Дадим некоторые определения и опишем основные элементы нотации диаграмм классов.

Объект – это некоторая сущность реального мира или концептуальная (абстрактная) сущность.

Пример. Примерами объектов могут служить дом №4 по улице Садовая, сотрудник фирмы Иван Петров, ваш компьютер. Или нечто абстрактное: химическая формула, торговый заказ номер 456789, банковский счет клиента Петра Иванова.

Объект имеет четко определенные границы и значение для системы и характеризуется состоянием, поведением и индивидуальностью.

Состояние объекта – это одно из условий, в котором он может находиться. Состояние обычно изменяется со временем и характеризуется набором свойств, которые называются атрибутами.

Пример. Покупатель определяется его именем, адресом, телефоном, датой рождения.

Поведение определяет, как объект реагирует на запросы других объектов и что может делать сам объект. Поведение характеризуется операциями объекта.

Пример. Покупатель может добавить товар в корзину, просматривать каталог, удалять товар из корзины.

Индивидуальность означает, что каждый объект уникален, даже если его состояние идентично состоянию другого объекта.

Пример. Объекты Мария Петрова и Анна Седова уникальны, хотя каждый из них является покупателем магазина и имеет одинаковые поведение и состояния.

Как правило, в системе существует множество объектов имеющих одинаковое поведение, принимающих одинаковые состояния. Например, сотрудники фирмы, которых может быть несколько десятков, и данные о которых содержатся в базе данных, имеют одинаковые атрибуты – фамилию, имя, отчество, дату рождения, должность и др. – с разными значениями этих атрибутов, а также могут иметь схожее поведение – подать заявление на отпуск или перевод в другое подразделение. Для группировки объектов используются классы.

Класс – это описание группы объектов с общими свойствами (атрибутами), поведением (операциями), отношениями с другими объектами и семантикой.

Каждый класс является шаблоном для создания объекта. А каждый объект – это экземпляр класса. Важно помнить, что каждый объект может быть экземпляром только одного класса!

Пример. Применительно к магазину «Style» мы можем сгруппировать сотрудников магазина, описав общий для них класс Сотрудник. Объект этого класса, например, Иван Петров, может включать в себя следующую информацию: имя, адрес, должность, размер заработной платы, кроме того этот объект может выйти в отпуск.

В нотации UML классы и объекты изображаются в виде прямоугольников (рис. 31). Прямоугольник класса всегда делится на три секции (раздела), имя класса помещается в первую секцию, каждое слово в названии класса принято писать с большой буквы. Во второй и третьей секциях могут указываться атрибуты и операции класса соответственно, эти секции могут быть пустыми. Названия классов выбираются в соответствии с понятиями предметной области. Это должно быть существительное или словосочетание в единственном числе, наиболее точно характеризующее предмет. Класс должен описывать только одну сущность.

Рис. 31 - Изображение классов и объектов

Имя класса может быть простым, как это показано на рис. 31, или составным (рис. 32). Составное имя класса состоит из самого имени класса и из имени пакета, которому принадлежит класс, разделенных двоеточием. Имя класса должно быть уникальным внутри пакета.

Рис. 32 - Составное имя класса

Составное имя объекта также состоит из имени объекта и имени класса, разделенных двоеточием. Объект может быть анонимным, если неизвестно его настоящее имя. Тогда на диаграмме объект изображается с именем, которое состоит из двоеточия и имени класса, которому принадлежит объект. Если пока неизвестен класс, экземпляром которого является объект, то изображается имя объекта после которого идет двоеточие. Такой объект называется «сиротой» (рис. 33).

Рис. 33 - Именование объектов

Пример. Класс Сотрудник и объект этого класса - некоторого сотрудника - можно изобразить так, как показано на рисунке 34.

Рис. 34 - Класс и его объект

Мы дали объекту класса Сотрудник имя, совпадающее с именем класса.

Выявление классов

Выявление классов можно начать с изучения потока событий. Имена существительные в описании этого потока дадут понять, что может являться классом. В общем случае существительное может оказаться действующим лицом, классом, атрибутом класса или выражением, не являющимся ни действующим лицом, ни классом, ни атрибутом класса.

