No Slide Title

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 1

Projektowanie systemów

informacyjnych

Ewa Stemposz

Instytut Podstaw Informatyki PAN,
Warszawa

Polsko-Japońska Wyższa Szkoła
Technik Komputerowych, Warszawa

Wykład 9

Model dynamiczny (1)

 Diagramy interakcji

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 2

Zagadnienia

Diagramy interakcji:

 Komunikaty: składnia, rodzaje

 Diagramy komunikacji

 Diagramy sekwencji

Generyczne diagramy interakcji:

Współbieżność na diagramach interakcji

 Wyrażanie warunków

 Wyrażanie iteracji

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 3

Diagramy interakcji

Diagramy interakcji: jeden z rodzajów diagramów dynamicznych;
wykorzystywane do tworzenia opisów współdziałania elementów
strukturalnych systemu (wystąpień klasyfikatorów) w trakcie realizacji
zadania (np. przypadku użycia czy też jednego konkretnego scenariusza
danego przypadku użycia). Interakcja oparta jest o przesyłanie
komunikatów.
Narzędzia CASE potrafią wykorzystać diagramy interakcji do
generowania kodu.

UML 2.0 posiada cztery rodzaje diagramów interakcji:

  diagramy komunikacji (ang. communication diagrams),
 diagramy sekwencji (ang. sequence diagrams) – izomorficzne z
diagramami komunikacji,
  diagramy następstwa stanów (inna nazwa: diagramy
harmonogramowania) (ang. timing diagrams) – wykorzystywane do
prezentowania na osi czasu następstwa stanów instancji
klasyfikatora biorącego udział w interakcji,
  diagramy przeglądu interakcji (inna nazwa: diagramy
sterowania interakcją) (ang. interaction overview diagrams) –
wykorzystywane do przeglądu (naszkicowania, zarysu) przepływu
sterowania wewnątrz grupy logicznie powiązanych diagramów.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 4

Adaptacja notacji BNF

struktura danych po lewej stronie symbolu = składa się z

elementów wyspecyfikowanych po stronie prawej

odpowiada słowu “i”; wykorzystywane do agregowania

elementów

[ … ]

definiowana struktura zawiera tylko jeden spośród

elementów zawartych w nawiasach [ ]; kolejne elementy

są oddzielane przecinkami

( … )

elementy zawarte w nawiasach ( ) są opcjonalne, co

oznacza, że mają 0..1 wystąpień

{ … }

definiowana struktura zawiera od 0..* wystąpień

elementu zawartego w nawiasach { }; kolejne

wystąpienia są oddzielane przecinkami

* … *

informacje zawarte między * * są traktowane jak

komentarz, a więc nie stanowią elementów składowych

definiowanej struktury

Symbol

Znaczenie

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 5

Prezentowanie diagramów interakcji

sd Nazwa diagramu

sd – wyróżnik diagramu sekwencji
(sequence diagram)

cd – wyróżnik diagramu komunikacji
(communication diagram)

<nagłówek-diagramu> = (<wyróżnik_diagramu>) + <nazwa-diagramu> + {<parametr>}

cd Nazwa diagramu

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 6

Składnia komunikatu (1)

<komunikat> = (<poprzednik>) + (<wyrażenie_sekwencji>) + <sygnatura_operacji>

<poprzednik> =
{<nr_obligatoryjnego_komunikatu_poprzedzającego>} + ”/”
                             Przykłady:   2.1/
                                                 1.3, 1.4, 1.7/
<wyrażenie_sekwencji> =  ([<nr_komunikatu>,
<nazwa_komunikatu>] + ”:”) +
                                              (<rekurencja>)

<rekurencja> = [<warunek>, <iteracja>]

<warunek> = ”[” {<specyfikacja_warunku>} ”]”
Przykłady: [ocena > 4]
[ocena_zaliczeniowa >3,
ocena_egzaminacyjna > 4]

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 7

Składnia komunikatu (2)

<iteracja> = [”*”, ”* [” <specyfikacja_iteracji> ”]”]

