Диаграммы классовявляются ключевым компонентом объектно-ориентированного программирования, помогая разработчикам визуализировать структуру их программного обеспечения и его взаимодействия. В разработке программного обеспечения важно определять классы на основе использования, чтобы создать точную и эффективную диаграмму классов. В этой статье мы рассмотрим шаги, связанные с определением классов на основе использования, а затем с разработкой диаграммы классов. Мы также обсудим, как улучшить диаграмму классов до детализированной диаграммы MVC.
Шаг 1: Определите случаи использования
Прежде чем создавать диаграмму классов, необходимо понимать предметную область и случаи использования, которые будет решать программное обеспечение. Случай использования представляет собой определенную функциональность, которую система должна предоставить своим пользователям. Определение случаев использования можно провести в ходе обсуждений с заинтересованными сторонами, анализа документов требований и сессий мозгового штурма.
Шаг 2: Определите классы
Как только вы определили случаи использования, можно приступить к определению классов, которые будут необходимы для поддержки этих случаев использования. Класс — это чертеж для создания объектов, содержащих свойства и методы. Классы могут представлять реальные объекты или абстрактные понятия.
Например, если случай использования связан с управлением информацией о клиентах, вы можете определить класс Customer, который будет содержать свойства, такие как имя, адрес и электронная почта. Если случай использования связан с обработкой платежей, вы можете определить класс Payment, который будет содержать свойства, такие как сумма платежа, способ оплаты и дата платежа.
Шаг 3: Определите отношения
После определения классов необходимо определить, как они связаны между собой. Отношения между классами можно представить с помощью ассоциации, агрегации или композиции.
Ассоциация представляет собой связь между двумя классами, при которой один класс использует услуги другого класса. Агрегация представляет собой связь между двумя классами, при которой один класс содержит другой класс как часть, но часть может существовать независимо от целого. Композиция представляет собой связь между двумя классами, при которой один класс содержит другой класс как часть, и часть не может существовать независимо от целого.
Шаг 4: Разработка диаграммы классов
Используя определенные классы и отношения, можно создать диаграмму классов. Диаграмма классов — это визуальное представление классов и их отношений. Она показывает свойства и методы каждого класса, а также отношения между классами.
На диаграмме классов каждый класс представлен в виде прямоугольника, с именем класса в верхней части прямоугольника. Свойства класса перечислены в середине прямоугольника, а методы — в нижней части. Отношения между классами изображаются с помощью линий, при этом различные типы линий обозначают разные типы отношений.
Шаг 5: Уточнение диаграммы классов до детализированной диаграммы MVC
После создания диаграммы классов вы можете уточнить её до детализированной диаграммы MVC. Модель-Представление-Контроллер (MVC) — это шаблон проектирования программного обеспечения, который разделяет приложение на три взаимосвязанных компонента: модель, представление и контроллер.
Модель представляет данные и бизнес-логику приложения. Представление представляет пользовательский интерфейс приложения. Контроллер управляет взаимодействием между моделью и представлением.
Чтобы уточнить диаграмму классов до детализированной диаграммы MVC, необходимо определить, какие классы представляют модель, представление и контроллер. Классы модели должны содержать данные и бизнес-логику приложения. Классы представления должны содержать пользовательский интерфейс приложения. Классы контроллера должны управлять взаимодействием между моделью и представлением.
Как только вы определите, какие классы представляют модель, представление и контроллер, вы можете обновить диаграмму классов, чтобы отразить эти назначения. Вы можете использовать разные цвета или стили линий, чтобы различать классы модели, представления и контроллера.
Пример: система проката автомобилей
Описание проблемы: компания по прокату автомобилей хочет разработать программный комплекс, который позволит клиентам бронировать автомобили онлайн. Клиенты должны иметь возможность просматривать доступные автомобили, выбирать автомобиль для аренды и делать бронирование. Система должна отслеживать доступность автомобилей, а также бронирования, сделанные клиентами.
Шаг 1: Определите случаи использования
- Просмотр доступных автомобилей
- Выбор автомобиля для аренды
- Сделать бронирование
Эта диаграмма случаев использования показывает три основных случая использования, определенных на шаге 1: Просмотр доступных автомобилей, Выбор автомобиля для аренды и Сделать бронирование. Актер Клиент взаимодействует с системой проката автомобилей для выполнения этих действий.
Шаг 2: Определите классы
- Клиент
- Car
- Reservation
Шаг 3: Определение связей
- Клиент может сделать много бронирований, но каждое бронирование делается только одним клиентом. Это связь один ко многим, представленная ассоциацией между классами Customer и Reservation.
- Автомобиль может быть арендован многими клиентами, но каждая аренда осуществляется только для одного автомобиля. Это также связь один ко многим, представленная ассоциацией между классами Car и Reservation.
Шаг 4: Разработка диаграммы классов
Эта диаграмма классов показывает три основных класса, выявленных на шаге 2: Customer, Car и Reservation. Она также показывает связи, выявленные на шаге 3: связь один ко многим между Customer и Reservation, и связь один ко многим между Car и Reservation. Каждый класс также включает атрибуты и методы, выявленные на этапе анализа.
