21.5. Рекомендації до побудови діаграм діяльності

Діаграми діяльності відіграють важливу роль в розумінні процесів реалізації алгоритмів виконання операцій класів і потоків керування в модельованій системі. Використовувані для цієї мети традиційні блок-схеми алгоритмів володіють серйозними обмеженнями в представленні паралельних процесів і їх синхронізації. Застосування доріжок і об'єктів відкриває додаткові можливості для наочного представлення бізнес-процесів, дозволяючи специфікувати діяльність підрозділів компаній і фірм.

Зміст діаграми діяльності багато в чому нагадує діаграму станів, хоча й не тотожня їй. Тому багато рекомендацій з побудови останніх виявляються справедливими стосовно діаграми діяльності. Зокрема, ця діаграма будується для окремого класу, варіанту використання, окремої операції класу або цілої підсистеми.

З однієї сторони, на початкових етапах проектування, коли деталі реалізації діятельностей в проектованій системі невідомі, побудову діаграми діяльності починають з виділення піддіяльностей, які в сукупності утворюють діяльність підсистем. У подальшому, у міру розроблення діаграм класів і станів, ці піддіяльності уточнюються у вигляді окремих вкладених діаграм діяльності компонентів підсистем, якими виступають класи і об'єкти.

З іншої сторони, окремі ділянки робочого процесу в існуючій системі можуть бути добре відлагодженими, і у розробників може виникнути бажання зберегти цей механізм виконання дій в проектованій системі. Тоді будується діаграма діяльності для цих ділянок, що відображають конкретні особливості виконання дій з використанням доріжок і об'єктів. У подальшому така діаграма вкладається в загальніші діаграми діяльності для підсистеми і системи в цілому, зберігаючи свій рівень деталізації.

Таким чином, процес об'єктно-орієнтованого аналізу і проектування складних систем представляється як послідовність ітерацій розроблення окремих діаграм, включаючи і діаграму діяльності. Домінування того або іншого з напрямів розроблення визначається особливостями конкретного проекту і його новизною.

У разі типового проекту більшість деталей реалізації дій можуть бути відомі заздалегідь на основі аналізу існуючих систем або попереднього досвіду розроблення систем-прототипів. Для цієї ситуації домінуючим буде висхідний процес розроблення (Навіщо винаходити велосипед заново?). Використання типових рішень може істотно скоротити час розроблення і уникнути можливих помилок під час реалізації проекту.

Під час розроблення проекту нової системи, процес функціонування якої заснований на нових технологічних рішеннях, ситуація виглядає складнішою. А саме, до початку роботи над проектом можуть бути невідомі не тільки деталі реалізації окремих діятельностей, але й сам зміст цих діятельностей стає предметом розроблення. У цьому випадку домінуючим буде низхідний процес розроблення від загальніших схем до діаграм, що уточнюють їх. При цьому досягнення такого рівня деталізації всіх діаграм, який достатній для розуміння особливостей реалізації всіх дій і діятельностей, може служити ознакою завершення окремих етапів роботи над проектом.

На закінчення слід відмітити, що діаграма діяльності, так само як і інші види канонічних діаграм, не містить засобів вибору оптимальних рішень. Під час розроблення складних проектів проблема вибору оптимальних рішень стає вельми актуальною. Раціональне використання засобів, витрачених на розроблення і експлуатацію системи, підвищення її продуктивності і надійності часто визначають кінцевий результат всього проекту. У цій ситуації можна рекомендувати використання додаткових засобів і методів, орієнтованих на аналітико-імітаційне дослідження моделей системи на етапі розроблення її проекту.

Зокрема, під час побудови діаграм діяльності складних систем можуть бути успішно використані різні класи мереж Петрі (класичні, логіко-алгебраїчні, стохастичні, нечіткі і ін.) і нейронних мереж. Застосування цих формалізмів дозволяє не тільки отримати оптимальну структуру поведінки системи згідно її моделі, але і специфікувати цілий ряд додаткових характеристик системи, які не можуть бути подані на діаграмі діяльності і інших діаграмах UML.

Висновки

Контрольні питання

1. Призначення діаграми діяльності.

2. Стан дії.

3. Переходи на діаграмі діяльності.

4. Доріжки на діаграмі діяльності.

5. Об'єкти на діаграмі діяльності.

