23.1. Кооперація
Поняття кооперації (collaboration) є одним з фундаментальних понять в мові UML. Воно служить для позначення множини об'єктів, що взаємодіють з певною метою, в загальному контексті модельованої системи. Мета самої кооперації полягає в тому, щоб специфікувати особливості реалізації окремих найзначущих операцій в системі. Кооперація визначає структуру поведінки системи в термінах взаємодії учасників цієї кооперації.
Кооперація може бути подана на двох рівнях:
На рівні специфікації – вказує ролі класифікаторів і ролі асоціацій в цій взаємодії.
На рівні прикладів – вказує екземпляри і зв'язки, створюючи окремі ролі в кооперації.
Діаграма кооперації рівня специфікації вказує ролі, які відіграють елементи, що беруть участь у взаємодії. Елементами кооперації на цьому рівні є класи і асоціації, які позначають окремі ролі класифікаторів і асоціації між учасниками кооперації.
Діаграма кооперації рівня прикладів представляється сукупністю об'єктів (екземпляри класів) і зв'язків (екземпляри асоціацій). При цьому зв'язки доповнюються стрілками повідомлень. На даному рівні вказуються тільки релевантні об'єкти, тобто що мають безпосереднє відношення до реалізації операції або класифікатора.
У кооперації рівня прикладів визначаються властивості, які повинні мати екземпляри для того, щоб брати участь в кооперації. Окрім властивостей об'єктів на діаграмі кооперації також вказуються асоціації, які повинні мати місце між об'єктами кооперації. При цьому зовсім не обов'язково зображати всі властивості або всі асоціації, оскільки на діаграмі кооперації присутні тільки ролі класифікаторів, а не самі класифікатори. Таким чином, тоді як класифікатор вимагає повного опису всіх своїх екземплярів, роль класифікатора вимагає опису тільки тих властивостей і асоціацій, які необхідні для участі в окремій кооперації.
Звідси випливає важливий наслідок. Одна і та ж сукупність об'єктів може брати участь в різних коопераціях. При цьому, залежно від кооперації, можуть змінюватися як властивості окремих об'єктів, так і зв'язки між ними. Саме це відрізняє діаграму кооперації від діаграми класів, на якій повинні бути вказані всі властивості і асоціації між елементами діаграми.
Діаграма кооперації рівня специфікації
Кооперація на рівні специфікації зображається на діаграмі пунктирним еліпсом, всередині якого записується ім'я цієї кооперації (рис. 9.1). Таке подання кооперації відноситься до окремого варіанту використання і деталізує особливості його подальшої реалізації. Символ еліпса кооперації з'єднується відрізками пунктирної лінії з кожним з учасників цієї кооперації, якими можуть виступати об'єкти або класи. Кожна з цих пунктирних ліній позначається роллю (role) учасника. Ролі відповідають іменам елементів в контексті всієї кооперації. Ці імена трактуються як параметри, які обмежують специфікацію елементів при будь-якій їх появі в окремих представленнях моделі.
Рис. 23.1. Загальне представлення кооперації на діаграмах рівня специфікації
Простий клас на діаграмі кооперації позначається прямокутником класу, всередині якого записується рядок тексту. Цей рядок тексту називається роллю класифікатора (classifier role). Роль класифікатора вказує особливість використання об'єктів цього класу. Зазвичай в прямокутнику вказується тільки секція імені класу, хоча не виключається можливість вказівки секцій атрибутів і операцій.
Рядок тексту в прямокутнику повинен мати наступний формат:
'/' <Ім'я ролі класифікатора> ':' <Ім'я класифікатора>
[':' <Ім'я класифікатора >]*
Тут Ім'я класифікатора, якщо це необхідно, може включати повний шлях всіх вкладених пакетів. При цьому один пакет від іншого відділяється подвійною двокрапкою "::". Якщо не виникає плутанини, можна обмежитися вказівкою тільки найближчого з пакетів, якому належить ця кооперація. Символ "*" застосовується для вказівки можливості ітеративного повторення імені класифікатора.
Якщо кооперація допускає узагальнене подання, то на діаграмах можуть бути вказані відношення узагальнення відповідних елементів. Цей спосіб може бути використаний для визначення окремих кооперацій, які є, у свою чергу, окремим випадком або спеціалізацією іншої кооперації. Така ситуація зображається звичайною стрілкою узагальнення, направленою від символу дочірної кооперації до символу кооперації-предка (рис. 23.2). При цьому ролі дочірніх кооперацій можуть бути спеціалізаціями ролей кооперацій-предків.
Рис. 23.2. Графічне зображення відношення узагальнення між окремими коопераціями рівня специфікації
В окремих випадках виникає необхідність явно вказати той факт, що кооперація є реалізацією деякої операції або класифікатора. Це можна подати одним з двох способів.