Przykłady: *
* [i = 1..10]

<sygnatura_operacji> = (<atrybut> ”=”) + <nazwa_operacji> +
(”(” {<argument>} ”)”) + (”:”
<wartość_zwracana>)

Wartość zwracana jest wykorzystywana tylko dla komunikatów
zwrotnych i tylko łącznie ze specyfikacją atrybutu

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 8

Rodzaje komunikatów (1)

Rodzaj komunikatu

Notacja

Znaczenie

komunikat
synchroniczny
(ang.
synchronous
message)

“Normalna” proceduralna sytuacja.
Nadawca zawiesza działanie, dopóki
odbiorca nie zwróci sterowania.

komunikat
asynchroniczny
(ang.
asynchronous
message)

Nadawca komunikatu nie oczekuje na
odpowiedź odbiorcy, ale też i nie kończy
własnej aktywności, co oznacza, że nadal
przetwarza i może wysyłać komunikaty.

komunikat
zwrotny
(ang. return
message)

Powrót oznacza nie tylko zakończenie
komunikatu synchronicznego i
przekazanie sterowania do nadawcy ale
może być też związany z zainicjowaniem
określonej operacji u nadawcy.
Oznaczanie powrotu nie jest
obligatoryjne.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 9

Rodzaje komunikatów (2)

Rodzaj komunikatu

Notacja

Znaczenie

komunikat
utracony
(ang. lost
message)

Wykorzystywany w modelowaniu
złożonych interakcji, gdy na etapie
początkowych prac znany jest nadawca
komunikatu, natomiast nie jest znany jego
odbiorca. Odbiorca zostanie
zidentyfikowany na etapie późniejszym.

komunikat
znaleziony
(ang. found
message)

Sytuacja podobna, jak powyżej, ale tu
znany jest odbiorca komunikatu a
nieznany nadawca.

komunikat
udaremniony
(opcjonalny?)
(ang. balking
message)

Nadawca oczekuje bezzwłocznego
wykonania komunikatu. Jeśli odbiorca nie
jest gotowy, wtedy komunikat nie jest
realizowany, a nadawca nie podejmuje
ponownych prób jego przesłania.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 10

Rodzaje komunikatów (3)

Rodzaj komunikatu

Notacja

Znaczenie

komunikat
oczekujący
(ang.timeout
message)

Nadawca jest w stanie czekać przez
pewien okres czasu na zrealizowanie
komunikatu przez odbiorcę. Po upłynięciu
tego czasu, o ile komunikat nie został
zrealizowany, nadawca rezygnuje z
interakcji.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 11

Diagramy komunikacji; przykład

Prosty diagram komunikacji, bez uwidaczniania interakcji między
obiektami, stanowi coś w rodzaju “wystąpienia fragmentu diagramu
klas”; pokazuje aktora, relewantne obiekty i powiązania między nimi.
Możliwe jest pokazanie więcej niż jednego obiektu danej klasy.

Diagram komunikacji pokazuje w jaki sposób system realizuje dany
przypadek użycia. Współpracujące obiekty, połączone liniami
nazywanymi “linkami. Linki odpowiadają powiązaniom, czyli
wystąpieniom asocjacji z diagramu klas, a to oznacza, że odpowiednia
asocjacja musi (?) istnieć na diagramie klas.

:Personel

bibl.

:Członek

bibl.

:Książka

:Egzemplarz

książki

Można tu pokazywać też
informacje w rodzaju:
 nazwy linków,

 kierunki nawigowania,

 itd., jak na diagramie klas
pod warunkiem, że
zwiększą, a nie zmniejszą
czytelność diagramu.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 12

Interakcja na diagramach komunikacji

(1)

Komunikaty przedstawiane są tu w postaci etykiet strzałek rysowanych
wzdłuż linków między współpracującymi obiektami.

Diagramy komunikacji mogą dodatkowo pokazywać interakcje
zachodzące między obiektami zaangażowanymi w realizację danego
przypadku użycia. Sekwencja interakcji oznacza tu sekwencję
komunikatów przesyłanych między współpracującymi obiektami.