Некоторые возможные классы будут выявлены при рассмотрении трех стереотипов: сущность (entity), граница (boundary) и управление (control). Мы уже встречались со стереотипами отношений, когда говорили об отношениях на диаграммах прецедентов. Тот же принцип создания нового типа на основе уже существующего применим и для классов.

Стереотип – это механизм, позволяющий категоризировать классы. Он используется для создания нового типа элемента, в данном случае нового типа класса.

Например, Вы хотите выделить все экранные формы в модели. Для этого нужно создать стереотип Form (Форма).

Стереотипы помогают лучше понять ответственности каждого класса в модели, категоризировать выполняемые ими функции. В UML для этого применяют три основных стандартных вида стереотипов классов: классы-сущности, граничные классы и управляющие классы. Подобное выделение стереотипов основано на модели MVC (Model-View-Controller - Модель-Представление-Контроллер)

Класс-сущность содержит информацию, хранимую постоянно. Используется для моделирования данных и поведения с длинным жизненным циклом. Они могут представлять информацию о предметной области, а могут представлять элементы самой системы. Часто являясь абстракциями предметной области, они имеют наибольшее значение для пользователя, поэтому в их названиях применяются термины предметной области. Если существует проект базы данных, то можно обратиться к изучению названий таблиц, многие из них станут классами-сущностями. Обозначаются классы-сущности стереотипом <<entity>> либо специальной пиктограммой (рис. 35).

Рис. 35 - Обозначение классов-сущностей

Граничными классами называются классы, расположенные на границе системы со всем остальным миром, и т.о. они обеспечивают взаимодействие между окружающей средой и внутренними элементами системы.

Для вычисления пограничных классов необходимо исследовать диаграммы вариантов использования. Для каждого взаимодействия между актером и прецедентом нужно создать хотя бы один граничный класс. Обратите внимание, что если два действующих лица инициируют один прецедент, то они могут применять один общий пограничный класс для взаимодействия с системой. Обозначаются граничные классы именем стереотипа <<boundary>> либо специальной пиктограммой (рис. 36).

Рис. 36 - Обозначение граничных классов

Управляющий класс отвечает за координацию действий других классов. Они служат для моделирования последовательного поведения одного или нескольких прецедентов и координации событий, реализующих заложенное в них поведение. Обозначаются управляющие классы именем стереотипа <<control>> либо специальной пиктограммой (рис. 37).

Рис. 37 - Обозначение управляющих классов

Управляющие классы можно представить, как «исполняющие» прецедент, поэтому у каждого варианта использования обычно имеется один управляющий класс, контролирующий последовательность событий этого прецедента. Они обычно зависят от приложения.

Управляющий класс делегирует ответственности другим классам. Сам он может получать мало сообщений, но отсылать множество. Его называют классом-менеджером. Он запускает альтернативные потоки и знает, как поступить в случае ошибки. На начальном этапе проектирования управляющие классы создаются для каждой пары актер/прецедент, в дальнейшем они могут объединяться, разделяться или исключаться.

Документирование классов

После того, как класс создан, информацию о нем необходимо документировать. Заметим, что документация предназначена для описания предназначения класса, а не его структуры.

Пример. Если в нашей модели присутствует класс Сотрудник, то хорошим описанием для него будет:

Сотрудник – это человек, работающий на фирме. Класс содержит информацию, необходимую для исполнения организацией своих обязанностей по отношению к сотруднику (начисление зарплаты, перевод на другую должность, увольнение и т.п.)

Плохим описанием будет описание структуры класса, которая может быть и так описана с помощью атрибутов. Например, плохое описание класса Сотрудник:

Имя, телефон, адрес, должность, зарплата.

В StarUML документирование классов выполняется также как и описанное выше документирование прецедентов. Нужно выделить класс, который вы хотите описать, открыть окно документирования Documentation на инспекторе модели и ввести описание класса.