1
Slezská univerzita v Opavě, FPF Podklady k přednáškám
Studijní obor: IVT Ročník: IV.
Předmět: Projektování IS
Téma: Objektový přístup k vývoji IS (část D)
Vyučující: dr. Dušan Kajzar Školní rok: 2020/2021
Obsah:
1. Sekvenční diagram (Sequence Diagram)............................................................. 2
2. Diagram spolupráce (Collaboration Diagram) .................................................... 8
3. Diagram přehledu interakcí (Interaction Overview Diagram)........................... 12
4. Diagram časování (Timing Diagram)................................................................ 14
Kde se nacházíme ?
Zobrazení struktury systému Zobrazení chování systému
Diagram případů užití
(Use Case Diagram)
Diagram tříd
(Class Diagram)
Diagram stavů
(State Diagram)
Diagram činností - aktivit
(Activity Diagram)
Diagram komponent
(Component Diagram)
Diagram nasazení
(Deployment Diagram)
Diagram objektů
(Object Diagram)
Diagram balíčků
(Package Diagram)
Sekvenční diagram
(Sequence Diagram)
Diagram spolupráce
(Collaboration Diagram)
Diagram přehledu interakcí
(Interaction Overview)
Diagram časování
(Timing Diagram)
Composite Structure
Diagram
Implementační modely
Diagramy interakcí
2
1. Sekvenční diagram (Sequence Diagram)
Účel modelu:
 popsat spolupráci mezi objekty v průběhu dané činnosti,
 popsat komunikaci objektů v čase,
 identifikovat zprávy (události) vyměňované mezi objekty.
Vstupy pro tvorbu sekvenčního diagramu jsou:
 diagram tříd,
 slovní scénáře diagramu případů užití.
Poznámky ke tvorbě sekvenčního diagramu:
 slouží k popisu interakcí objektů tříd během realizace případu užití,
 k popisu vybíráme jen klíčové případy užití,
 další přidáváme podle potřeby – iterativní přístup během tvorby.
Sekvenční diagram je:
 dvourozměrným modelem práce vyvíjeného IS,
 na horizontální ose znázorňujeme jednotlivé objekty,
 vertikální osa je osou časovou (životočáry).
Příklad sekvenčního diagramu:
:A :B :C
aktér
aktivace
vývoj
v čase
předej()
otevři()
pošli()
3
Základní typy zpráv:
 zpráva synchronní,
 zpráva asynchronní,
 návrat zprávy,
 poznámka – typ zprávy rozlišujeme až později, ve fázi návrhu.
Větvení zpráv:
Cyklické (opakované) předávání zprávy:
Vnořené bloky a operátory bloků:
 použití tzv. „vnořených bloků“ pro znázornění skupiny aktivit vykonávaných
za určitých podmínek,
 větvení skupin aktivit, cyklické opakování, paralelní zpracování, ...
pošli(X,Y,Z)
*[X<=Y] kontroluj(X)
:A :B
aktér
aktivace
předat(X,Y)
[X>Y] otevři()
:A :B :C
aktér
aktivace
[X<=Y] zkontroluj()
vyúčtovat(X)
4
 operátory bloků – např. opt, alt, loop, ref, par, ...
 podrobnější informace - viz Arlow, Neustadt: UML2 a unifikovaný proces
vývoje aplikací, kap. 12.
Použití vnořených bloků s operátory pro větvení:
Použití vnořených bloků s operátory pro cykly:
:A :B :C :D
opt: [podmínka]
alt
op1( )
[podm2]
op2( )
[jinak]
op3( )
:A :B
loop min, max
op1( )
loop [podmínka]
op2( )
op4( )
break
op3( )
5
Vytvoření a zrušení objektu v čase:
 vytvoření – metoda „vytvořit()“, zrušení – znak X,
 pro vytvoření (zrušení) objektu je možno použít také
o název konstruktoru, např. Účet(),
o stereotyp, např. <<vytvořit>>, <<create>>, <<destoy>>.
Rekurzivní předávání zprávy:
 objekt v dané metodě volá jinou (či tutéž) svou vlastní metodu.
Průběžné komentování akcí a reakcí:
vytvořit()
:A :B
:C
aktér
aktivace
:A :B :C
aktér
aktivace
Description:
popis akcí
a reakcí
zpr(X)
:A
aktér
aktivace
6
Interakce objektů v různých stavech:
 na horizontální ose - znázornění objektu v různých stavech.