По-перше, можна з'єднати символ кооперації пунктирною лінією із стрілкою узагальнення з символом класу, реалізацію операції якого специфікує дана кооперація (рис. 23.3, а). Так, якщо як клас розглянути "Замовлення на купівлю товару", у якого є операція "оформити_замовлення ()", то її реалізація може бути специфікована у формі кооперації.
Рис. 23.3. Способи подання кооперації, яка реалізує операцію класу
По-друге, можна просто зобразити символ кооперації, всередині якого вказати всю необхідну інформацію, записану за певними правилами (рис. 23.3, б). Ці правила визначають формат запису імені кооперації, після якого записують двокрапку і ім'я класу. Після імені класу слідує подвійна двокрапка і ім'я операції.
Подібне загальне подання кооперації на рівні специфікації використовується на початкових етапах проектування. У подальшому кожна з кооперацій підлягає деталізації на рівні прикладів, на яких розкривається зміст і структура взаємозв'язків її елементів на окремій діаграмі кооперації. При цьому як елементи діаграми кооперації виступають об'єкти і зв'язки, доповнені повідомленнями. Саме ці елементи є предметом подальшого розгляду цього розділу.
23.2. Об'єкти
Окремі аспекти специфікації об'єктів як елементів діаграм вже розглядалися раніше при описі діаграм класів (див. розділ 19) і послідовності (див. розділ 22). Зараз ми детальніше зупинимося на особливостях їх семантики і графічної нотації, оскільки об'єкти є основними елементами або графічними примітивами, з яких будується діаграма кооперації на рівні прикладів. Для графічного зображення об'єктів використовується такий же символ прямокутника, як і для класів.
Як наголошувалося вище, об'єкт (object) є окремим екземпляром класу, який створюється на етапі виконання програми. Він може мати своє власне ім'я і конкретні значення атрибутів. Стосовно об'єктів формат рядка класифікатора доповнюється іменем об'єкту і набуває наступного вигляду (при цьому весь запис підкреслюється):
<Ім'я об'єкта>'/' <Ім'я ролі класифікатора> ':' <Ім'я класифікатора>
[':' <Ім'я класифікатора >]*
Тут Ім'я ролі класифікатора може не вказуватися. У цьому випадку воно виключається з рядка тексту разом з подальшою двокрапкою. Ім'я ролі може бути опущене в тому випадку, якщо існує тільки одна роль в кооперації, яку можуть відігравати об'єкти, створені на базі цього класу.
Таким чином, для позначення ролі класифікатора досить вказати або ім'я класу (разом з двокрапкою), або ім'я ролі (разом з похилою межею). Інакше прямокутник відповідатиме звичайному класу. Якщо роль, яку повинен відігравати об'єкт, успадковується від декількох класів, то всі вони повинні бути вказані явно і розділятися комою і двокрапкою.
Примітка
У прямокутнику об'єкту ім'я об'єкту, ім'я ролі з символом Т або ім'я класу можуть бути відсутніми. Проте двокрапка завжди повинна стояти перед іменем класу, а коса риска – перед іменем ролі. Слід ще раз акцентувати увагу на тій обставині, що стосовно об'єктів весь запис повинен бути підкреслений, а ім'я об'єкту повинне бути записане з малої букви.
Нижче наводяться можливі варіанти запису рядка тексту в прямокутнику об'єкту.
: С – анонімний об'єкт, що створюється на основі класу С.
/ R – анонімний об'єкт, що грає роль R.
/ R : С – анонімний об'єкт, що створюється на основі класу С і що відіграє роль R.
О / R – об'єкт з іменем О, що відіграє роль R.
О : С – об'єкт з іменем О, створений на основі класу С.
О / R : С – об'єкт з іменем О, створений на основі класу С і що відіграє роль R.
О або – об'єкт з іменем О.
О : – "об'єкт-сирота" з іменем О.
/ R – роль з іменем R
: С – анонімна роль на базі класу С.
/ R : С – роль з іменем R на основі класу С.
Окремі приклади зображення об'єктів і класів на діаграмі кооперації наводяться на рис. 23.4.
Рис. 23.4. Приклади різних варіантів запису імен об'єктів, ролей і класів на діаграмах кооперації
Так, у першому випадку (рис. 23.4, а) позначений об'єкт з іменем "клієнт", що відіграє роль "ініціатор запиту". Далі (рис. 23.4, б) слідує позначення анонімного об'єкту, який відіграє роль ініціатора запиту. У двох випадках не вказаний клас, на основі якого будуть створені ці об'єкти. Позначення класу присутнє в наступному варіанті запису (рис. 23.4, в), причому об'єкт також анонімний.
Стосовно рівня специфікації на діаграмах кооперації можуть бути присутніми іменовані класи з вказівкою ролі класу в кооперації (рис. 23.4, г) або анонімні класи, коли вказується тільки його роль (рис. 23.4, д). Останній випадок характерний для ситуації, коли в моделі можуть бути присутніми декілька класів з іменем "Клієнт", тому потрібно явно вказати ім'я відповідного пакету База даних (рис. 23.4, е).