background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 1

  

Projektowanie systemów 

informacyjnych

Ewa Stemposz, Kazimierz Subieta 

Instytut Podstaw Informatyki PAN, 
Warszawa

Polsko-Japońska Wyższa Szkoła
Technik Komputerowych, Warszawa

Wykład 7

Model obiektowy (4)

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 2

Zagadnienia

Dziedziczenie asocjacji
Asocjacje pochodne
Redukcja liczności
Role wielowartościowe
Trochę więcej o agregacji
Agregacja rekursywna
Trochę więcej o asocjacji kwalifikowanej
Trochę więcej o mechanizmach rozszerzalności

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 3

Dziedziczenie asocjacji (1)

K1

K2

K3

K4

K

a

a

K1

K2

K3

K

a

Aby  obie  asocjacje  a  (diagram  po  lewej  stronie)  mogły  zostać 
zastąpione jedną asocjacją a poprowadzoną od nadklasy K1 do klasy K 
(diagram  po  prawej stronie),  asocjacje  a z  diagramu  po lewej  stronie 
powinny spełniać następujące warunki:

 powinny mieć tę samą semantykę,

 powinny mieć tę samą strukturę,

 byłoby dobrze, gdyby asocjacja a łączyła klasę K z wszystkimi podklasami klasy K1 (?).

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 4

Dziedziczenie asocjacji (2)

Referat 

{abstract}

tytuł

autorzy[1..*]

Zaproszony Zwykły

ocena

Sesja

nazwa

data

Termin

godz.

Termin

godz.

wygłaszany

1..*

0..1

wygłaszany

1

0..1

Termin

godz.

0..1

1..*

Wykorzystanie  faktu,  że  asocjacje  są  dziedziczone 
spowodowało,  że  część  informacji  nie  została 
przeniesiona  na  nowy  diagram 

(zmiany  oznaczono 

czerwonym  kolorem

).  Aby  zapobiec  utracie 

informacji,  do  diagramu  należałoby  wprowadzić 
odpowiednie ograniczenia.

wygłaszany

Nazwa dla klasy asocjacji ?

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 5

Asocjacje pochodne

1)  Jeśli  Osoba  mieszka  w 
mieście, w którym pracuje, 
to 

jedna 

asocjacji: 

mieszka  lub  znajduje  się 
albo 

powinna 

zostać 

oznaczona  jako  pochodna 
albo  powinna  być  usunięta 
z diagramu.

Osoba

Miasto

Firma

mieszka

1

1..*

znajduje się

1

1..*

1..*

1

0..1  ?

pracodawca

2) 

Jeśli 

liczność 

roli 

pracodawca  zmienimy  na 
0..1,  to  asocjacja  mieszka 
nie 

będzie 

pochodna, 

ponieważ 

nie 

dla 

wszystkich 

obiektów 

powiązania  mieszka  będą 
mogły  być  wydedukowane. 
Podobnie, jeśli liczność roli 
pracownik  zmienimy  na  *
to  asocjacja  znajduje  się 
nie będzie pochodna.

Możliwe asocjacje pochodne:

    

     

/mieszka lub /znajduje się

pracownik

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 6

Redukcja liczności

K1

K

a1

a2

1

y

K2

1

x

K1

K2

K

a1

a2

x

y

Wykorzystanie klasy pośredniczącej dla redukcji liczności związków wiele-do-wielu

Przykład:

Zatrudnienie

stanowisko

pensja

Osoba

1..*

Firma

*

Osoba

*

Firma

1..*

Zatrudnienie

stanowisko

pensja

1

1

/pracodawca

1..*

*

gdzie: x, y oznaczają liczności wiele

background image

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

Role wielowartościowe (1)

Rola wielowartościowa to taka rola, dla której górna granica liczności jest większa od 1.

K1

K2

r1

r2

W UML przyjmuje się domyślnie, że:

 zbiór obiektów, opisywany daną rolą, jest
   nieuporządkowany,

 dany obiekt pojawia się tylko jeden raz w
   w zbiorze obiektów opisanym rolą,

 powyższe reguły mogą zostać zmienione
   dzięki ograniczeniom {ordered}{bag} i 
   stereotypowi «history ».

*

1

Rola r2 jest tu rolą wielowartościową.