:Personel

bibl.

:Członek

bibl.

:Książka

:Egzemplarz

książki

Pożycz (tytuł)

1: Czy można pożyczyć

2: Czy tytuł dostępny

komunikat wysyłany
od aktora do obiektu
klasy Członek bibl.

Możliwe scenariusze:
1) nie można pożyczyć
2) można pożyczyć ale książka jest niedostępna

 3) można pożyczyć, książka jest, trzeba
zarejestrować wypożyczenie

4: Zaznacz wypożyczenie

3: Czy wolny

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 13

Interakcja na diagramach komunikacji

(2)

Komunikaty mogą być numerowane, albo kolejnymi liczbami
naturalnymi (jak na poprzednim diagramie), albo stosując tzw.
numerację zagnieżdżoną. W obu przypadkach, z reguły nie bierze się
pod uwagę komunikatu wysyłanego od aktora.

:Personel

bibl.

:Członek

bibl.

:Książka

:Egzemplarz

książki

Pożycz (tytuł)

1: Czy można pożyczyć

2: Czy tytuł dostępny

2.2: Zaznacz wypożyczenie
2.1: Czy wolny

Numeracja zagnieżdżona oznacza, że jeśli obiekt o otrzyma
komunikat m o numerze np. 7.3 to ten numer będzie dołączany jako
prefix do każdego komunikatu wysyłanego w trakcie realizacji
komunikatu m przez obiekt o.

agregowanie
operacji z
uwzględnieniem
kierunku interakcji i
rodzaju komunikatu

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 14

Obiekty wielokrotne

:Personel

bibl.

1: Podaj ilość wypożyczeń

:Członek

bibl.

Obiekty wielokrotne (ang. multiple objects): Pojedyncza
instancja klasyfikatora może przesłać komunikat do wszystkich
obiektów danej klasy. Oznaczenie komunikatu symbolem iteracji
(*) byłoby w tym przypadku nadmiarowe.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 15

Klasyfikatory aktywne

Klasyfikatory aktywne:

 instancje klasyfikatora są zdolne do inicjowania wątku –
poprzez wysłanie pierwszego komunikatu w ciągu
komunikatów zagnieżdżonych,
 instancje klasyfikatora są zdolne do samodzielnego
inicjowania wysyłania komunikatów w określonych odcinkach
czasu,
 instancje klasyfikatora mogą prowadzić obliczenia na
podstawie danych przechowywanych w instancjach innych
klasyfikatorów.

Przykład instancji klasyfikatora aktywnego:

:NazwaKlasy

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 16

Przykład interakcji komunikatów w

Javie (1)

:Personel

bibl.

: EgzemplarzKsiążki

1.1: czyMożnaPożyczyć ()

1.2: pożycz (tytuł, członekBibl)

1.2.2: zaznaczWypożyczenie
(członekBibl)
1.2.1: czyWolny ()

1.3: zaznaczWypożyczenie (egzemplarzKsiążki)

Dla implementacji w języku obiektowym (np. w Javie), przypadek użycia
“pożycz egzemplarz książki” mógłby być zrealizowany poprzez
sekwencję komunikatów, jak na poniższym diagramie (bez usuwania
polskich znaków diakrytycznych). W Javie, metody klasowe mogłyby być
implementowane za pośrednictwem np. metod statycznych.

:CzłonekBibl

1: pożycz (daneOsobowe, tytuł)

: Książka

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 17

Przykład interakcji komunikatów w

Javie (2)

Diagram klas, zgodny z diagramem komunikacji jak na poprzedniej
folii, wyglądałby jak poniżej.

CzłonekBibl

pożycz (daneOsobowe, tytuł)
czyMożnaPożyczyć ()
zaznaczWypożyczenie (egzemplarzKsiążki)

Książka

pożycz (tytuł, członekBibl)

pożyczył

0..1

EgzemplarzKsiążki

czyWolny ()
zaznaczWypożyczenie
(członekBibl)

1..*

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 18

Diagramy sekwencji – notacja

podstawowa (1)

Diagramy sekwencji nie pokazują linków między współpracującymi obiektami, ale można to
wydedukować w oparciu o zaznaczone komunikaty.

