Файл: История развития программирования в России (Основные особенности построения диаграмм языка UML).pdf

2.2. Основные особенности построения диаграмм языка UML

По мнению Г. Буча, в UML версии 1 всего определяется 9 различных видов диаграмм. Ими являются [8]:

1. Диаграммы использования (Use Case diagrams);
2. Диаграммы классов (Class diagrams);
3. Диаграммы объектов (Object diagrams);
4. Диаграммы состояний (State chart diagrams);
5. Диаграммы деятельности (Activity diagrams);
6. Диаграммы последовательности (Sequence diagrams);
7. Диаграммы кооперации (Collaboration diagrams);
8. Диаграммы компонентов (Component diagrams);
9. Диаграммы размещения (Deployment diagrams).

Данная классификация проиллюстрирована на рисунке 3.

Рис.3. Классификация видов диаграмм в языке UML I[8]

Язык UML I значительно отличается списком диаграмм - их число увеличивается до 13. Помимо этого две диаграммы переименованы: диаграмму кооперации переименовали в диаграмму коммуникации, а диаграмму состояний в диаграмму автомата.

Классификация диаграмм в языке UML 2 приведена на рисунке 4.

Рис.4. Классификация видов диаграмм в языке UML 2

Диаграммы вариантов использования (use case diagrams) являются самым общим представлением функциональных назначений системы.

Диаграмму вариантов использования создают для ответа на основной вопрос моделирования: для какой функции создается система.

На диаграммах вариантов использования имеется два вида основных сущностей: варианты использования (1) и действующие лица (2). Между этими сущностями формируют следующие отношения:

- ассоциацию между лицами и вариантами использования (3);

- обобщение между действующими лицами (4);

- обобщение между вариантами использования (5);

- зависимость между вариантами использования (6).

На диаграммах вариантов использования могут добавляться примечания (7).

Все вышеперечисленные элементы, присутствующие на диаграммах вариантов использования, приведены на рисунке 5.

Рис.5. Диаграмма вариантов использования

Диаграммы классов (class diagram) являются основным способом формирования структур систем. Так как UML является объектно-ориентированным языком, то класс является основным строительным блоком.

На диаграммах классов используется одна сущность - классы (1) (они включают множество частных случаев классов: интерфейс, примитивный тип, класс-ассоциацию и др.), между которыми формируются такие типы отношений:

- ассоциации между классами (2);

- обобщения между классами (3);

- зависимость (разных типов) между классами (4), между классами и интерфейсами.

Все элементы диаграммы, рассмотренные выше представлены на рисунке 6.

Рис.6. Диаграмма классов

Диаграммs деятельности (activity diagramы) являются еще одним способом при описании поведения. Они чем-то напоминают старые добрые блок-схемы алгоритмов.

Из-за новых обозначений, которые согласованы с объектно-ориентированными подходами, диаграммы деятельности языка UML представляют собой мощное средство в описании поведения систем. На диаграмме деятельности используется одна основная сущность — действие (1), и один тип отношений — переход (2). Помимо этого имеются конструкции типа развилок, слияний, соединений, ветвлений (3), похожих на сущности, но не являющихся ими. Эти конструкции являются графическим способом изображений некоторых частных случаев гипердуги в гиперграфах. Основные элементы диаграммы деятельности изображены на рисунке 7.

Рис.7. Диаграммы деятельности

Диаграммы взаимодействия (communication diagrams) — способы описания поведения систем, семантически эквивалентные диаграммам последовательности. По факту, они так же представляют собой описание последовательностей обмена сообщениями при взаимодействии экземпляров классификаторов, только выраженные с помощью других графических средств.

Поэтому, на диаграммах взаимодействия, как и на диаграммах последовательности используется одна основная сущность — экземпляр взаимодействующих классификаторов (1) и одно отношение — связь (2). Но тут главным является не указание течения времени, а структура связей между экземплярами. На рисунке 9 представлены основные элементы диаграммы коммуникации. При обозначении самих взаимодействующих объектов используют стандартные нотации — прямоугольники с именами экземпляров классификаторов. Взаимные положения элементов на диаграммах кооперации не важны — основным являются связи, вдоль которых передают сообщение (3). Чтобы отображать упорядоченность сообщений по времени используют иерархическую десятичную нумерацию.