Uwaga:

W sensie dosłownym, liczności 
obu końców asocjacji oznaczają 
liczności obu ról.

:K1

:K1

:K2

:K2

:K2

a

a

a

K1

K2

1..2

a

*

{ordered}

Ograniczenie 

{ordered}

 

pozwala na uporządkowanie 
zbioru  obiektów  opisanego 
daną rolą.

a

źle

dobrze

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 8

Role wielowartościowe (2)

Między dwoma tymi samymi obiektami może wystąpić więcej niż jedno 
powiązanie  (np.  jak  na  diagramie  poniżej),  ale  nie  mogą  to  być  –  jak 
poprzednio – powiązania o tej samej semantyce.

Osoba

Firma

pracuje

jest dyrektorem

0..1

0..1

1

*

Nowak : Osoba

IBM : Firma

pracuje

jest dyrektorem

Ograniczenie: {bag}

Zatrudnienie

data zatrudnienia
data zwolnienia
stanowisko
pensja

Osoba

1..*

Firm

a

*

{bag}

X:Osoba

Y:Firma

:Zatrudnienie

01.01.1990
15.12.1995
programista
2000

:Zatrudnienie

01.01.1998
NULL
analityk
5000

{subset}

pracuje

pracuje

pracuje

background image

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

Role wielowartościowe (3)

Stereotyp: «history» dla oznaczenia roli pracodawca

Zatrudnienie

data zatrudnienia
data zwolnienia
stanowisko
pensja

Osoba

1..*

Firma

*

«history»

pracodawca

:Osoba

:Firma

:Zatrudnienie

01.01.1990
15.12.1995
programista
2000

:Zatrudnienie

01.01.1998
NULL
analityk
5000

Stereotyp  «history»  –  podobnie  jak 
ograniczenie  {bag}  –  pozwala  na 
utworzenie 

więcej 

niż 

jednego 

powiązania  (o  danej  semantyce)  między 
dwoma obiektami; wykorzystywanie  tego 
stereotypu 

jest 

ukierunkowane 

na 

rejestrowanie zmian w czasie.

pracuje

pracuje

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 10

Role wielowartościowe (4)

Zatrudnienie

data zatrudnienia
data zwolnienia
stanowisko
pensja

Osoba

1..*

Firma

*

:Osoba

:Firma

:Zatrudnienie

01.01.1990
15.12.1995
programista
2000

:Zatrudnienie

01.01.1998
NULL
analityk
5000

Zastosowanie 

klasy 

pośredniczącej 

Zatrudnienie 

wprawdzie 

pozwala 

na 

utworzenie  wielu  powiązań 
pracuje  między  dwoma  tymi 
samymi 

obiektami 

(wystąpieniami  klas  Osoba  
Firma),  ale  nie  pozwala  na 
uwidocznienie tego faktu.

1

1

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 11

Agregacja (1)

Agregacja jest rodzajem asocjacji; zadaniem agregacji jest 
modelowanie związku całość-część.

  agregacja  jest  asocjacją:  dla  obu  jej  końców  są  określane 
liczności, ponadto (jak  każda asocjacja) może mieć atrybuty, np.

Grupa

Student

Termin

od
do

*

1..15

 agregacja jest wykorzystywana do modelowania związku całość-część

Grupa

Student

*

1..15

całość

część

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 12

Agregacja (2)

Inne nazwy dla ról agregacji:

całość

składa się z

zawiera

obejmuje, itp.

część

wchodzi w skład

należy

jest zawarta w, itp.

Nazwa  agregacji  i 
nazwy  jej  ról,  jako 
oczywiste, 

są 

reguły 

(?) 

pomijane.

A

B

Własności  agregacji:

 jest relacją niesymetryczną, tzn. jeśli B jest częścią
   A, to A nie jest częścią B

A

B

C jest relacją przechodnią (tranzytywną), tzn. jeśli C jest

   częścią B i B jest częścią A, to C jest częścią A

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 13

Agregacja (3)

Kryteria  służące  analitykowi  pomocą  w  podjęciu  decyzji  czy  do 
modelowania  pojęciowego  wykorzystać  agregację/kompozycję, 
czy też zwykłą asocjację:

 kryterium istnienia (część nie istnieje samodzielnie bez całości),

 kryterium wstawiania (nie ma sensu wstawianie części do systemu, 
jeśli nie wstawiono do niego całości),

  kryterium  usuwania  (usuwanie  całości  powinno  skutkować 
usunięciem  wszystkich  powiązanych  z  tą  całością  części,  w  drugą 
stronę ta reguła nie obowiązuje),

 kryterium fizycznej części.