Poznámka:
 interakce objektů v různých stavech lze zpracovat také diagramem časování
(viz dále).
Vnořené interakce:
 interakci „PřihlásitKPokladně“ zpracujeme Sekvenčním diagramem (SD),
 následně ji použijeme v jiném SD jako vnořenou (obdobně jako „program a
podprogram“) – s operátorem Ref (reference).
:SprávceZabezpečení
přihlásit(jméno, heslo)
ověřit(jméno, heslo)
sd PřihlásitKPokladně
:Pokladní
:A
[stav 1]
:B :C
aktér
aktivace
:A
[stav 2]
:A
[stav 3]
atd.
7
Paralelismus interakcí:
 použití operátoru Par (parallel).
:Čídlo1
sd AktivovatMonitoring
:Správce
par
:Čídlo2
Monitoruj()
Aktivita-1
Aktivita-2
:SprávceÚčtů
vybratUčet (č.ú.)
sd ZjistitStavKč
:Pokladní
ref PřihlásitKPokladně
:Účet
zjistitStav (č.ú.)
8
Interakce podsystémů:
 diagram interakcí lze využít nejen k modelování interakcí tříd (instancí),
 nýbrž i k modelování interakcí subsystémů (resp. se subsystémy).
Vztah sekvenčního diagramu a stavového diagramu:
 stavový diagram
o zachycuje změny stavů jednotlivých objektů v čase,
 sekvenční diagram
o zachycuje spolupráci objektů v čase.
2. Diagram spolupráce (Collaboration Diagram)
resp. komunikace (Communication Diagram)
Účel modelu:
 zobrazení interakce mezi objekty,
 zobrazení zpráv, které si objekty vzájemně vysílají a zpracovávají,
 ukázat, které objekty spolu komunikují (resp. „jak“).
Vztah diagramu spolupráce a diagramu sekvencí:
 oba modely - jsou (v podstatě) „významově ekvivalentní“
o tj. obsahují stejné informace, jeden je možné převést na druhý,
 sekvenční diagram - je organizován v závislosti na čase
o zdůrazňuje, co se děje v čase,
 diagram spolupráce - popisuje kontext a uspořádání spolupracujících objektů
o zdůrazňuje, co se děje v prostoru.
<<subsystém>>
:Evidence
:RozhraníEvidence
<<subsystém>>
:Výstupy
:RozhraníVýstupy
:Správce
9
Ukázka diagramu spolupráce:
Popis zprávy zahrnuje:
 pořadové číslo zprávy,
 název zprávy,
 případně i parametry v závorkách ().
Znázornění změny stavu objektu:
 a komunikace v různých stavech objektu:
Vytvoření (zrušení) objektu:
 obrázek - vytvoření objektu třídy „Katalog“
<<vytvořit>>
:Zásobovač :Katalog
4: vydáno()
3: doplněno()
5:katalog()
1: vydat ze skladu()
2: doplnit zásoby()
objednávka zboží
aktér
aktivace
:Referent odbytu
:Skladník:Zásobovač
:Referent odbytu [konzultace se zákazníkem]
:Referent odbytu [zpracování objednávky]
:Referent odbytu [vystavení požadavku pro sklad]
10
Větvení zpráv a cyklus (opakované zasílání zprávy):
Cyklus:
Hromadné zaslání zprávy více objektům:
 postupně (sekvenčně),
 10: * vyzkoušet() .... defaultně znamená sekvenční zpracování zpráv.
 najednou (paralelně),
 jiný operátor paralelismu zpráv – 10: *// odevzdat úkol().
Vrácení návratové hodnoty:
 obrázek - vrácení hodnoty do proměnné "celkem"
:Pokladna
[vstup>=cena] 2.2: vydat(X,Y)
[vstup<cena] 2.1: odmítnout()
1:celkem:=spočítat()
:Pokladní :Kalkulačka
*[množství< požadavek]
10:vydej(X)
:Sklad
:Učitel
:Student
*[v pořadí] 10:vyzkoušet()
:Učitel
:Student
*[souběžně] 10:odevzdat úkol()
11
Aktivní objekt:
 obrázek - aktivní objekt ":Vedoucí"
Synchronizace zpráv:
Diagram spolupráce a sekvenční diagram:
 významově ekvivalentní a jeden by měl jít převést na druhý,
 každý z obou diagramů - zdůrazňuje svůj úhel pohledu na vyvíjený IS.
