✅ Диаграмма классов - Типы и примеры - Отношения и преимущества

Введение в диаграмму классов

Введение в диаграмму классов

Статическая диаграмма, которая представляет статическое представление приложения, называется диаграммой классов. Помимо визуализации, документирования различных аспектов системы, Class Diagram также создает исполняемый код в приложении.

Атрибуты, операции и системные ограничения класса описываются диаграммой классов. Благодаря их способности отображаться непосредственно с объектно-ориентированными языками, он используется для моделирования таких систем. Также известна как структурная схема, это набор ограничений, ассоциаций, совместной работы и так далее.

Определение

Диаграмма классов может быть определена как часть UML, которая дает обзор системы в отношении атрибутов, классов, а также описывает отношения между ними. Он выступает в качестве ресурса разработки системы и создает функциональную схему системы.

Чтобы помочь разработчикам понять архитектуру системы, разработана диаграмма классов. Это синоним блок-схемы, представленной в прямоугольных прямоугольниках. Здесь есть три основные части: имя класса, атрибуты и, наконец, методы класса.

Отношения

В диаграмме классов необходимо, чтобы между классами существовала связь. Сходство различных отношений часто затрудняет его понимание. Ниже приведены отношения, которые существуют в диаграмме классов.

1. Ассоциация

Между двумя другими классами в ассоциативных отношениях, ассоциативный класс является его частью. Дополнительную информацию об отношении можно получить, прикрепив отношение ассоциации к классу ассоциации. В классе ассоциации присутствуют различные операции, атрибуты и т. Д. На диаграмме ниже показана связь банка и счета.

2. Кратность

Количество элементов или количество элементов может быть определено множественностью. Это одно из самых неправильно понятых отношений, которое описывает количество экземпляров, разрешенных для конкретного элемента, предоставляя включающий интервал неотрицательных целых чисел. Он имеет как нижнюю, так и верхнюю границу. Например, в банке будет зарегистрировано много счетов. Таким образом, рядом с классом счета присутствует знак зодиака.

3. Направленная ассоциация

Это однонаправленное отношение в диаграмме классов, которое обеспечивает поток управления от одного к другому классификатору. Навигация определяется одним из концов ассоциации. Отношения между двумя классификаторами можно описать, назвав любую ассоциацию. Направление навигации указано стрелкой. Ниже приведен пример отношения стрелки между контейнером и содержимым.

4. Рефлексивная ассоциация

Ассоциация класса с самим собой известна как рефлексивная ассоциация, которая может быть разделена на симметричные и асимметричные ассоциации типов. В симметричной рефлексивной ассоциации семантика каждого конца ассоциации не имеет логической разницы, тогда как в асимметричной рефлексивной ассоциации ассоциированный класс одинаков, но между концами ассоциации есть семантическая разница.

5. Агрегация

В этом типе отношений более сложный объект создается путем объединения различных объектов вместе. Взаимодействие внутри другой группы объектов определяется агрегацией. Целостность объектов защищена, и реакция собранных объектов определяется объектом управления. В совокупности классы воспитывают отношения «имеет».

6. Композиция

Это форма агрегации, которая представляет целые отношения части. Здесь время жизни классификатора детали зависит от всего времени жизни классификатора. В классе сильный жизненный цикл представлен композиционными отношениями. Обычно существует поток данных в одном направлении. Обычно обозначается сплошной линией.

7. Обобщение

В этом типе отношений дочерняя модель основана на родительской модели. Эта связь используется для описания различных диаграмм вариантов использования и гарантирует, что дочерний класс получает свойства, присутствующие в родительском классе. Дочерняя модель может повторно использовать атрибуты родительской модели с помощью отношения обобщения. Следовательно, отдельные атрибуты должны быть определены только в дочернем элементе, в противном случае он наследуется от родительского элемента. В этих отношениях могут быть характеристики одного родителя, нескольких детей или нескольких родителей, характеристики одного ребенка. В обобщающих отношениях нет имен. Это также известно как отношения «есть».