Wszystkie kryteria zawiodły, a mimo 
to  zastosowano  agregację,  gdyż 
lepiej niż zwykła asocjacja modeluje 
związek 

część-całość: 

pewne 

operacje  można  wykonywać  na 
całości,  a  nie  na  każdej  z  części 
oddzielnie.

Grupa

Termin
od
do

*

1..15

zmień plan

zmień plan

Operacja zmień plan została oznaczona jako ta, 
która  będzie  automatycznie  wykonana  dla 
wszystkich części, wtedy gdy zostanie wywołana 
dla całości (tzw. propagacja operacji).

plan

Student

zmień plan

plan

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 14

Agregacja rekursywna (1)

Agregacja rekursywna

K

?

?

Obiekt  klasy  K  może  zarówno  wchodzić  w  skład 
innych  obiektów  klasy  K,  jak  i  może  zawierać 
obiekty klasy K.

K

0..1

0..1

:K

:K

:K

 Co by było, gdyby któryś z końców tej agregacji (lub oba końce) oznaczyć licznością 
     dokładnie 1 zamiast liczności opcjonalnej 0..1 ?

 

 Jakie zmiany wprowadziłoby do powyższego diagramu zastosowanie zwykłej asocjacji 
     zamiast agregacji ?
 Czy można tu zastosować kompozycję?

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 15

Agregacja rekursywna (2)

K

0..1

*

:K

:K

:K

:K

:K

:K

:K

 Czy można tu zastosować liczność dokładnie zamiast 0..1 i liczność 1..* zamiast
     liczności * ?

 Czy można tu zastosować kompozycję?

Część

nazwa
materiał
rozmiary

0..1

*

I

II

Firma

Oddział

1

*

*

0..1

 Dla którego z obu powyższych diagramów możliwość zastosowania kompozycji 
     wydaje się być bezdyskusyjna?

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 16

Agregacja rekursywna (3)

K

*

*

:K

:K

:K

:K

:K

:K

:K

Przykłady agregacji rekursywnych

Program

1..*

Blok

Instrukcja 

złożona

Instrukcja

prosta

0..1

1

*

I

II

Człon

*

Wyrażenie

operator binarny

Zmienna

nazwa

1

Stała

wartość

*

1

2-gi operand

1-szy operand

 Jak wyglądałby
     diagram obiektowy
     dla wyrażenia, np.
     (x + y/2) * (x/3 - y)

Gdzie można by tu zastosować kompozycję – w I czy w II ?

Czy tu można zastosować kompozycję?

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 17

Asocjacja kwalifikowana (1)

Katalog

Plik

nazwa

1

*

nazwa pliku jest unikatowa

    w ramach katalogu } 

Katalog

Plik

nazwa pliku

0..1

1

Perspektywa pojęciowa – plik jest w ramach katalogu jednoznacznie
                                            identyfikowany przez nazwę.

Perspektywa projektowa – wskazanie na to, że katalog plików można
                                              zorganizować jako tablicę asocjacyjną (słownik)
                                              (przeszukiwanie za pomocą nazwy pliku).

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 18

Asocjacja kwalifikowana (2)

Tablica

Kwadrat

rząd
kolumna

1

1

Tablica

1

100

Kwadrat

rząd
kolumna

Kwalifikator  asocjacji  może 
być  określony  przez  więcej 
niż jeden atrybut. Warunek – 
wartości 

tych 

atrybutów 

muszą 

pozwolić 

na 

jednoznaczną 

identyfikację 

obiektu/  grupy  obiektów  w 
ramach 

pewnego 

zbioru 

obiektów  (tutaj  –  w  ramach 
zbioru 

kwadratów 

przypisanych 

do 

jednej 

konkretnej  tablicy,  czyli  do 
jednego 

obiektu 

klasy 

Tablica).

Asocjacja kwalifikowana, jak każda asocjacja, może posiadać atrybuty.

nr konta
data założ.

