, диаграммы состояний применяются для моделирования динамических (изменяемых) аспектов системы. Так же, диаграммы состояний применяются при моделировании жизненного цикла объекта.

От других диаграмм диаграмма состояний отличается тем, что описывает процесс изменения состояния только одного экземпляра определенного класса.

Диаграмма состоит из: деятельности, входного действия, выходного действия, события и ограничивающего условия.

Под деятельностью понимается поведение объекта, реализуемое пока он находится в данном состоянии.

Входное действие – поведение, которое выполняется когда переходит в данное состояние.^[13]

1.3.4 Диаграмма взаимодействия

Диаграммы взаимодействия отображает взаимодействие, которое состоит из множества объектов и отношений между ними, включая сообщения, которыми они обмениваются. Данный вид диаграмм применяется тогда, когда необходимо показать кооперацию взаимосвязанных между собой объектов в системе.

1.3.5 Диаграмма деятельности.

Диаграмма деятельности позволяет описывать логику поведения системы. Можно создать несколько подобных диаграмм для одной и той же системы, в то время как каждая из них будет отображать разные аспекты системы, которые показывают различные действия, выполняющиеся внутри этой системы.

Именно на диаграмме деятельности представлены переходы от одной деятельности к другой. Их можно использовать для моделирования динамических аспектов поведения системы. Они применяются для того что бы промоделировать последовательные шаги вычислительного процесса. С помощью диаграмм деятельности можно так же моделировать жизнь объекта когда он переходит из одного состояния в другое.

Диаграмма деятельности используются для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования динамики объектов.

Разберем подробнее термины деятельность и действие, которые применяются в данной диаграмме.

Деятельность (Activity) - это этап выполнения задачи, который сводится некоторому действию (Action), которое в свою очередь состоит из вычислений, приводящих к изменению состояния системы.

Обычно диаграмма деятельности состоит из: состояний деятельности/действий, переходов и элементов ветвления.

На диаграмме деятельности происходят различные события. Например, можно выполнить операцию над объектом, послать ему сигнал, уничтожить/удалить или создать новый. Все эти выполняемые вычисления называются состояниями действия, так как каждое из них является состоянием системы. То есть каждое из них представляет собой выполнение какого-либо действия.

1.3.6 Диаграмма пакетов

Диаграмма пакетов (Package) - конструкция языка UML которая предназначена для упорядочивания моделей, а так же группировки классов.

Пакеты выполняют роль организаторов порядка в созданных UML-моделях и распределяют различные конструкции моделей, а так же диаграммы по разным папкам.

1.3.7 Диаграмма компонентов

Данный вид диаграмм отличается от ранее рассмотренных диаграмм тем, что описывает программные, а физические особенности представления системы. Диаграмма компонентов определяет архитектуру разрабатываемой системы, устанавливая зависимости между программными компонентами. Основными графическими элементами диаграмм являются интерфейсы, компоненты и зависимости между ними.

Диаграмма компонентов - это физическое представление модели, совокупность связанных между собой физических сущностей, включающее в себя программное и аппаратное обеспечение.

Для представления физических сущностей в языке UML используется термин - компонент.

Компонент - часть системы, которая существует физически и обеспечивает реализацию классов и отношений и описывает функциональное поведение моделируемой системы.

Компонент служит для общего обозначения элементов физического представления модели. Для графического представления компонентов используется специальный символ - прямоугольник со вставленными слева двумя более мелкими прямоугольниками. Данный символ является базовым обозначением компонента на языке UML.

При моделировании данной предметной области и при создании программы для учета домашних финансов, диаграмма компонентов не будет применяться, так как разрабатываемая программа не будет иметь возможности подключаться к базам данных, не будет привязываться банковским картам и другим физическим компонентам.

1.3.8 Диаграмма размещения

Диаграмма размещения является одним из двух видов диаграмма, которые необходимы для создания модели физических аспектов и свойств системы, основное назначение которых визуализация, специфицирование, конструирование и документирование программных артефактов. Данная диаграмма представляет собой конфигурацию узлов и связей, где обрабатывается информации.

Данный вид диаграмм так же используется при моделировании статического представления систем с точки зрения их размещения.

Диаграммы размещения очень похожи на диаграмм классов, основным отличием которой является фокусирование на системных узлах. Они используются не только для визуализации и упрощения понимания системы, но и для управления исполняемыми системами, использующих прямое и обратное проектирование.

2 Моделирование предметной области «Управление домашними финансами» с помощью UML

2.1 Диаграмма вариантов использования

Для начала необходимо построить диаграмму вариантов использования. Это даст понимание того, какие задачи и функции будет выполнять разрабатываемая система.

Если брать тему учета домашних финансов, то необходимо определиться, сколько действующих лиц будет в системе (людей использующих общий бюджет). ^[14]

Если необходим учет финансов для группы лиц, например это будет семья из трех человек, то в диаграмме вариантов использования необходимо создать три действующих лица. Если же бюджет личный, то действующее лицо будет одно. В моем случае, действующее лицо будет одно. ^[15]

Итого, в моей диаграмме вариантов использования будет одно действующее лицо и варианты использования, такие как "Создать транзакцию", "Добавить категорию расходов и доходов", "Сформировать отчет" и тд. Более наглядно я представил это на диаграмме ниже (см. рисунок 2 – диаграмма вариантов использования).^[16]

Рисунок 2 – Диаграмма вариантов использования

2.2 Диаграмма классов

На диаграмме классов представлена ассоциация (связь) владельца программы управления финансами и его денежного счета. В данном случае именем класса будет считаться «счет», а атрибутом будет считаться «баланс», над которым можно провести три операции: «проверить баланс», «пополнить счет» и «снять деньги со счета». (см. рисунок 3 – диаграмма классов).^[17]