Шаг 5: Уточнение диаграммы классов в детальную диаграмму MVC
- Модель: Автомобиль, Клиент, Бронирование
- Вид: Интерфейс пользователя (UI)
- Контроллер: CarRentalController
Эта диаграмма классов MVC показывает три основных компонента системы, выявленные на шаге 5: модель, вид и контроллер.
Модель включает классы Customer, Car и Reservation, а также методы поиска автомобилей и бронирования. Вид представлен интерфейсом CarRentalView, который определяет методы отображения автомобилей и подробностей бронирования. Контроллер представлен классом CarRentalController, который взаимодействует с моделью и видом для обработки действий пользователя и обновления состояния системы. Диаграмма также включает связи между классами, выявленными на предыдущих шагах.
Обратите внимание, что:
- Контроллер представлен классом CarRentalController, который взаимодействует с моделью и видом для обработки действий пользователя и обновления состояния системы.включает классы Customer, Car и Reservation, а также методы поиска автомобилей и бронирования.включает классы Customer, Car и Reservation, а также методы поиска автомобилей и бронирования.Customer, Car, и Reservationклассы, а также методы поиска автомобилей и бронирования.
- Вид представлен интерфейсом CarRentalView, который определяет методы отображения автомобилей и подробностей бронирования.Viewis represented by the CarRentalView interface, which defines methods for displaying cars and reservation details.
- Контроллер представлен классом CarRentalController, который взаимодействует с моделью и видом для обработки действий пользователя и обновления состояния системы.Controlleris represented by the CarRentalController class, which interacts with the Model and View to handle user actions and update the system state.
- Диаграмма также включает связи между классами, выявленными на предыдущих шагах.
Создайте диаграмму ERD на основе результата объектного моделирования
Эта диаграмма ERD показывает три основных сущности, выявленные в описании проблемы: клиент, автомобиль и бронирование. Она также показывает отношения между этими сущностями: отношение один ко многим между клиентом и бронированием, отношение один ко многим между автомобилем и бронированием, а также отсутствие прямого отношения между клиентом и автомобилем. Каждая сущность включает атрибуты, выявленные на этапе анализа.
Диаграмма ERD отвечает только за моделирование слоя хранения данных системы, в то время как диаграмма классов моделирует всю систему, включая слои модели, представления и контроллера.
Другими словами, диаграмма ERD представляет схему базы данных и отношения между таблицами/сущностями, в то время как диаграмма классов представляет классы и их отношения, атрибуты и методы, составляющие всю систему.
Как выявить отсутствующие объекты для уточнения диаграммы классов
При разработке начальной диаграммы классов MVC важно учитывать ключевые объекты, которые будут участвовать в поведении системы. Однако, когда мы начинаем разрабатывать сценарии использования и соответствующие диаграммы последовательности, мы можем обнаружить дополнительные объекты, которые необходимо включить в диаграмму классов, чтобы полностью отразить систему. Этот итеративный процесс позволяет нам уточнять диаграмму классов по мере того, как мы лучше понимаем поведение и требования системы.
Уточните диаграмму классов MVC с помощью отсутствующих объектов, выявленных в сценарии использования
При прохождении процесса диаграммы последовательности MVC мы можем обнаружить дополнительные объекты, которые необходимо включить в диаграмму классов MVC, чтобы полностью отразить поведение системы. Чтобы уточнить диаграмму классов MVC, мы можем следовать этим шагам:
- Выявите отсутствующие объекты: при разработке диаграммы последовательности MVC мы можем обнаружить некоторые отсутствующие объекты, необходимые для завершения взаимодействия между существующими объектами. Эти отсутствующие объекты могут включать новые сущности, службы или контроллеры, которые изначально не были учтены в начальной диаграмме классов MVC.
- Добавьте отсутствующие объекты в диаграмму классов MVC: как только мы выявили отсутствующие объекты, мы можем добавить их в существующую диаграмму классов MVC. Мы также можем изменить отношения между существующими объектами и новыми объектами по мере необходимости.
- Проверьте и уточните отношения: после добавления отсутствующих объектов в диаграмму классов MVC мы должны проверить отношения между объектами и убедиться, что они точно отражают поведение системы. Возможно, потребуется изменить отношения между объектами, чтобы учесть новые объекты и обеспечить понятность диаграммы.
- Повторите при необходимости: если во время процесса диаграммы последовательности мы обнаружим дополнительные отсутствующие объекты, мы можем повторить вышеуказанные шаги, чтобы уточнить диаграмму классов MVC до тех пор, пока она точно не отразит поведение системы.
В целом, уточнение диаграммы классов MVC через процесс диаграммы последовательности — это итеративный процесс, который позволяет нам убедиться, что диаграмма точно отражает поведение и требования системы.
Заключение
Процесс выявления классов и разработки диаграмм классов является важным этапом проектирования и разработки программных систем. Он помогает обеспечить, что система хорошо структурирована, легко поддерживается и соответствует требованиям пользователей.
Следуя шагам, описанным в этой статье — начиная с анализа сценариев использования и заканчивая созданием диаграммы классов MVC — разработчики могут обеспечить правильное проектирование своих программных систем с четко определенными классами, отношениями и ответственностью для каждого компонента системы.
В целом, процесс выявления классов и создания диаграмм классов может быть сложным, но он является важным этапом создания качественных программных систем, отвечающих потребностям пользователей и заинтересованных сторон.