*

*

Bank

nazwa

Osoba

imię
nazwisko

data założ.

*

0..1

Bank

nazwa

Osoba

imię
nazwisko

nr. konta

przypisany do

przypisany do

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 19

Mechanizmy rozszerzalności w UML

W UML istnieją trzy rodzaje mechanizmów rozszerzalności:

  stereotypy,

  wartości etykietowane,

  ograniczenia.

Stereotypy

 Stereotypy umożliwiają meta-klasyfikację elementów modelu.
  Istnieje  lista  stereotypów  dla  każdego  rodzaju  elementów 
modelu  (elementu        metamodelu  UML),  np.  relacji  między 
przypadkami użycia, klas czy metod. 
  Dany  element  modelu  (np.  jedna relacja  między  przypadkami 
użycia,  jedna  klasa  czy  metoda)  może  być  oznaczona  co 
najwyżej  jednym
  stereotypem,  w  sytuacji,  gdy  stereotyp 
występuje na diagramie w postaci ikony.
 Są stereotypy predefiniowane, ale użytkownicy mogą też 
definiować własne.
 Stereotypy rozszerzają semantykę metamodelu.

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 20

Stereotypy - notacja

Notacja: zwykle «nazwa stereotypu» lub ikona, ale można też używać 
koloru  czy  tekstury,  choć  z    różnych  względów  nie  jest  to  polecane 
(ograniczenia ludzkie lub sprzętu).

Ikona może być używana na 2 sposoby: zamiast nazwy stereotypu (cd) lub 
razem z nią (b).
W przypadkach abc zawartość elementu modelu opatrzonego 
stereotypem (tu: klasy Pióro Świetlnejest widoczna. W przypadku d 
została opuszczona.

   
«sterowanie
»
 
PióroŚwietl
ne
lokacja: 
Punkt
uruchom 
(Tryb)

PióroŚwietlne
lokacja: Punkt
uruchom (Tryb)

PióroŚwietlne

  «sterowanie»
 PióroŚwietlne
lokacja: Punkt
uruchom (Tryb)

Ikona dla
stereotypu

(a)

(b)

(c)

(d)

 Znak « (lub ») używany jest w charakterze cudzysłowia w jęz. francuskim (guillemets). 

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 21

Stereotypy; przykłady

 «

trwała

»

 Prostokąt

punkt1: Punkt
punkt2: Punkt

«konstruktory»
Prostokąt (p1: Punkt, p2: 
Punkt)

«zapytania»
obszar () : Real
aspekt() : Real

...

«aktualizacje»
przesuń (delta: Punkt)
przeskaluj (współczynnik: 
Real)

P1

P2

 «

include

»

P3

P4

 «

extend

»

rodzaj elementów modelu (element metamodelu): relacja między przypadkami użycia
lista stereotypów dla tego rodzaju:  «include» i  «extend»

Każda  relacja  między  przypadkami  użycia  w  konstruowanym  modelu 
musi być opatrzona jednym z dwóch stereotypów z powyższej listy.

 «

trwała

»

 Prostokąt

punkt1: Punkt
punkt2: Punkt

«konstruktory»
Prostokąt (p1: Punkt, p2: 
Punkt)

«zapytania»
obszar () : Real
aspekt () : Real

...

«»
przesuń (delta: Punkt)
przeskaluj (współczynnik: 
Real)

Jednym 

stereotypem 

można  opatrzyć  całą 
listę 

elementów 

modelu.  Koniec  listy 
można 

oznaczyć 

poprzez «».

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 22

    Wartość  etykietowaną  stanowi  ciąg  znaków  o  postaci:  słowo 
kluczowe = wartość. 
      Są  słowa  kluczowe  predefiniowane,  ale  użytkownik  może  też 
definiować własne.
    Dowolny  łańcuch  znaków  może  być  użyty  jako  wartość  słowa 
kluczowego. 
    Listę  wartości  etykietowanych  (oddzielonych  przecinkami) 
umieszcza się w {}
  Dowolny  element  modelu  może  być  skojarzony  nie  tylko  z  listą 
wartości  etykietowanych  –  ale  w    bardziej  ogólnym  sensie  –  z 
łańcuchem własności w postaci:  {dowolny łańcuch znaków}.