Kolejność obiektów nie ma tu znaczenia, ale warto zadbać o
czytelność diagramu.

:Personel

bibl.

:Książka

:Członek

bibl.

:Egzemplarz

książki

Pożycz (tytuł)

1: Czy można pożyczyć

2: Czy tytuł dostępny

2.1: Zaznacz wypożyczenie

czas

linia życia

głowa
linii życia

czas życia

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 19

Diagramy sekwencji – notacja

podstawowa (2)

:Personel

bibl.

:Książka

:Członek

bibl.

:Egzemplarz

książki

Pożycz (tytuł)

1: Czy można pożyczyć

2: Czy tytuł dostępny

2.1: Zaznacz wypożyczenie

aktywne

życie obiektu

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 20

Ilustracja przekazywania sterowania

:Personel

bibl.

:Książka

:Członek

bibl.

:Egzemplarz

książki

Pożycz (tytuł)

1: Czy można pożyczyć

2: Czy tytuł dostępny

2.1: Zaznacz wypożyczenie

Na diagramach sekwencji, wyraźniej niż na diagramach komunikacji, można pokazać
przekazywanie sterowania.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 21

Nakładanie ograniczeń na przepływ

czasu (1)

:Sterowanie

:Dzwoniący

:Odbierający

podniesienie słuchawki

ton w słuchawce

wybór cyfry

łączen
ie

ton dzwonka

uruchomienie dzwonka

podniesienie słuchawki

koniec tonu

koniec dzwonienia

.
.
.

d’

{b - a < 1 sec.}

{c - b < 10 sec.}

Rozmowa
jest łączona
poprzez sieć
{d’ - d < 5 sec.}

Główna przewaga diagramów sekwencji nad diagramami komunikacji
przejawia się w ich  zdolności do graficznego prezentowania upływu
czasu, a nawet do podawania ograniczeń  czasowych, czy też – co
może być kontrowersyjne – skali czasowej. Taka możliwość  może mieć
duże znaczenie dla opisu systemów czasu rzeczywistego.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 22

Nakładanie ograniczeń na przepływ

czasu (2)

:Personel

bibl.

:Książka

:Członek

bibl.

:Egzemplarz

książki

Pożycz (tytuł)

1: Czy można pożyczyć

2: Czy tytuł dostępny

2.1: Zaznacz wypożyczenie

{C-A < 5 sek.}

{ Zaznacz wypożyczenie -
Czy tytuł dostępny < 1 sek.}

gdy interesuje nas czas

przesłania komunikatu

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 23

Wartości zwracane; tworzenie,

usuwanie obiektów

Czasami przydaje się uwidocznienie wartości zwracanej przez
komunikat, poprzez instrukcję przypisania. Umożliwia to późniejsze
wykorzystanie tej wartości, np. jako argumentu dla innego komunikatu.
Wartość zwracana może też być wykorzystana do specyfikowania
warunku czy iteracji.

:Sekretariat

ds. nauczania

:Wykładowca

n = pobierzNazwisko

:Szef

wykładowców

«create»

utwórzSzefaWykładowców (n)

«destroy»

usuńWykładowcę

koniec życia
obiektu

nowy obiekt pojawia
się na diagramie w
miejscu
korespondującym z
czasem jego
utworzenia

Wykładowca

Szef

wykładowców

diagram sekwencji

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 24

Wartości zwracane; tworzenie,

usuwanie obiektów

Projekt musi specyfikować, kto jest odpowiedzialny za usuwanie
obiektów, aby zapobiec tzw. “wyciekaniu pamięci”. Niektóre języki,
takie jak np.Java czy SmallTalk, posiadają wbudowane mechanizmy
zbierania nieużytków (ang. garbage collectors). Z grubsza, polega to na
usuwaniu (w jakimś czasie) wszystkich obiektów, do których nie ma
żadnych referencji w systemie.