8. Реализация

Поведение одного модельного элемента реализуется заданным поведением другого модельного элемента. У этого типа отношений нет имен.

Почему мы должны использовать диаграмму классов?

Структура системы определяется диаграммой классов, показывая ее атрибуты, отношения между объектами и т. Д. Он является основой объектно-ориентированного моделирования и может также использоваться для моделирования данных. Диаграммы классов помогают составлять предварительные планы, которые облегчают процесс программирования. Более того, вы всегда можете внести изменения в диаграмму классов, так как это раздражает, когда вы кодируете различные функции после фактов. Это план проектирования, на основе которого строится система. Это легко понять без особых технических знаний.

Диаграмма классов обеспечивает статическое представление приложения, а его способность сопоставления с объектно-ориентированным языком делает его готовым для использования в конструкции. В отличие от диаграммы последовательности, диаграммы активности и т. Д., Диаграмма классов является самой популярной диаграммой UML. Ниже приводится цель диаграммы классов.

Статическое представление приложения разработано и проанализировано.
Обязанности системы описаны им.
Основой компонентов и диаграммы развертывания является диаграмма классов.
На прямую и обратную инженерию влияет диаграмма классов.

Типы диаграмм классов

Диаграмма классов может быть разделена на три компонента -

Верхний раздел, который состоит из имени класса и является обязательным компонентом. Средний раздел описывает качества класса и используется при описании конкретного экземпляра класса. Нижний раздел описывает взаимодействие классов с данными.

Кроме того, UML разделен на Поведенческую и Структурную Диаграмму с Диаграммой Класса, попадающей под Структурную диаграмму.

Преимущества диаграммы классов

Диаграмма классов может быть реализована на разных этапах проекта и является сердцем UML. Представление реальности создается диаграммой классов путем появления в модели предметной области во время анализа. Моделирование программного обеспечения выполняется на этапе проектирования, тогда как код создается на этапе реализации. Основой программных продуктов являются диаграммы классов, которые являются неотъемлемой частью любого проекта.

Чувство ориентации дается диаграммами классов. Структура системы детально анализируется диаграммой классов, а также рассматривается синергизм между различными элементами и их свойства. Он быстрый и легкий для чтения, и его можно легко создать, если установлено правильное программное обеспечение. Любая система, которую нужно создать, диаграммы классов образуют основу для этого.

Преимущества

Любая простая или сложная модель данных может быть проиллюстрирована с использованием диаграммы классов для получения максимальной информации.
С его помощью можно понять схему приложения.
Любая системная потребность может быть визуализирована и передана по всему бизнесу для принятия конкретных действий.
Любое требование для реализации конкретного кода может быть выделено с помощью диаграмм и запрограммировано в описанной структуре.
Описание, которое не зависит от реализации, может быть предоставлено и передано компонентам.

Недостатки диаграммы классов

Хотя Class Diagram - это первое, что нужно учитывать в производственной среде для создания безупречной системы, у нее, безусловно, есть свои плюсы и минусы.

Диаграммы классов могут часто занимать больше времени на управление и обслуживание, что иногда раздражает разработчика. Требуется время для синхронизации с программным кодом, его настройки и обслуживания. Часто разработчикам или небольшим компаниям сложно синхронизировать код, так как это требует дополнительного объема работы.
Отсутствие ясности в понимании бенефициара диаграммы также является недостатком. Поскольку разработчики программного обеспечения работают с кодом, иногда диаграммы классов не очень помогают. Тем не менее, руководители проектов могут получить пользу от диаграмм, поскольку они дают обзор рабочего процесса конкретного инструмента. Следовательно, часто есть аргумент, чтобы не тратить время на диаграммы классов, а сосредоточиться скорее на использовании доски или бумаги для рисования диаграммы.
Слишком сложная или подавляющая диаграмма не помогает разработчикам программного обеспечения в их работе. Могут быть ситуации, когда разработчики разочарованы структурой диаграмм классов. Планирование каждого отдельного сценария может сделать диаграмму запутанной и сложной для работы. Использование информации высокого уровня может как-то помочь в борьбе с такими проблемами.
Чрезмерное внимание к дизайну может помешать разработчикам и компаниям. Заинтересованные стороны могут легко проанализировать проблемы, изучив диаграмму классов, а чрезмерное усилие над функциями программного обеспечения может привести к потере фокуса. Людям нужно заняться реальной работой, а не тратить время на изучение схемы и решение проблем.