Wartości etykietowane

Wartości  etykietowane  są używane do  skojarzenia  arbitralnej 
informacji z pojedynczym elementem modelu. 

{autor = “Jan Nowak”, termin zakończenia = “31 Maja 1999”, status = analiza}

Przykład:

Wartości etykietowane są szczególnie przydatne do przechowywania informacji związanych
z zarządzaniem projektem (jak w przykładzie powyżej) czy szczegółów implementacyjnych.

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 23

Ograniczenia

Ograniczenia specyfikują restrykcje nakładane na elementy modelu. Mogą stanowić wyrażenia
języka naturalnego czy języka formalnego (np. OCL w UML), mogą też przyjmować postać
formuły matematycznej lub fragmentu kodu (czy też pseudokodu).

Notacja:  Ograniczenia  są  zawarte  wewnątrz  {}  i  umieszczane  za 
elementem  w  klasie,  lub  poza  klasą.  Z  reguły  są  umieszczane  w 
komentarzu (przykład na następnej folii).

Pracownik

imię
nazwisko
pensja {<=10 000}

Pracownik

imię
nazwisko
pensja

{<=10 000}

{pensja nie wzrasta o
  więcej niż 300}

ograniczenie

statyczne

ograniczenie

dynamiczne

zmień pensję (pensja)

W  przypadku  ograniczenia  dynamicznego    –  w  przeciwieństwie  do 
ograniczenia  statycznego  –  interesuje  nas  poprzedni  stan  elementu,  dla 
którego wyspecyfikowano ograniczenie.
Czy  powiedzie  się  próba  zmiany  pensji  z  2500  na  5500,  przy 
ograniczeniach jak powyżej?

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 24

Ograniczenia; przykłady

Konto

Firma

Osoba

{xor}

należy do

0..1

0..1

*

*

Symbole, takie jak  - - - -  oraz  - - - - > są używane do wskazywania elementów, na 
które zostały nałożone ograniczenia.

Firma

0..1

1..*

pracownik

pracodawca

podwładny

szef

0..1

*

{Osoba.pracodawca = 
  Osoba.szef.pracodawca}

Osoba

ograniczenie
w komentarzu

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 25

Ograniczenia predefiniowane; 

przykłady

{complete} 

{podział całkowity}

 

{incomplete} 

{podział  nie całkowity}

 

{disjoint} 

{podział  rozłączny}

 

{overlapping} 

{podział nierozłączny}

{or}

{lub}        (suma logiczna)

{xor} 

{albo}      (różnica symetryczna)

{ordered} 

{uporządkowane}

 

{subset}

{podzbiór}

{bag}

{wielozbiór}

{hierarchy} 

{hierarchia}

 

{dag}

{graf acykliczny skierowany} 

dag - directed acyclic graph

j. angielski

j. polski

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 26

Design by Contract (1)

W  idealnym  przypadku  ograniczenia  powinny  być  implementowane 
jako  asercje  w  docelowym  języku  programowania.  
Asercje  są  sercem 
metody  projektowania  Design  by    Contract  zastosowanej  przez 
Bertranda  Meyer’a  w  języku  Eiffel.  Design  by  Contract  nie  jest  metodą 
specyficzną  dla  tego  tylko  języka  –  może  i  powinna  być  wykorzystana  w 
każdym.

Asercja – to wyrażenie typu Boolean (warunek), którego wartość = FALSE prowadzi do błędu. 
Zwykle asercje są testowane jedynie podczas debuggowania.

Design by Contract używa 3 rodzajów asercji:

  warunek  wstępny  (precondition)  –  definiuje,  co  powinno  być 
spełnione,  aby  dana  operacja  wykonała  się  poprawnie  (jak  powinien 
wyglądać “świat sprzed”),

  warunek  końcowy  (postcondition)  –  określa,  co  będzie  po 
poprawnym wykonaniu operacji (“świat po”),

  inwariant  –  asercja,  specyfikowana  w  oparciu  o  atrybuty 
zdefiniowane w klasie będącej właścicielem operacji, określa warunek, 
który  musi  być  spełniony  dla  wszystkich  wystąpień  tej  klasy  po 
poprawnym wykonaniu danej operacji.