:Sekretariat

ds. nauczania

:Szef

wykładowców

[nowy]

:Wykładowca

[usuwany]

«create»

2: utwórzSzefaWykładowców (n)

1: n = pobierzNazwisko

«destroy»

3: usuńWykładowcę

Komunikaty wysyłane od aktora są tu numerowane,
aby można było ustalić ich kolejność.

diagram komunikacji

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 25

Generyczne diagramy interakcji (1)

W UML, generyczny diagram interakcji powinien specyfikować
wszystkie możliwe sekwencje interakcji dla danego przypadku użycia, a
nie tylko dla jednego ze scenariuszy. Diagram dla pojedynczego
scenariusza jest tu nazywany wystąpieniem generycznego diagramu
interakcji. Ponieważ diagramy generyczne mogą w niektórych
przypadkach okazać się zbyt złożone, dopuszcza się rozwiązania
połowiczne.

Przedstawianie zachowań warunkowych

Wysłanie komunikatu może być uzależnione od spełnienia wyspecyfikowanego warunku.

[i = 0] x

[i = 1] y

[i = 0] x

[i = 1] y

Możliwe są wszystkie kombinacje.

Może być wysłany albo komunikat x albo
y. Może też nie być wysłany żaden z nich.

ten sam punkt
w czasie

dwa różne punkty
w czasie

{dla interakcji
synchronicznej
warunki muszą
się wykluczać}

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 26

Generyczne diagramy interakcji (2)

Warunek,  zapisany  wewnątrz  nawiasów  [  ],  stanowi  wyrażenie  typu
Boolean  i  może  być    wyrażony  w  języku  naturalnym,  w  języku
ustrukturalizowanym  (np.  OCL),  w  języku    programowania,
pseudokodzie czy innej notacji.

:K1

7.1: [i = 0] x

7.2: [i = 1] y

:K2

Linia życia dla wystąpienia klasy K2 uległa
rozgałęzieniu, aby podkreślić fakt, że stan obiektu
może wyglądać inaczej w zależności od tego, który
z komunikatów (x czy y) zostanie wysłany.

Budzi wątpliwości numeracja komunikatów, bo może wykonać się tylko jeden z nich. Być może
oba powinny być oznaczone przez 7.1.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 27

Generyczne diagramy interakcji (3)

Przedstawianie iteracji

UML umożliwia oznaczenie komunikatu, który ma być wysłany wiele razy,
poprzez poprzedzenie go symbolem * (dla iteracji współbieżnej używany
jest symbol *//). Oczywiście musi być też wyspecyfikowany warunek,
określający zakończenie iteracji. UML nie narzuca formy warunku.

Przykłady iteracji:

*[i = 1..10] – komunikat będzie wysłany 10 razy,
*[x < 10] – komunikat będzie wysyłany dopóki x będzie < 10,
*[pozycja nie znaleziona] – komunikat będzie wysyłany dopóty, dopóki
pozycja nie zostanie znaleziona, czyli do momentu, gdy warunek
przyjmie wartość FALSE.

Jeśli w trakcie wielokrotnego wysyłania komunikatu x, będzie wysyłany
także komunikat y, to zostanie on wysłany tyle razy, ile razy wysyłane jest
x. W takim wypadku, dla zachowania spójności diagramów nie należy
powtarzać symbolu iteracji przed komunikatem y.

Wyrażanie warunków na diagramach komunikacji jest także możliwe.
Nie da się tu jednak pokazać rozgałęzienia linii życia obiektu. Wydaje
się, że poza najprostszymi sytuacjami, diagramy sekwencyjne lepiej
modelują realizację bardziej złożonych (z opcjonalnymi scenariuszami)
przypadków użycia.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 28

Generyczne diagramy interakcji (4)

:K2

:K3

3.1: *[i = 1..2] x

3.1.1: y

:K2

:K3

:K1

3.1: *[i = 1..2] x

3.1.1: *[j = 1..3] y

xyxy

xyyyxyyy

sekwencja
komunikatów

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 29

Generyczny diagram interakcji dla Javy

(1)

:Personel

bibl.

