1

Diagramy sekvencí

2

Diagram sekvencí (sequence diagram)

Zobrazuje, jak objekty spolupracují Na rozdíl od stavového diagramu zachycují

komunikaci více objektů Popisuje zprávy mezi objekty – jaké zprávy,

komu a kdy jsou zasílány Interakce mezi objekty probíhají v čase

(začátek, konec interakce) Časová osa je v diagramu vnímána shora

dolů

3

Kreslení diagramu sekvencí

Objekty v diagramu se kreslí jako obdélníky s (podtrženým) názvem (v ArgoUML bez podtržení za lomítkem) v horní části diagramu

Objekty se kreslí vedle sebe Zprávy jsou zachyceny jako plné šipky Čas zachycen vertikálně (plyne shora dolů) – od

každého objektu vede dolů svislá přerušovaná čára – životočára

Na životočáře je obdélníček – značí aktivaci objektu – ta představuje vykonání operace, kterou má objekt za úkol provádět – výška obdélníku značí délku aktivace objektu

4

Příklad diagramu

5

Zprávy

Jednoduchá zpráva – přechod řízení z jednoho objektu na druhý (kreslí se jako obyčejná šipka)

Synchronní zpráva – odesílající objekt čeká, dokud nedostane odpověď od objektu, kterému posílá zprávu (kreslí se jako šipka s vyplněným hrotem)

Asynchronní zpráva – odesílající objekt na nic nečeká a pokračuje (kreslí se jako šipka s polovinou hrotu – v ArgoUML jako obyčejná šipka)

6

Čas

Čas plyne shora dolů Zpráva zakreslená výše byla odeslána dříve,

než zpráva zakreslená níže Různé stavy daného objektu je možné

zachytit jako různé objekty Nebo lze vytvořit hybridní diagram, kde jsou

jednotlivé stavy zachyceny na jedné životočáře

7

Diagram sekvencí a případy užití

• Diagram sekvencí může zachycovat interakce, ke kterým dochází v rámci určitého případu/případů užití, např.:

8

Instanční a generické diagramy sekvencí

Instanční diagram sekvencí – popisuje jediný scénář (jednu instanci) celého případu užití

Generický diagram sekvencí – zachycuje různé (pokud možno všechny) scénáře, tj. různé instance celého případu užití – nutnost stanovit podmínky odesílání zpráv v různých scénářích

9

Vytvoření a zrušení objektu v sekvenci

V systémech běžně objekty vznikají a zanikají (např. nabídky, dočasné soubory,…)

Vznik objektu v objektovém programování iniciuje konstruktor - v ArgoUML vložení Create Action

Zrušení objektu v objektovém programování iniciuje destruktor - v ArgoUML vložení Destroy Action

10

Vytvoření a zrušení objektu

11

Rekurze

Někdy dochází k tomu, že objekt posílá zprávu sám sobě – dochází k rekurzi (k rekurentnímu volání sama sebe)

V diagramu sekvencí se rekurze naznačí šipkou, která začíná i končí ve stejném objektu, příp. směřuje k obdélníčku, který překrývá aktivaci

12

Příklad rekurze a podmínky

13

Diagramy činnosti

14

Diagram činnosti (activity diagram)

Jde jiný pohled na stavový diagram Stavový diagram se soustřeďuje na objekt,

který se mění při nějakém procesu Diagram činnosti se soustřeďuje na tok

činností, které probíhají při nějakém procesu – ukazuje, jak tyto činnosti na sobě závisí

Může zobrazovat činnosti i ve vztahu k uživatelským rolím

15

Diagram činnosti (activity diagram)

činnost nebo stav

počáteční stav

koncový stav

přechod mezi stavy

role

rozhodování

16

Kreslení rozhodování

Rozhodování se zakreslí: − oddělenými šipkami vedoucími z jedné činnosti

nebo − použije se diagram pro větvení - kosočtverec

Ke každé větvi je nutné připsat podmínku do hranatých závorek

Druhý způsob je přehlednější

Paralelní dráhy

K popisu činností, které provádějí jednotlivé role je možné zakreslit paralelní dráhy

Paralelní dráha pro danou roli je zakreslena jako obdélník, ve kterém jsou zakresleny ty činnosti, které provádí daná role