Na  bazie  definicji  warunków  wstępnego  i  końcowego można sformułować 
definicję wyjątku (exception): wyjątek zachodzi przy spełnionym warunku 
wstępnym i niemożliwości spełnienia 
warunku końcowego.

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 27

Design by Contract (2)

Warunki,  jak  powyżej,  mają  kluczowe  znaczenie  dla  wykonania  się 
operacji  i  są  zupełnie  niezależne  od  kontekstu,  w  jakim  operacja  jest 
wywoływana. Bertrand Meyer stwierdza, że 
obecność tych warunków należy traktować jak kontrakt wiążący daną 
operację  i  operacje  wywołujące  ją
.  Operacja  gwarantuje:  “jeśli 
wywołasz  mnie  ze  spełnionym  warunkiem  wstępnym,  to  obiecuję 
doprowadzić  do  stanu,  w  którym  będzie  spełniony  warunek  końcowy” 
[Meyer 1988,1992]. Warunki nie narzucają konkretnej implementacji w 
języku programowania.

Przykład:  “dane  pracowników  są  usuwane  po  2  latach  od  daty 
zwolnienia”  (a  nie  „usuń  dane  pracowników  po  2  latach  od  daty 
zwolnienia”)

 warunek wstępny: musi minąć 2 lata od daty zwolnienia,

 warunek końcowy: dane pracowników, których to dotyczy, muszą zostać usunięte.

Kto powinien być odpowiedzialny za poprawność warunków (aby uniknąć nadmiaru 
kontroli) – w idealnym przypadku:

 za warunek wstępny – operacja wywołująca,

 za warunek końcowy i inwarianty – operacja wywoływana.

Warunki wstępne, końcowe i inwarianty powinny być dokumentowane 
łącznie z dokumentowaniem operacji. W idealnym przypadku powinny 
stanowić część kodu definiującego interfejs.

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 28

Przykład asercji w języku Eiffel

Class STACK[T] export
nb_elements,empty, full, push, pop, top
feature
nb_elements : INTEGER;
. . .
push(x : T) is

- Add on top

not full;
do . . .

require

ensure

not empty;
top=x;
nb_elements=old nb_elements + 1
end; - push
. . .

invariant

0  nb_elements; nb_elements   max_size;

empty = (nb_elements = 0)
end; - class STACK

Inwarianty mogą przybierać wartość = FALSE 
jedynie w trakcie wykonywania operacji.

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 29

Przykład asercji w języku Eiffel (cd.)

Przykład 2:

Tablica

sortuj

«postcondition»

{po sortowaniu: nie zmienia się liczba 
elementów; każda wartość pojawia się 
tyle samo razy, co przed sortowaniem; 
dla kolejnych wartości x i y zachodzi x 
<= y}

Pracownik

dane osobowe
. . .
data zatrudnienia
data zwolnienia

usuń zwolnionych

«precondition»

{minęło 

lata 

od 

daty 

zwolnienia}

«postcondition»

{dane 

zwolnionych 

pracowników 

zostały usunięte z zasobów}

Przykład 1:

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 30

OCL – Object Constraint Language (1)

OCL jest językiem o notacji tekstowej służącym do specyfikowania 
warunków,  ograniczeń,  asercji  i  zapytań  (zapisu  wyrażeń 
ścieżkowych).
  OCL  zawiera  pewien  zestaw  predefiniowanych 
operatorów  do  operowania  na  elementach  kolekcji  czy  na  typach 
podstawowych, ale nie jest przeznaczony do zapisywania kodu.

Podstawowe elementy składni OCL:

element

.

selektor

  selektor może być nazwą atrybutu 
(opisującego element) – wtedy zwracana 
jest albo wartość albo zbiór wartości 
atrybutu 

  selektor może być nazwą roli (celu) – 
wtedy zwracany jest zbiór powiązanych 
obiektów

A

a

A

m

A

B

a

B

m

B

1

*

r

A

r

B

 wyrażenie o

A

.a

A 

zwróci wartość atrybutu a

A

 wyrażenie o

A

.r

B  

zwróci zbiór obiektów 

klasy B powiązanych z danym obiektem 
o

A

 

Przykład:

Niech o

A 

oznacza pewien obiekt klasy A, wtedy:

