✅ Діаграма класу - Типи та приклади - Відносини та переваги

Вступ до діаграми класів

Вступ до діаграми класів

Статична діаграма, яка представляє статичний вигляд програми, відома як Діаграма класів. Крім візуалізації, документування різних аспектів системи, Class Diagram також конструює виконуваний код у додатку.

Атрибути, операції та обмеження системи класу описуються діаграмою класів. Завдяки їх здатності відображатись безпосередньо з об'єктно-орієнтованими мовами, він використовується для моделювання таких систем. Також відомий як структурна схема, це сукупність обмежень, асоціацій, співпраці тощо.

Визначення

Діаграма класів може бути визначена як частина UML, яка дає огляд системи щодо атрибутів, класів, а також описує взаємозв'язок між ними. Він виступає як ресурс розвитку системи та створює функціональну схему системи.

Щоб допомогти розробникам, зрозуміти архітектуру системи, розроблена схема класів. Він є синонімом діаграми потоків, представленої у прямокутних полях. До цього є три основні частини - назва класу, атрибути та нарешті методи класу.

Відносини

У діаграмі класів необхідно, щоб між класами існувала залежність. Подібність різних відносин часто ускладнює її розуміння. Нижче наведені відносини, які існують на діаграмі класів.

1. Асоціація

Між двома іншими класами у відносинах асоціації клас асоціації утворює її частину. Додаткову інформацію про зв'язок можна отримати, приєднавши зв'язок асоціації з класом асоціації. У класі асоціації присутні різні операції, атрибути тощо. Нижче на схемі показана асоціація банку та рахунку.

2. Множинність

Кількість елементів або кардинальність можна визначити кратністю. Це одне з найбільш неправильно зрозумілих зв’язків, яке описує кількість примірників, дозволених для певного елемента, надаючи інклюзивний інтервал невід'ємних цілих чисел. Він має як нижню, так і верхню межу. Наприклад, у банку було б зареєстровано багато рахунків. Таким чином, біля класу рахунку присутній знак зірки.

3. Спрямована асоціація

Це односпрямоване співвідношення в діаграмі класів, що забезпечує потік управління від одного до іншого класифікатора. Судноплавність визначається одним із кінців асоціації. Співвідношення між двома класифікаторами можна було б описати, називаючи будь-яку асоціацію. Напрямок навігації позначається стрілкою. Нижче наведено приклад зв’язку між стрілкою та контейнером.

4. Рефлексивна асоціація

Асоціація класу до себе відома як рефлексивна асоціація, яку можна розділити на асоціації симетричного та асиметричного типу. У симетричній рефлексивній асоціації семантика кожного кінця асоціації не має логічної різниці, тоді як в асиметричній рефлексивній асоціації асоційований клас однаковий, але між кінцями асоціації існує семантична різниця.

5. Агрегація

У цьому типі відносин складніший об'єкт створюється шляхом збирання різних об'єктів разом. Взаємодія в межах різної групи об'єктів визначається Агрегацією. Цілісність об'єктів захищена, а відповідь зібраних об'єктів визначається об'єктом управління. У сукупності класи виховують відношення "має".

6. Склад

Це форма агрегації, яка представляє ціле частинне відношення. Тут термін служби класифікатора деталей залежить від усього часу експлуатації класифікатора. У класі сильний життєвий цикл представлений композиційними відносинами. Тут зазвичай існує потік даних в одному напрямку. Зазвичай позначається суцільною лінією.

7. Узагальнення

У такому відношенні дочірня модель базується на батьківській моделі. Зв'язок використовується для опису різних діаграм використання випадків і забезпечує, щоб дочірній клас отримував властивості, присутні у батьків. Дочірня модель могла б повторно використовувати атрибути батьківської моделі за допомогою узагальнюючого відношення. Отже, окремі атрибути потрібно визначати лише у дитини, решта - це успадковується від батьків. У цьому взаємозв'язку може бути один батько, багатодітні діти або кілька батьків, особливості одинокої дитини. В узагальнювальних зв’язках немає імен. Він також відомий як відносини "є".