Název role je v záhlaví obdélníku

17

18

Souběžné cesty

Někdy je potřeba rozdělit tok činností do několika větví, které se budou vykonávat souběžně

Rozdělení se provede pomocí diagramu Fork

Po provedení souběžných činností se tok opět spojí pomocí diagramu Join

Souběžné cesty

20

Použití proměnných

Pokud diagram zachycuje provedené určité operace (např. výpočet hodnoty funkce,…), je třeba zachytit stav pomocí určitých proměnných: − název proměnné, která má obsahovat

návratovou hodnotu − := (symbol přiřazení) − výsledek – příp. vypočtený pomocí konkrétní

metody, včetně parametrů (tj. signaturu) V ArgoUML se podobná přiřazení zapisují do

těla skriptu v EntryAction u dané činnosti

Použití proměnných

22

Diagramy spolupráce

23

Diagram spolupráce (collaboration diagram)

Zachycuje podobné informace jako sekvenční diagram - je významově ekvivalentní diagramu sekvencí (jeden diagram lze převést na druhý)

Klade důraz na objekty (třídy) místo na čas, kdy jsou odesílány zprávy

Zdůrazněna je komunikace objektů pomocí zpráv Jednotlivé zprávy mezi objekty (třídami) jsou

číslovány Je rozšířením diagramu objektů

24

Kreslení diagramů sekvencí

Objekty v diagramu se kreslí jako obdélníky s (podtrženým) názvem

Vztahy mezi objekty zachycuje plná čára (příp. s orientací)

Zprávy mezi objekty se zakreslí pomocí šipky, která směřuje k cílovému objektu – šipka je popsána názvem zprávy – v závorkách lze případně zapsat parametry zprávy

Pořadí zasílání zpráv se značí pomocí číslic před názvem zprávy a dvojtečkou

25

Příklad

26

Zachycení stavů objektů

Zakreslete objekt – k jeho názvu připište do hranatých závorek název stavu

Tentýž objekt v dalším stavu zachytíte jako nový objekt s názvem stavu opět v hranatých závorkách

Přechod z jednoho stavu do druhého zachytíme pomocí přerušované šipky (zachycuje závislost) označené např. stereotypem <<stane se>>

27

Zobrazení stavů objektů

28

Podmínky a opakování

Podmínka se zapisuje do hranatých závorek vlevo od čísla zprávy

Opakování zprávy označíme hvězdičkou před závorkou s podmínkou

Jednotlivé zprávy mohou být jen pojmenovány nebo mohou přímo obsahovat konkrétní akci, a to včetně příslušných parametrů.

29

Příklad

30

Více cílových objektů

Pokud má objekt zprávou oslovit více objektů najednou, pak: − u zprávy použijeme opakování (hvězdičku s

podmínkou v hranatých závorkách) − jako cíl zakreslíme tři částečně se překrývající

objekty

31

Příklad oslovení více objektů najednou

32

Znázornění vrácených výsledků

Pokud zpráva oslovuje druhý objekt s tím, že požaduje navrácení určité hodnoty, ze to v UML znázornit takto – do názvu zprávy se uvede: − název proměnné, která má obsahovat

návratovou hodnotu − := (symbol přiřazení) − výsledek – příp. vypočtený pomocí konkrétní

metody, včetně parametrů (tj. signaturu)

33

Příklad vracení hodnoty

34

Aktivní objekt

Řízení komunikace mezi objekty může někdy záviset na jednom aktivním objektu, který zasílá zprávy ostatním objektům

Aktivní objekt označujeme silnějším rámečkem kolem objektu

Pokud to v UML editoru nelze provést (ArgoUML), můžeme jej odlišit např. barevně

Pokud dva aktivní objekty vykonávají stejnou činnost, hovoříme o souběžnosti

35

Synchronizace objektů

Pokud je třeba zachytit synchronní odeslání zprávy až poté, co byly odeslány jiné zprávy, je možné seznam čísel těchto zpráv oddělených čárkami uvést na začátku synchronizované zprávy a oddělit od názvu zprávy lomítkem

36

Diagramy komponent

Diagram komponent (component diagram)

• Týká se počítačových systémů • Vývoj programů probíhá často po

jednotlivých komponentách • Komponenty mají rozhraní a spolupracují

spolu pomocí těchto rozhraní • Na vývoji tak mohou spolupracovat týmy lidí • Rozhraní umožňují komunikovat i zcela

odlišným aplikacím

Diagram komponent (component diagram)

objekt

komponenta závislost

Co je komponenta?