Как видите, несмотря на важность Class Diagram в жизненном цикле разработки программного обеспечения, он, безусловно, не лишен недостатков и может осложнить жизнь разработчикам и компаниям, если их не использовать с умом.

Пример диаграммы классов

Без суеты технических ограничений создать диаграмму довольно просто. Чтобы использовать банкомат, клиенту нужно всего лишь нажать несколько кнопок, чтобы получить наличные. Несмотря на легкость, с которой поступают денежные средства, бэкэнд-система имеет несколько уровней безопасности, которые необходимо было передать предотвращению мошенничества, отмыванию денег и так далее.

Как видно здесь, есть несколько объектов, которые следуют свойствам различных отношений, как описано ранее. Эти отношения описывают структуру, в которой построена система ATM, и уровни безопасности, через которые она должна проходить, чтобы обеспечить прозрачность и целостность транзакции.

Есть три перспективы, в которых диаграмма классов может быть разделена -

Во-первых, это концептуальная перспектива, которую объекты реального мира описывают с помощью концептуальных диаграмм. Исследуемая область представлена диаграммой. Он не зависит от языка и связан с классом.
Компоненты программного обеспечения описаны с точки зрения спецификации с интерфейсами и спецификациями. В случае конкретной реализации, однако, никаких обязательств не дается.
Конкретная языковая реализация может быть сделана с помощью диаграмм классов перспективы.

Работа с диаграммой классов

Для разработки программного обеспечения наиболее важной диаграммой UML является диаграмма классов. Чтобы нарисовать диаграмму классов, представляющую различные аспекты приложения, некоторые из свойств, которые необходимо учитывать, это:

Значимое имя должно быть дано диаграмме классов, описывающей реальный аспект системы.
Необходимо заранее понимать взаимосвязь между каждым элементом.
Чтобы разработать лучший продукт, ответственность между классами должна быть признана.
Чтобы не усложнять диаграмму, необходимо указывать конкретные свойства класса.
Документация является хорошей практикой в любом проекте по разработке программного обеспечения. Таким образом, определение любого аспекта в диаграмме требует соответствующей документации или примечаний для понимания другими. Команда разработчиков программного обеспечения в конце должна понимать, что настроено на схеме.
Рисование на доске или обычной бумаге необходимо до создания окончательной версии. Однако необходимо убедиться, что должна быть представлена только готовая диаграмма, которая может включать несколько переделок.

Как эта технология поможет вам в карьерном росте?

Если вы работаете в индустрии программного обеспечения, вам необходимо заранее определить структуру вашей проблемы, чтобы создать хороший продукт. Диаграмма классов помогает понять различные аспекты жизненного цикла проекта и помогает понять взаимосвязь между элементами в коде.

Вывод

Для разработки и визуализации артефактов системы программного обеспечения используется стандартный язык UML. Связь между различными объектами описывается диаграммой классов, которая обеспечивает проектирование, анализ приложения и рассматривает его в статической форме. Будучи наиболее важной диаграммой UML, диаграмма классов состоит из класса, атрибутов и отношений, которые являются ее основными элементами. Чтобы получить представление о структуре приложения, используется диаграмма классов, которая помогает сократить время обслуживания.

Диаграмма классов - Типы и примеры - Отношения и преимущества