: Książka

EgzemplarzKsią

żki

1.1: można = czyMożnaPożyczyć ()

1.2: [można] egzemplarzKsiążki = pożycz (tytuł, członekBibl)

1.2.2: [wolny] zaznaczWypożyczenie (członekBibl)
1.2.1: *[poprz. egz. zajęty i nie koniec przeglądania]
wolny = czyWolny ()

:CzłonekBibl.

Dla implementacji w Javie przypadku użycia “pożycz egzemplarz
książki”, generyczny diagram interakcji mógłby wyglądać następująco:

1: pożycz (daneOsobowe, tytuł)

1.3: [znaleziono wolny egzemplarz]
zaznaczWypożyczenie (egzemplarzKsiążki)

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 30

Generyczny diagram interakcji dla Javy

(2)

CzłonekBibl

pożycz (daneOsobowe, tytuł)
czyMożnaPożyczyć : Boolean
zaznaczWypożyczenie (egzemplarzKsiążki)

Książka

pożycz (tytuł, członekBibl) : EgzemplarzKsiążki

pożyczył

0..1

EgzemplarzKsiążki

czyWolny : Boolean
zaznaczWypożyczenie
(członekBibl)

1..*

Diagram klas, zgodny z diagramem komunikacji przedstawionym na
poprzednim slajdzie, wyglądałby jak poniżej.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 31

Podstawowe rodzaje interakcji

Obiekt, adresat komunikatu, musi go rozumieć, co oznacza, że klasa
której jest wystąpieniem, musi dostarczyć tę operację.
Konstruowanie diagramów interakcji może pomóc w identyfikowaniu
zarówno metod w klasach, jak i asocjacji między klasami, a przez
to może prowadzić do korekty diagramu klas, i temu celowi zresztą
głównie służy. Jest oczywistym, że oba modele: obiektowy i dynamiczny
muszą być spójne.

Rodzaje interakcji:

 Sekwencyjna (synchroniczna) – tylko jeden aktor może zainicjować
sekwencję komunikatów i w danym momencie tylko jeden obiekt może
“działać”. Obiekt rozpoczyna tzw. “aktywne życie” (staje się aktywny)
w momencie otrzymania komunikatu. Zanim wyśle odpowiedź do
nadawcy komunikatu, może prowadzić obliczenia czy też wysyłać
komunikaty do innych obiektów. Wysyłając komunikat do innego obiektu
nadal pozostaje aktywny, ale jego własna działalność zostaje zawieszona
do czasu otrzymania odpowiedzi na wysłany komunikat, wysyłanie
komunikatu zwiazane jest tu z przekazywaniem sterowania do odbiorcy
komunikatu. W każdym momencie istnieje w systemie stos aktywnych
obiektów; na szczycie stosu znajduje się ten obiekt, który aktualnie
“działa”. Wysłanie odpowiedzi na komunikat powoduje zdjęcie obiektu
ze stosu.

 Współbieżna.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 32

Współbieżność na diagramach

interakcji

Dla interakcji sekwencyjnych nadawca komunikatu oczekuje na
odpowiedź odbiorcy zawieszając własną działalność w trakcie
oczekiwania. W danym momencie czasu działa tylko jeden obiekt i
wysyłany może być tylko jeden komunikat. Takie systemy nazywane są
też czasami proceduralnymi lub jednowątkowymi.

Prosta definicja systemu współbieżnego mówi: wiele obiektów
może działać jednocześnie, wiele komunikatów może być
wysyłanych w tym samym czasie.

Do systemów współbieżnych możemy zaliczyć, np.:

 systemy rozproszone – przetwarzanie zachodzi równocześnie na
wielu procesorach w różnych miejscach,

 wielowątkowe aplikacje – przetwarzanie równoległe na wielu
procesorach lub na jednym procesorze z podziałem czasu.

