Проектирование информационных систем в среде Rational Rose

Помимо актеров и вариантов использования, на данной диаграмме возможно расположить:

Интерфейсы – служащие для спецификации параметров модели, которые видимы извне без указания внутренней структуры. Интерфейсы определяют совокупность операций, которые обеспечивают необходимый набор сервисов или функциональности для актеров.

Примечания – предназначенные для включения в модель произвольной текстовой информации, имеющей непосредственное отношение к контексту разрабатываемого проекта.

Отношения – описывающие взаимодействия экземпляров одних актеров и вариантов использования с экземплярами других актеров и вариантов. В языке UML имеется несколько стандартных видов отношений между актерами и вариантами использования.

Отношение ассоциации – служит для обозначения специфической роли актера в отдельном варианте использования.

Отношение расширения – определяет взаимосвязь экземпляров отдельного варианта использования с более общим вариантом, свойства которого определяются на основе способа совместного объединения данных экземпляров. Отношение расширения является направленным и отмечает тот факт, что один из вариантов использования может присоединить к своему поведению некоторое дополнительное поведение, определенное для другого варианта использования.

Отношение обобщения – применяется в том случае, когда необходимо отметить, что дочерние варианты использования обладают всеми атрибутами и особенностями родительских вариантов. При этом дочерние варианты использования участвуют во всех отношениях родительских вариантов. В свою очередь, дочерние варианты могут наделяться новыми свойствами поведения, которые отсутствуют у родительских вариантов использования, а также уточнять или модифицировать наследуемые от них свойства поведения.

Отношение включения – указывает, что некоторое заданное поведение для одного варианта использования включается в качестве составного компонента в последовательность поведения другого варианта использования. Данное отношение является направленным и бинарным.

Для создания главной диаграммы вариантов использования в программе Rational Rose необходимо выполнить следующие действия:

• Дважды щелкнуть по пункту Main (Главная диаграмма) в разделе Use Case View (Представление прецедентов) в списке браузера, чтобы открыть диаграмму.
• В списке браузера выбрать актера или требуемый прецедент и перетащить его на диаграмму с помощью мыши.

Актеры и прецеденты могут быть получены прямо на диаграмме с использованием панели инструментов.

Чтобы создать коммуникативные ассоциации в программе Rational Rose необходимо:

На панели инструментов щелкнуть по кнопке Association (Ассоциативная связь) или по кнопке Unidirectional Association (Однонаправленная ассоциативная связь). Если нужная кнопка отсутствует нужно щелкнуть правой кнопкой мыши на панели инструментов, в появившемся контекстно-зависимом меню выбрать команду Customize (Настройка), чтобы добавить кнопку.

Щелкнуть по актеру – инициатору связи – и перетащить возникшую линию связи на нужный прецедент.

Дает она нам следующее:

В приложении А, Б, В и Г мы видим Use-case диаграмму, которая демонстрирует приемное отделение стационара:

1. Наглядное изображение системы “приемное отделение ”, на котором отображены все функции системы, которые она должна выполнять.
2. Показана связь между самим отделом и другими актерами, с которыми отдел должен взаимодействовать. Также продемонстрирована функция, обеспечивающая эту связь.

Таким образом, диаграмма прецендентов дает ответ на вопрос – что система должна делать и какие функции выполнять для этого.

 

4.2 Диаграмма последовательности

 

Этот тип диаграмм позволяет описать взаимодействия объектов, абстрагируясь от последовательности передачи сообщений. На этом типе диаграмм в компактном виде отражаются все принимаемые и передаваемые сообщения конкретного объекта и типы этих сообщений.

На диаграмме последовательности изображаются объекты, которые непосредственно участвуют во взаимодействии и не показываются возможные статические ассоциации с другими объектами. Для диаграммы последовательности ключевым моментом является именно динамика взаимодействия объектов во времени. При этом диаграмма последовательности имеет как бы два измерения. Одно – слева направо в виде вертикальных линий, каждая из которых изображает линию жизни отдельного объекта, участвующего во взаимодействии. Второе – вертикальная временная ось, направленная сверху вниз. При этом взаимодействия объектов реализуются посредством сообщений, которые посылаются одним объектом другим и также образуют порядок по времени своего возникновения.