• Je to fyzická součást systému (kus softwaru nebo hardwaru)

• Lze si ji představit jako softwarovou (nebo hardwarovou) implementaci třídy nebo (a to zpravidla) několika tříd

• Umožňuje opakované použití • S okolím komunikuje pomocí rozhraní

Proč modelovat komponenty?

• Aby zákazník mohl vidět strukturu hotového systému

• Aby vývojáři dopředu věděli, co a s čím budou dělat

• Aby osoby pověřené sepsáním dokumentace věděly, o čem psát

• Abychom si sami usnadnili opakované použití komponent

Komponenty a rozhraní

• Rozhraní (viz diagramy tříd) si lze představit jako sadu operací, které třída (zde komponenta) nabízí okolnímu světu

• Okolní svět komunikuje s komponentou přes rozhraní • V UML není prakticky rozdíl mezi rozhraním komponenty a

rozhraním třídy • Realizace je vztah mezi komponentou a jejím rozhraním • Komponenta může zpřístupnit své rozhraní dalším

komponentám, které toto rozhraní mohou použít – hovoříme o exportním rozhraní

• Pokud některá komponenta používá služby (rozhraní) jiných komponent, říkáme, že používá importní rozhraní

Nahrazování a opakované použití komponent

• Jednu komponentu můžeme nahradit jinou komponentou, pokud používají stejné rozhraní

• Pokud chceme vytvořit komponentu, která je opakovaně použitelná v různých systémech, je nutné, aby k jejímu rozhraní mohlo přistupovat co největší množství dalších komponent

• Pokud je k dispozici model rozhraní komponenty, pak není nutné procházet zdrojové texty, pokud budeme chtít danou komponentu použít

Typy komponent

• Rozmisťované komponenty – tvoří základ spustitelných systémů (např. .exe nebo .dll soubory, prvky ActiveX, Java Beans, .py soubory pro Python, ...)

• Podpůrné komponenty – z nich se vytváří rozmisťované komponenty (např. datové soubory, soubory se zdrojovým kódem, .pyc soubory pro Python (někdy ale .pyc soubor může být chápán jako rozmisťovaná komponenta),...)

• Prováděcí komponenty – vznikají až za běhu systému (dočasné soubory,...)

44

Kreslení diagramů komponent

Kreslení rozhraní

Zakreslení závislostí

47

Diagramy nasazení

Diagram nasazení (deployment diagram)

Umožňuje zachytit fyzickou architekturu (počítačového) systému

K zachycení částí systému se využívajíí diagramy komponent

Je možné zachytit jednotlivé vztahy, vazby, závislosti i fyzické spojení

Diagram nasazení (deployment diagram)

uzel

komponenta

spojení

vazba

Uzly

• Uzel – hlavní prvek diagramu nasazení • V diagramu se znázorňuje jako kvádr • Uzel většinou v diagramu nasazení

reprezentuje hardwarový prvek • Uzel jako hardwarový prvek může být typu:

– procesor – uzel, který umí spouštět komponentu – zařízení – neumí spouštět komponentu – často

představuje způsob rozhraní s vnějším světem • Název uzlu může obsahovat i název balíčku

(pokud je uzel součástí balíčku)

Znázornění typů uzlů

Diagram nasazení v UML

• Diagram nasazení ukazuje, jak bude (fyzický) systém vypadat po sestavení

• V diagramu je možné použít i jiné symboly podle potřeby (např. ikonu serveru, switche, tiskárny,...) – tj. vlastně grafické stereotypy

• Ortodoxní UML diagramy je možné smíchat s jinými diagramy – cílem je přehlednost

53

Literatura

1. Enterprise Architect. Dostupné z: http://www.sparxsystems.com.au/

2. Schmuller, J. Myslíme v jazyku UML: knihovna programátora. 1. vyd. Grada Publishing. Praha: 2001. ISBN 80-247-0029-8.

3. Miller, R. Practical UML: A Hands-On Introduction for Developers. URL: http://dn.codegear.com/article/31863

4. UML Resource Page. URL: http://www.uml.org/