UML диаграмма описывающая работу гостиницы

Цель работы:

1. Знакомство с основными понятиями UML;
2. Знакомство со средой моделирования Rational Rose;
3. Изучение компонентов модели;
4. Построение модели вариантов использования.

Краткие теоретические  сведения

UML. Диаграмма вариантов. Базовые понятия

UML (Unified Modeling Language - унифицированный язык моделирования) – язык графического описания объектного моделирования в области разработки программного обеспечения. Следует отметить, что UML не является языком программирования, но на основании UML-моделей возможна генерация программного кода.

Визуальное проектирование UML можно представить как некоторый процесс постепенного спуска от наиболее общей и абстрактной концептуальной модели исходной системы к логической, а затем и к физической модели соответствующей программной системы. Для достижения этих целей в начале, строится  модель в форме диаграммы вариантов использования (use case diagram), которая описывает функциональное назначение системы или, другими словами, то, что система будет делать в процессе своего функционирования. Диаграмма вариантов использования является исходным концептуальным представлением или концептуальной моделью системы в процессе ее проектирования и разработки.

Преследует следующие цели: сформулировать общие требования к функциональному поведению проектируемой системы; разработать исходную концептуальную модель системы для ее последующей детализации в форме логических и физических моделей; подготовить исходную документацию для взаимодействия разработчиков системы с ее заказчиками и пользователями.

Вариант использования (use case) – это конструкция языка, которая применяется для спецификации общих особенностей поведения системы или любой другой сущности предметной области без рассмотрения внутренней структуры этой сущности. Каждый вариант использования определяет последовательность действий, которые должны быть выполнены проектируемой системой при взаимодействии ее с соответствующим актером. При этом не раскрывается внутренняя структура сущности (рис.4).

Актер (actor) – любая внешняя по отношению к моделируемой системе сущность, которая взаимодействует с системой и использует ее функциональные возможности для достижения определенных целей или решения частных задач. При этом актеры служат для обозначения согласованного множества ролей, которые могут играть пользователи в процессе взаимодействия с проектируемой системой. Так каждый актер может рассматриваться как некая отдельная роль относительно конкретного варианта использования. Стандартным графическим обозначением актера на диаграммах является фигурка «человека», по которой записывается конкретное имя (рис.4).

Отношения на диаграмме вариантов использования. Между компонентами диаграммы вариантов использования могут существовать различные отношения, которые описывают взаимодействие экземпляров одних актеров и вариантов использования с экземплярами других актеров и вариантов. Так один актер может взаимодействовать с несколькими вариантами использования. В этом случае актер обращается к нескольким сервисам данной системы. А также один вариант использования может взаимодействовать с несколькими актерами, предоставляя для всех них свой сервис.

Стандартные виды отношений:

• отношение ассоциации (association relationship) – устанавливает, какую конкретную роль играет актер при взаимодействии с экземпляром варианта использования (рис.1). На диаграмме ;
• отношение расширения (extended relationship) – определяет взаимосвязь экземпляров отдельного варианта использования с более общим вариантом, свойства которого определяются на основе способа совместного объединения данных экземпляров (рис.2). Так, если имеет место отношения расширения от варианта А к В, то использование подобного отношения означает, что свойства экземпляра варианта использования В могут быть дополнены благодаря наличию свойств у расширенного варианта использования А;
• отношение обобщения (generalization relationship) – служит для указания того факта, что некоторый вариант использования А может быть обобщен до варианта использования В (рис.3). В этом случае вариант А будет являться специализацией варианта В. При ;
• отношение включения (include relationship) -  (рис.4).

 

Рис.1 Рис.2

 

Рис.3 Рис.4

 

 

 

 

Среда IBM Rational Rose

Rational Rose – это среда разработки и моделирования, которая использует Unified Modeling Language (UML) для проектирования архитектуры для C++ и Java 2 Enterprise Edition (J2EE) приложений и веб-сервисов. Разработчиком является компания Rational Software, которая входит в подразделение корпорации IBM.

Главное окно Rational Rose представлено на рис.5.

Рис.5 – Главное окно программы

Задание на выполнение лабораторной работы

Постоялец бронирует номер в  гостинице у служащего. Актеры: (а) Гостиница: содержит данные о номерах: порядковый номер, количество мест в номере, этаж, удобства (телевизор, холодильник, телефон и т.д.), стоимость (с завтраком или без); (б) Постоялец с атрибутами: имя, фамилия, адрес, номер, им занимаемый, дата приезда, дата отъезда, состояние оплаты; (в) Служащий гостиницы: выдает справки о свободных номерах и о конкретном номере; справки о доходах за год, месяц и день.

Ход лабораторной работы

Работу над проектом выполним в среде IBM Rational Rose. Для этого активизируем соответствующую диаграмму (рис.1) в окне программы. Это можно сделать несколькими способами (рис.2): раскрыть представление вариантов использования в браузере (Use Case View) и дважды щелкнуть по пиктограмме Main (Главная); через пункт меню Browse → Use Case Diagram (Браузер – Диаграмма вариантов использования).

 

Рис.2 – Активизация диаграммы  вариантов использования

При этом открывается основное окно системы со специальной панелью  инструментов, содержащей графические примитивы, характерные для разработки диаграммы вариантов использования (рис.3). На Toolbox панели собраны все необходимые для проектирования элементы.

Рис.3 – Панель элементов

Осуществим моделирование  системы в соответствии с заданием, представленным на выполнение лабораторной. Для добавления элемента нужно нажать кнопку с изображением соответствующего примитива, после чего щелкнуть мышью на свободном месте диаграммы. На диаграмме появится изображение выбранного элемента с маркерами изменения (рис.4). Например, по заданию необходимо использовать несколько актеров и вариантов использования (добавление представлено на рис.4).

Рис.4 – Добавление элементов  на диаграмму

 

 

 

 

Вывод по лабораторной работе:

В результате выполнения лабораторной работы №1 «Диаграмма вариантов использования  на первом этапе технологии программирования систем» в полном объеме выполнено  задание представленной на выполнение лабораторной работы. Задание, взято из настоящего методического пособия по лабораторному практикуму. Особенностью данной работы явилось то, что использовалось специализированное программное обеспечение IBM Rational Rose.

Во время выполнения лабораторной работы составлена модель вариантов использования по регистрации постояльцев в гостинице. Исследованы основные возможности языка UML при составлении диаграмм вариантов использования. Получены навыки построения модели вариантов использования и работы в среде IBM Rational Rose.

Контрольные вопросы

1. Для чего используются диаграммы языка UML?
2. Что такое вариант использования?
3. Что такое диаграмма вариантов использования?
4. Как задается кратность ассоциации?
5. Какие существуют ассоциации?