Линия жизни объекта – служит для обозначения периода времени, в течение которого объект существует в системе и, следовательно, может участвовать во всех ее взаимодействиях. Объекты системы могут создаваться по мере необходимости, существенно экономя ресурсы системы и повышая ее производительность.

Фокус управления – служит для выделения объектов, находящихся в активном состоянии.

Каждое взаимодействие описывается совокупностью сообщений, которыми участвующие в нем объекты обмениваются между собой.

Сообщение – законченный фрагмент информации, который отправляется одним объектом другому. При этом прием сообщения инициирует выполнение определенных действий, направленных на решение отдельной задачи тем объектом, которому это сообщение отправлено.

В языке UML могут встречаться несколько разновидностей сообщений:

Первая разновидность сообщения является наиболее распространенной и используется для вызова процедур, выполнения операций или обозначения отдельных вложенных потоков управления.

Вторая разновидность сообщения используется для обозначения простого (не вложенного) потока управления. Каждая такая стрелка указывает на прогресс одного шага потока. При этом соответствующие сообщения обычно являются асинхронными.

Для создания новой диаграммы последовательности необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на представлении Вариантов Использования браузера (Use Case View) или Логическом представлении (Logical View). В открывшемся меню выбрать пункт New > Sequence Diagram (Создать > Диаграмма последовательности). Далее ввести название диаграммы, после чего дважды щелкнуть по ней в браузере, чтобы открыть ее.

Для создания новой диаграммы последовательности необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на представлении Вариантов Использования браузера (Use Case View) или Логическом представлении (Logical View). В открывшемся меню выбрать пункт New > Sequence Diagram (Создать > Диаграмма последовательности). Далее ввести название диаграммы, после чего дважды щелкнуть по ней в браузере, чтобы открыть ее.

Для создания нового объекта нужно щелкнуть по кнопке Object на панели Toolbox и затем по свободному месту окна диаграммы. Далее необходимо зайти в спецификацию объекта, дважды щелкнув мышкой по границе прямоугольника или правой кнопкой мыши по нему и выбрав пункт меню Open Specification... .

Для добавления нового сообщения объекта самому себе необходимо щелкнуть по кнопке Message to Self на панели Toolbox и щелкнуть по линии жизни объекта.

В приложении Д тоже диаграмма последовательности, отражающая порядок выдачи направления пациенту.

Объекты диаграммы: приемное отделение стационара и направление пациента, включающие в себя личную карточку и историю болезни.

Диаграмма в приложении Д показывает весь процесс выдачи направления больному. Последовательно, шаг за шагом.

 

4.3 Диаграмма сотрудничества

 

Этот тип диаграммы не акцентирует внимание на конкретном взаимодействии, главный акцент уделяется последовательности приема и передачи сообщений. Для того чтобы окинуть взглядом все взаимосвязи объектов, служит Collaboration diagram.

Этот тип диаграмм позволяет описать взаимодействия объектов, абстрагируясь от последовательности передачи сообщений. На этом типе диаграмм в компактном виде отражаются все принимаемые и передаваемые сообщения конкретного объекта, и типы этих сообщений. 

По причине того, что диаграммы Sequence и Collaboration являются разными взглядами на одни и те же процессы, Rational Rose позволяет создавать из Sequence диаграммы диаграмму Collaboration и наоборот, а также производит автоматическую синхронизацию этих диаграмм.

Создание новой диаграммы кооперации: для создания новой диаграммы последовательности необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на представлении Вариантов Использования браузера (Use Case View) или Логическом представлении (Logical View). В открывшемся меню выбрать пункт New > Collaboration Diagram (Создать > Диаграмма кооперации). Далее ввести название диаграммы, после чего дважды щелкнуть по ней в браузере, чтобы открыть ее.