Рис.8. Диаграмма коммуникации

Таким образом, рассмотрены основные диаграммы, использующиеся для проектирования процессов с помощью языка UML. Как было сказано ранее, язык UML содержит намного большие возможности по построению дополнительных диаграмм, но на начальном этапе, для построения прототипа системы достаточно использовать диаграммы прецедентов, диаграммы деятельности, диаграммы классов и диаграммы взаимодействия.

ГЛАВА 3. ПРАКТИКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ

3.1 Построение диаграммы прецедентов по видам экономической деятельности

Рассмотрим изучение информационного процесса управления для предметной области на примере действий дежурного врача при поступлении пациента в больницу через приемный покой.

Назовем этот процесс «Поступление пациента в больницу в приемное отделение». Для этого необходимо создать структурированное описание действующих лиц, диаграмму прецедентов предметной области «Поступление пациента в больницу в приемное отделение», взаимодействие между элементами

Рассмотрим описание процесса.

Дежурный врач организует прием пациента, что подразумевает оформление истории болезни, проведение анализов, первичный осмотр, оповещает родственников пострадавшего. В случае тяжелого состояния пациента он направляется в реанимацию. Если состояние пациента безнадежно, от родственников испрашивается согласие на трансплантацию органов. Разрабатываемая система должна автоматизировать выдачу направлений на анализы, предоставляя пакет документов для оформления согласия родственников. Истории болезни в организации ведутся в бумажной форме (результаты анализов в историю болезни вклеиваются).

В таблице 1 представлено описание действующих лиц для предметной области «Поступление пациента в больницу в приемное отделение».

Таблица1

Описание функций действующих лиц предметной области

Рассмотрим функции приемных отделений в ОКБ г. Калуга и ОКБ г. Тверь.

Функции действующих лиц в областных клинических больницах ОКБ г. Калуга и ОКБ г. Тверь представлены в таблице 2.

Таблица 2

Описание Действующие лица и их функции в областных клинических больницах ОКБ г. Калуга и ОКБ г . Тверь

Анализ функций в приемных отделениях больниц ОКБ г. Калуга и ОКБ г . Тверь показал, что в процессе работы, выполняются одни и те же функции, перечисленные в таблице 2.

Для построения диаграммы прецедентов была использована программа Microsoft Visio 2013. Диаграмма прецедентов для предметной области « Поступление пациента в больницу в приемное отделение» представлена на рисунке 9.

Рис.9. Диаграмма прецедентов для предметной области «Поступление пациента в больницу в приемное отделение» [2]

Анализ функций работы приемного отделения в ОКБ г. Калуга показал, что используются следующие функции: Оформление приема пациента, проведение необходимых анализов и диагностических процедур, осмотр, оформление истории болезни, оповещение родственников, при необходимости оформление согласия на трансплантацию органов, так же при необходимости направление пациента в отделение интенсивной терапии, получение истории болезни лечащим врачом.

Исходя из этого для предметной области «Поступление пациента в больницу в приемное отделение» присвоены эти функции, которые представлены на рисунке 9.

3.2. Построение диаграммы классов по видам экономической деятельности

Задачами являются: описания классов; изучение элементов диаграммы классов; представление их в виде диаграммы классов по предметной области «Поступление пациента в больницу в приемное отделение»; построение информационного процесса управления в виде диаграммы классов с использованием программы Microsoft Visio 2013.

Рассмотрим изучение информационного процесса управления для предметной области «Поступление пациента в больницу в приемное отделение» с помощью описания элементов и пакетов документов, взаимодействия между ними и создания диаграммы классов по предметной области.

Сначала рассмотрим соответствующие элементы и пакеты документов, которые представлены в таблице 3.

Таблица 3