Przetwarzanie współbieżne jest często mylone z przetwarzaniem w
czasie rzeczywistym, ponieważ systemy czasu rzeczywistego są często
współbieżne i vice versa. Jednakże idee leżące u podłoża obu rodzajów
systemów są różne: system jednowątkowy może być systemem czasu
rzeczywistego, podczas gdy współbieżny może takim systemem nie być.
Dla systemu czasu rzeczywistego istotne jest wypełnianie ograniczeń
czasowych.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 33

Modelowanie wielu wątków sterowania

Rozpoczęcie nowego wątku sterowania jest możliwe np. poprzez:

Rozdzielenie istniejącego wątku na kilka innych: Obiekt, który
działa (bo otrzymał komunikat) może wysłać jednocześnie kilka
synchronicznych komunikatów. Synchroniczność oznacza tu, że
będzie oczekiwał na zakończenie wszystkich.
Na diagramie sekwencji byłoby to uwidocznione przez pokazanie
komunikatów wysyłanych w tym samym punkcie czasowym, jak już
było prezentowane wcześniej, ale tym razem bez ograniczenia, że
warunki muszą się wzajemnie wykluczać.
Można używać nazw (pojedynczego znaku lub łańcucha znaków)
na oznaczenie współbieżności komunikatów: np. 2.10.A jest
współbieżne z 2.10.B dla aktywności spowodowanej wysłaniem
komunikatu 2.10, w przeciwieństwie do 2.10.1 i 2.10.2, które
oznaczają komunikaty nie współbieżne.

Aktor, może wysłać nowy komunikat w trakcie przetwarzania systemu.

Obiekt może wysłać asynchroniczny komunikat do innego
obiektu. Oznacza to, że może uaktywnić inny obiekt nie
zawieszając swojej własnej aktywności.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 34

Przykład diagramu ze współbieżnością

:Personel

bibl.

:Członek

bibl.

Czy przetrzymuje

[jeśli przetrzymuje] email

:Książka

:Egzemplarz

książki

«create»

Rejestruj nową książkę

«create»
Rejestruj nowy

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 35

Law of Demeter (Prawo

zdroworozsądkowe?)

Powszechnie stosowana reguła (Law of Demeter), określa do jakich
obiektów mógłby ewentualnie wysłać komunikat obiekt o w trakcie
realizacji otrzymanego komunikatu m:

 do siebie samego,

 do obiektów stanowiących argumenty metody m,

 do obiektów, które tworzy w trakcie realizacji komunikatu m,

 do obiektów, z którymi jest bezpośrednio powiązany.
 Ponadto, obiekt mógłby wysłać komunikat, realizujący operację klasową.

KontrolerPracy

Praca

KontrolerWszystkiego

getKP(p:Praca) : KontrolerPracy

Przykład złego
projektowania, które nie
stosuje się do np.
przedostatniej z ww.
zasad.

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych,
Wykład 9, Slajd 36

Podsumowanie diagramów interakcji

Diagramy interakcji, czyli diagramy komunikacji i sekwencji, jako główne
zadanie mają wspomożenie projektanta w procesie konstruowania
modelu obiektowego. Pomoc polega na analizie zachowania systemu w
trakcie realizacji jego zadań i identyfikowaniu nowych czy też korekcie
już istniejących elementów modelu, np.: klas, ich atrybutów, metod oraz
asocjacji między klasami.

Struktura, opisywana przez model obiektowy, musi zapewnić
możliwość realizacji zadań postawionych przed systemem.

 Diagramy komunikacji, stanowiące w pewnym sensie wystąpienia
fragmentu diagramu klas, lepiej przedstawiają związki między obiektami
biorącymi udział w realizacji danego przypadku użycia. Łatwiej też
można tu odwzorować efekty oddziaływania na pojedynczy obiekt.

 Diagramy sekwencji lepiej przedstawiają zależności czasowe, bardziej
niż diagramy komunikacji nadają się do modelowania systemów czasu
rzeczywistego i złożonych scenariuszy.

 Oba rodzaje diagramów przedstawiają bardzo podobną informację, w nieco inny sposób.

Document Outline