Добавление нового объекта: для создания нового объекта нужно щелкнуть по кнопке Object на панели Toolbox и затем по свободному месту окна диаграммы. Далее необходимо зайти в спецификацию объекта, дважды щелкнув мышкой по границе прямоугольника или правой кнопкой мыши по нему и выбрав пункт меню Open Specification.

В окне спецификации для объекта можно задать: имя объекта (Name); класс, экземпляром которого является этот объект (Class), если класса еще нет в проекте, то здесь его можно создать, выбрав в выпадающем списке значение <New>; текстовое описание (Documentation); время жизни объекта (Persistence); является ли этот объект мультиобъектом (Multiple instances). Для добавления новой связи между объектами необходимо щелкнуть по кнопке Object Link на панели Toolbox, щелкнуть по одному объекту  и не отпуская кнопку перетащить линию на другой объект.

Для добавления связи объекта с самим собой необходимо щелкнуть по кнопке Link To Self на панели Toolbox и щелкнуть по объекту.

Приложение В демонстрирует нам кооперацию объектов приемного отдела стационара. Показаны принимаемые и отсылаемые сообщения. При проектировании этих диаграмм мы использовали в качестве основы диаграмму последовательностей, представленную в приложении Е.

 

4.4 Диаграмма классов

 

Диаграмма классов служит для представления статической структуры модели системы в терминологии классов объектно-ориентированного программирования. Диаграмма классов может отражать, в частности, различные взаимосвязи между отдельными сущностями предметной области, такими как объекты и подсистемы, а также описывает их внутреннюю структуру и типы отношений. Диаграмма классов является дальнейшим развитием концептуальной модели проектируемой системы.

Диаграмма классов состоит из множества элементов, которые в совокупности отражают декларативные знания о предметной области. Эти знания интерпретируются в базовых понятиях языка UML, таких как классы, интерфейсы и отношения между ними и их составляющими компонентами.

Класс в языке UML служит для обозначения множества объектов, которые обладают одинаковой структурой, поведением и отношениями с объектами из других классов. Обязательным элементом обозначения класса является его имя. Оно должно быть уникальным. По мере проработки отдельных компонентов диаграммы, описания классов дополняются атрибутами (свойствами) и операциями (сервисами).

Кроме внутреннего устройства или структуры классов, на соответствующей диаграмме указываются различные отношения между классами. Базовыми отношениями или связями в языке UML являются:

Отношение зависимости – в общем случае указывает некоторое семантическое отношение между двумя элементами модели или двумя множествами таких элементов, которое не является отношением ассоциации, обобщения или реализации. Отношение зависимости используется в такой ситуации, когда некоторое изменение одного элемента модели может потребовать изменения другого зависимого от него элемента модели.

Отношение ассоциации – соответствует наличию некоторого отношения между классами. Частным случаем отношения ассоциации является отношение агрегации (когда один из классов представляет собой некоторую сущность, включающую в себя в качестве составных частей другие сущности), которое, в свою очередь, тоже имеет специальную форму – отношение композиции (служит для выделения специальной формы отношения «часть-целое», при которой составляющие части не могут выступать в отрыве от целого, т.е. с уничтожением целого уничтожаются и все его части).

Отношение обобщения – отношение между более общим элементом (родителем или предком) и более частным и специальным элементом (дочерним или потомком).

Программа Rational Rose автоматически создает главную диаграмму классов в логическом представлении модели.

Чтобы добавить пакеты к главной диаграмме классов нужно дважды щелкнуть по пункту списка Main Diagram (Главная диаграмма) в браузере, чтобы открыть диаграмму, а затем, выбрав нужный пакет, перетащить его на диаграмму.

Для создания главной диаграммы класса пакета в программе Rational Rose необходимо дважды щелкнуть по изображению пакета на диаграмме классов. После того, как пакет откроется, появится главная диаграмма классов. Для добавления классов, необходимо выбрать нужный класс и перетащить его с помощью мыши на диаграмму. Для отображения стереотипа класса на диаграмме можно воспользоваться командой Format → Stereotype Display (Формат → Показать стереотип).