8. Реалізація

Поведінка одного елемента моделі реалізується заданою поведінкою іншого елемента моделі. Цей тип відносин не має імен.

Чому ми повинні використовувати діаграму класів?

Структура системи визначається діаграмою класів, показуючи її атрибути, зв’язки між об'єктами тощо. Він є основою об'єктно-орієнтованого моделювання, а також може бути використаний для моделювання даних. Діаграми класів допомагають складати попередні плани, які полегшують процес програмування. Більше того, ви завжди можете змінити діаграму класів, оскільки це дратує кодування різної функціональності після фактів. Це проектний план, на основі якого будується система. Це легко зрозуміти, не вимагаючи особливих технічних знань.

Діаграма класів забезпечує статичний вигляд програми, а його здатність до відображення за допомогою об'єктно-орієнтованої мови робить його готовим до використання в побудові. На відміну від діаграми послідовностей, діаграми діяльності тощо, діаграма класів є найпопулярнішою діаграмою UML. Нижче наведено призначення діаграми класу.

Статичний вигляд програми розробляється та аналізується.
Обов'язки системи описані нею.
Компоненти та основа діаграми розгортання є діаграма класів.
На діаграму класів впливає пряма та зворотна інженерія.

Види діаграми класів

Діаграма класів може бути поділена на три компоненти -

Верхній розділ, який складається з назви класу, і є обов'язковим компонентом. У середньому розділі описані якості класу та використовуються під час опису конкретного екземпляра класу. У нижньому розділі описано взаємодію класу з даними.

Більше того, UML поділяється на поведінкову та структурну діаграму з класовою діаграмою, що підпадає під структурну діаграму.

Переваги діаграми класів

Діаграма класів може бути реалізована на різних етапах проекту і є серцем UML. Представлення реальності створюється діаграмою класів, з'являючись на доменній моделі під час аналізу. Моделювання програмного забезпечення проводиться на етапі проектування, тоді як код формується на етапі впровадження. Основою програмних продуктів є діаграми класів, які є невід'ємною частиною будь-якого проекту.

Почуття орієнтації задають діаграми класів. Структура системи детально аналізується на класовій діаграмі, а також синергія між різними елементами переглядається ними разом із їх властивостями. Це швидко і легко читати, і його можна легко створити, якщо потрібне програмне забезпечення є на місці. Будь-яка система, яку потрібно створити, діаграми класів є основою для цього.

Переваги

Будь-яку просту або складну модель даних можна проілюструвати за допомогою діаграми класів для отримання максимальної інформації.
Схематику програми можна зрозуміти за допомогою неї.
Будь-яка потреба в системі може бути візуалізована та передана по всьому бізнесу для конкретних дій.
Будь-яка вимога щодо реалізації конкретного коду може бути виділена за допомогою діаграм і запрограмована до описаної структури.
Опис, незалежний від реалізації, може бути наданий та переданий компонентам.

Недоліки діаграми класів

Хоча діаграма класів - це перше, що слід врахувати у виробничих умовах, щоб створити бездоганну систему, проте, безумовно, є і її неабияка частка мінусів.

Діаграми класів часто можуть зайняти більше часу та підтримувати, що інколи дратує розробника. Для його налаштування та обслуговування потрібен час для синхронізації з програмним кодом. Часто розробникам або невеликим компаніям важко синхронізувати код, оскільки це вимагає додаткової кількості роботи.
Недолік розуміння бенефіціара діаграми також є недоліком. Оскільки розробники програмного забезпечення працюють з кодом, іноді діаграми класів не дуже допомагають. Однак керівники проектів можуть отримати користь від діаграм, оскільки це дає огляд робочого процесу певного інструменту. Отже, часто є аргумент, щоб не витрачати час на діаграми класів, а зосередитись на використанні дошки або паперу для нанесення діаграми.
Завищена або завищена діаграма не допомагає розробникам програмного забезпечення в їх роботі. Можуть виникнути ситуації, коли розробники засмучуються через структуру діаграм класів. Картографування кожного окремого сценарію може зробити діаграму безладним і важким для роботи. Використання інформації високого рівня може якось допомогти боротися з такими проблемами.
Розміщення конструкції може перешкоджати розробникам та компаніям. Зацікавлені сторони могли б легко проаналізувати проблеми, переглянувши схему класів, і прикладання занадто великих зусиль до функцій програмного забезпечення може призвести до втрати уваги. Людям потрібно зайнятися фактичною роботою, а не витрачати час на перегляд діаграми та вирішення питань.