Розділ 22. Діаграма послідовності (sequence diagram)

• Лінія життя об'єкту

• Повідомлення

• Розгалуження потоку керування

• Тимчасові обмеження на діаграмах послідовності

• Рекомендації з побудови діаграм послідовності

Як було відзначено вище, однієї з характерних рис систем різної природи й призначення є взаємодія між собою окремих елементів, з яких утворені ці системи. Мова йде про те, що різні складені елементи систем не існують ізольовано, а роблять певний вплив один на одний, що й відрізняє систему як цілісне утворення від простої сукупності елементів.

У мові UML взаємодія елементів розглядається в інформаційному аспекті їхньої комунікації, тобто взаємодіючі об'єкти обмінюються між собою деякою інформацією. При цьому інформація приймає форму закінчених повідомлень. Інакше кажучи, хоча повідомлення й має інформаційний зміст, воно містить додаткову властивість впливу на свого одержувача. Це повністю погоджується із принципами ООАП, коли будь-які види інформаційної взаємодії між елементами системи повинні бути зведені до відправлення й прийому повідомлень між ними.

Для моделювання взаємодії об'єктів у мові UML використовуються відповідні діаграми взаємодії. Говорячи про ці діаграми, мають на увазі два аспекти взаємодії. По-перше, взаємодії об'єктів можна розглядати в часі, і тоді для подання тимчасових особливостей передачі й прийому повідомлень між об'єктами використовується діаграма послідовності. Цей вид канонічних діаграм є предметом вивчення цієї глави.

Раніше, при вивченні діаграм стану й діяльності, була відзначена одна важлива обставина. Хоча розглянуті діаграми й використовуються для специфікації динаміки поведінки систем, час в явному вигляді на них не є присутнім. Однак часовий аспект поведінки може мати істотне значення під час моделювання синхронних процесів, що описують взаємодію об'єктів. Саме для цієї мети в мові UML використовуються діаграми послідовності.

По-друге, можна розглядати структурні особливості взаємодії об'єктів. Для подання структурних особливостей передачі й прийому повідомлень між об'єктами використовується діаграма кооперації. Цей вид канонічних діаграм є предметом вивчення глави 23.

22.1. Об'єкти

На діаграмі послідовності зображаються винятково ті об'єкти, які безпосередньо беруть участь у взаємодії й не показуються можливі статичні асоціації з іншими об'єктами. Для діаграми послідовності ключовим моментом є саме динаміка взаємодії об'єктів у часі. При цьому діаграма послідовності має як би два виміри. Один – зліва направо у вигляді вертикальних ліній, кожна з яких зображує лінію життя окремого об'єкта, що бере участь у взаємодії. Графічно кожний об'єкт зображується прямокутником і розташовується у верхній частині своєї лінії життя (рис. 22.1). Всередині прямокутника записуються ім'я об'єкта й ім'я класу, розділені двокрапкою. При цьому весь запис підкреслюється, що є ознакою об'єкта, який, як відомо, є екземпляром класу.

Примітка

Не виключається ситуація, коли ім'я об'єкта може бути відсутнім на діаграмі послідовності. У цьому випадку вказується тільки ім'я класу, а сам об'єкт вважається анонімним.

Рис. 22.1. Різні графічні примітиви діаграми послідовності

Крайнім ліворуч на діаграмі зображується об'єкт, що є ініціатором взаємодії (об'єкт 1 на рис. 22.1). Правіше зображується інший об'єкт, що безпосередньо взаємодіє з першим. Таким чином, всі об'єкти на діаграмі послідовності утворять деякий порядок, обумовлений ступенем активності цих об'єктів під час взаємодії один з одним.

Другий вимір діаграми послідовності – вертикальна тимчасова вісь, спрямована зверху вниз. Початковому моменту часу відповідає сама верхня частина діаграми. При цьому взаємодії об'єктів реалізуються за допомогою повідомлень, які посилають одні об'єкти іншим. Повідомлення зображуються у вигляді горизонтальних стрілок з іменем повідомлення й також утворять порядок згідно часу свого виникнення. Інакше кажучи, повідомлення, розташовані на діаграмі послідовності вище, ініціюються раніше тих, які розташовані нижче. При цьому масштаб на осі часу не вказується, оскільки діаграма послідовності моделює лише тимчасову впорядкованість взаємодій типу "пізніше".