2,3.1,5 / napsat dopis()
:Pracovník 1 :Pracovník 2
3:odeslat()
2:vyřídit objednávku()
1:připravit podklady()
:Vedoucí :Pracovník 1
:Pracovník 3 :Pracovník 2
12
3. Diagram přehledu interakcí (Interaction Overview Diagram)
Diagram přehledu interakcí:
 Interaction Overview Diagram,
 zvláštní případ diagramu aktivit – místo činností zde vystupují interakce,
 kombinace diagramu aktivit a diagramu sekvencí, resp. spolupráce,
 zobrazuje řízení toku interakcí během procesu znázorněného diagramem
aktivit (např. v průběhu případu užití).
Vyjděme z diagramu aktivit:
Dále nechť máme:
 diagramy interakcí (sekvence, spolupráce) pro tyto činnosti:
ZjištěníMožností, PřidáníPřednášky, ZrušeníPřednášky, NajítPřednášku
[konec]
[najít][přidat] [zrušit]
[opakovat]
Přihlášení
ZjištěníMožností
PřidáníPřednášky ZrušeníPřednášky NajítPřednášku
merge
Diagram
aktivit
D. sekvencí /
spolupráce
Interaction
Overview
13
Diagram přehledu interakcí:
 Obrázek: Diagram přehledu interakcí - „Správa přednášek“
 (podle Arlow, Neustadt: UML2 a unifikovaný proces vývoje aplikací)
Použití:
 modelování cesty (návazností) mezi jednotlivými popisy interakcí,
 modelování návazností mezi případy užití,
 Use Case --> Diagram aktivit --> Diagram interakcí (sekvence, spolupráce)
--> Diagram přehledu interakcí
[konec]
Přihlášení
ZjištěníMožností
ZrušeníPřednášky NajítPřednášku
PřidáníPřednášky
:SprávcePřednášek
Kvestor
přidat()
výskyt
interakce
vložená
interakce
[najít][přidat] [zrušit]
[opakovat]
14
4. Diagram časování (Timing Diagram)
Diagram časování (Timing Diagram):
 znázorňuje průchod objektu jednotlivými stavy v čase,
 interakce objektu v čase - s událostmi, s jinými objekty,
 časový údaj je určující pro přechody mezi stavy (význam časových oken),
 každá událost musí proběhnout v přesně stanoveném časovém okně,
 použití – pro systémy pracující v reálném čase.
Diagram časování - „Chování sirény“:
 (podle Arlow, Neustadt: UML2 a unifikovaný proces vývoje aplikací)
Poznámka k obrázku:
 siréna je v klidu,
 po události „vetřelec“ zapne „bezpečnostní poplach“ v trvání 15 min.,
 pak na 15 min. vypne a znovu zapne (přerušovaný tón),
 výskyt ohně má vyšší prioritu - siréna zapne „požární poplach“.
100 20 30 40 50 60 min.
:Siréna
Požární poplach
Bezpečnostní poplach
Klid (vypnuto)
vetřelec vetřelec
oheň
{t<=15} {t=15}
Stavy
Události
Čas
15
Diagram časování - kompaktní forma:
 (podle Arlow, Neustadt: UML2 a unifikovaný proces vývoje aplikací)
Diagram časování a sekvenční diagram:
 DČ lze použít ve variantě - jako speciální případ diagramu sekvencí,
 časová osa – vodorovně, osa spolupracujících objektů – svisle,
 zdůrazňuje časově-stavovou charakteristiku spolupráce objektů.
Spolupráce objektů v čase zachycená Timing diagramem:
 varianta 1
:Siréna
Klid
Bezp.
poplach Klid
Bezp.
poplach
Požární
poplach
{t<=15}
{t=15}
Stavy
:Motor
:Rameno
:Slot
vypnutý
nízké ot.
vysoké ot.
dolní poloha
horní poloha
zavřený
otevřený
střední poloha
0 1 2 3 n....
checkOt()
otevřeno()
aktivuj()
aktivuj()
up()
down()
16
 varianta 2
checkOt()
otevřeno()
aktivuj()
aktivuj()
up() down()
:Motor
:Rameno
:Slot
0 1 2 3 n....
vypnutý nízké-ot vysoké-ot nízké-ot
dolní střední horní dolní
zavřený otevřený zav.