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 31

OCL - Object Constraint Language (2)

element.selektor (lista arg)

selektor 

jest 

nazwą 

operacji 

wywoływanej  dla  elementu,  wartością 
wyrażenia  jest  tu  wynik  zwracany  przez 
operację 

element.selektor (kwalifikator) selector 

specyfikuje 

asocjację 

kwalifikowaną;  element  plus  wartość 
kwalifikatora  jednoznacznie  identyfikują 
zbiór powiązanych obiektów

zbiór-> własność-zbioru

własność-zbioru 

stanowi 

nazwę 

wbudowanej  w  OCL  funkcji  na  zbiorze, 
np. select, reject, size

zbiór->select (warunek)

zwraca 

podzbiór 

elementów 

spełniających 

wyspecyfikowany 

warunek

zbiór->reject (warunek)

zwraca 

podzbiór 

elementów 

nie 

spełniających 

wyspecyfikowanego 

warunku

zbiór->size

zwraca liczność zbioru

self

specyfikuje aktualnie rozważany obiekt 
(może być opuszczony, gdy kontekst jest 
znany)

operator

np .=, <, >,  <=, >=, <>, +, -, *, /, not, and, or, xor

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 32

OCL – Object Constraint Language (3)

Przykłady:

samolot.pilot->select (godziny_treningowe >= samolot.min_godz)

może  być  wykorzystane  do  zwrócenia  zbioru  pilotów,  dla 
których  liczba  godz.  treningowych  jest  co  najmniej  równa 
minimalnej liczbie godz. wymaganych dla danego samolotu

firma.pracownik->select (tytuł = “szef” and self.raport->size >10)

zwróci  zbiór  pracowników  będących  szefami,  którzy 
dostarczyli więcej niż 10 raportów

Firma

Pracow

nik

tytuł

Raport

1..*

*

1

1

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 33

Zasada zamienialności a ograniczenia

Zasada  zamienialności  (byt  programistyczny  typu  B  może 
zastąpić  byt  typu  A,  o  ile  B  jest  podtypem  A)  przenosi  się  na 
ograniczenia 

sposób 

wyrażony 

poniższym 

potocznym 

stwierdzeniem:

Nie żądaj więcej, nie obiecuj mniej (ang. “demand no more, promise no less”).

A

m

B

m

Warunek wstępny dla metody m w klasie B – powinien 
być nie silniejszy niż dla metody m w klasie Awarunek 
końcowy
 – nie słabszy niż w klasie A.

Obiekt  klasy  B  może  zastąpić  obiekt  klasy  A,  co 
oznacza, że jego zachowanie z punktu widzenia obiektu 
wysyłającego  komunikat  wywołujący  metodę  m  na 
obiekcie  klasy  B,  powinno  być  takie  same,  jak  gdyby 
komunikat wysłano do obiektu klasy A.

background image

E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, 
Wykład 7, Slajd 34

Podsumowanie mechanizmów 

rozszerzalności

 UML dostarczyła kilku mechanizmów rozszerzalności, aby umożliwić 
projektantom        wprowadzanie  modyfikacji  bez  konieczności  zmiany 
samego języka modelowania.     Twórcy UML starali się w ten sposób 
(chociażby  w  pewnym  stopniu)  zaspokoić  potrzeby  specyficznych 
dziedzin problemowych czy środowisk programistycznych.

  Narzędzia  mogą  przechowywać  wprowadzone  modyfikacje  oraz 
manipulować  nimi    bez  konieczności  wnikania  w  ich  semantykę  – 
modyfikacje  z  reguły  są  przechowywane          w  postaci  łańcuchów 
znakowych.

 Narzędzia mogą ustanowić własną składnię i semantykę dla obsługi 
mechanizmów rozszerzalności.

 Należy pamiętać, że rozszerzenia stanowią z definicji odstępstwo od 
standardów  UML,  i  że  w  naturalny  sposób  prowadzą  do  utworzenia 
pewnego dialektu UML, a to z kolei    może prowadzić do problemów z 
przenaszalnością.  Trzeba  zawsze  dobrze  rozważyć    zyski  i  straty 
możliwe  do  poniesienia  dzięki  korzystaniu  z  tych  mechanizmów, 
szczególnie  wtedy,  gdy  “stare”  standardowe  mechanizmy  pracują 
wystarczająco dobrze. 


Document Outline