Як бачите, незважаючи на важливість діаграми класів у життєвому циклі розробки програмного забезпечення, вона, звичайно, не позбавлена недоліків і може ускладнити життя розробникам та компаніям, якщо не використовувати їх розумно.

Приклад діаграми класів

Без суєти технічних обмежень схему створити досить просто. Щоб користуватися банкоматом, клієнту потрібно лише натиснути кілька кнопок, щоб отримати свої готівкові гроші. Незважаючи на легкість, з якою витікають грошові кошти, система резервного копіювання має багато шарів безпеки, які потрібно передати для запобігання шахрайству, відмиванню грошей тощо.

Як бачимо тут, існує декілька сутностей, які слідують властивостям різних відносин, як описано раніше. Ці відносини описують структуру, в якій побудована система банкоматів, та рівні безпеки, які вона повинна пройти, щоб забезпечити прозорість та цілісність транзакції.

Є три перспективи, за якими можна розділити діаграму класів -

По-перше, це концептуальна перспектива, яку об'єкти реального світу описують за допомогою концептуальних діаграм. Домен, що вивчається, представлений діаграмою. Вона не залежить від мови та пов'язана з класом.
Програмні компоненти описуються в перспективі Специфікації з інтерфейсами та специфікаціями. Однак у випадку конкретного впровадження жодних зобов'язань не надається.
Конкретну мовну реалізацію можна здійснити за допомогою діаграм перспективних класів впровадження.

Робота з діаграмою класів

Для розробки програмного забезпечення найважливішою діаграмою UML є Діаграма класів. Щоб скласти діаграму класів, що представляє різні аспекти програми, кілька властивостей, які потрібно врахувати, -

Змістовна назва повинна бути дана діаграмі класів, що описує реальний аспект системи.
Потрібно, щоб заздалегідь зрозуміти взаємозв'язок між кожним елементом.
Щоб розробити кращий продукт, слід визнати відповідальність серед класів.
Щоб уникнути ускладнення діаграми, слід вказати конкретні властивості класу.
Документація є хорошою практикою в будь-якому проекті з розробки програмного забезпечення. Таким чином, для визначення будь-якого аспекту на діаграмі потрібна відповідна документація або примітки, щоб їх зрозуміли інші. Команда з розробки програмного забезпечення в кінці повинна розуміти, що налаштовано на діаграмі.
Малювання на дошці або звичайному папері потрібно до створення остаточної версії. Однак потрібно переконатися, що подається лише готова діаграма, яка може включати в себе кілька змін.

Як ця технологія допоможе вам у кар’єрному зростанні?

Якщо ви перебуваєте в галузі програмного забезпечення, обов'язково потрібно заздалегідь визначити структуру вашої проблеми, щоб створити хороший продукт. Діаграма класів допомагає зрозуміти різні аспекти життєвого циклу проекту та допомагає зрозуміти взаємозв'язок елементів у коді.

Висновок

Для розробки та візуалізації артефактів програмної системи стандартною мовою є UML. Взаємозв'язок між різними об'єктами описується діаграмою класів, яка забезпечує дизайн та аналіз програми та розглядає її у статичній формі. Будучи найважливішою діаграмою UML, діаграма класів складається з класу, атрибутів та зв’язків, які є її істотними елементами. Щоб отримати уявлення про структуру програми, використовується діаграма класів, яка допомагає скоротити час обслуговування.

Діаграма класу - Типи та приклади - Відносини та переваги