Детальное проектирование. 
Разработка информационной системы туристического агентства: интерактивная модель и проектирование

Диаграмма классов

Диаграмма классов (class diagram) — основной способ описания структуры системы. Она показывает классы и их отношения в логической схеме проектов, позволяет представить архитектуру системы [22].

Класс — это множество объектов, связанных общностью свойств, поведения, связей и семантики. Класс объединяет в себе данные (атрибуты) и поведение (операции).

Атрибуты класса или свойства записываются во второй сверху секции прямоугольника класса. В языке UML каждому атрибуту класса соответствует отдельная строка текста, которая состоит из квантора видимости атрибута, имени атрибута, его кратности, типа значений атрибута.

Квантор видимости может принимать одно из трех возможных значений и отображается при помощи соответствующих специальных символов:

• · «+» обозначает атрибут с областью видимости типа общедоступный (public). Атрибут с этой областью видимости доступен или виден из любого другого класса пакета, в котором определена диаграмма;
• · «#» обозначает атрибут с областью видимости типа защищенный (protected). Атрибут с этой областью видимости недоступен или невиден для всех классов, за исключением подклассов данного класса;
• · «-» обозначает атрибут с областью видимости типа закрытый (private). Атрибут с этой областью видимости недоступен или невиден для всех классов без исключения.

Квантор видимости может быть опущен. В этом случае его отсутствие означает, что видимость атрибута не указывается [22].

Тип атрибута представляет собой выражение, семантика которого определяется языком спецификации соответствующей модели. В нотации UML тип атрибута иногда определяется в зависимости от языка программирования, который предполагается использовать для реализации данной модели.

Операции или методы класса записываются в третьей сверху секции прямоугольника. Совокупность операций характеризует функциональный аспект поведения класса. Каждой операции класса соответствует отдельная строка, которая состоит из квантора видимости операции, имени операции.

Квантор видимости, как и в случае атрибутов класса, может принимать одно из трех возможных значений и отображается соответствующими символами. Квантор видимости для операции может быть опущен.

Кроме внутреннего устройства или структуры классов на соответствующей диаграмме указываются отношения между классами. Базовыми отношениями в языке UML являются [27]:

• · зависимости;
• · ассоциации;
• · обобщения.

Отношение зависимости используется в такой ситуации, когда некоторое изменение одного элемента модели может потребовать изменения другого зависимого от него элемента модели.

Отношение зависимости графически изображается пунктирной линией между соответствующими элементами со стрелкой, направленной от класса-клиента зависимости к независимому классу или классу-источнику.

Отношение ассоциации соответствует наличию некоторого отношения между классами. Данное отношение обозначается сплошной линией, которое может использоваться с кратностью классов.

Кратность отдельного класса обозначается в виде интервала целых чисел. Интервал записывается рядом с концом ассоциации [23].

Отношение обобщения является обычным отношением между более общим элементом (предком) и более частным или специальным элементом (потомком). Применительно к диаграмме классов данное отношение описывает иерархическое строение классов и наследование их свойств и поведения. При этом предполагается, что класс-потомок обладает всеми свойствами и поведением класса-предка, а также имеет свои собственные свойства и поведение, которые отсутствуют у класса-предка. Стрелка указывает на общий класс (класс-предок или суперкласс), а ее отсутствие — на специальный класс (класс-потомок или подкласс).

Для ИС турагентства выделены следующие классы системы:

• · «Посетитель» является обобщаемым классом для класса «Клиент» ;
• · «Клиент» — класс пользователей, зарегистрированных в системе;
• · «Оператор» представляет пользователей, работающих в агентстве;
• · «Контрагент» — пользователи, которые являются представителями туроператора фирмы;
• · «Идентификация и аутентификация» класс, являющийся обобщаемым для всех пользователей системы, так как пользователи должны быть зарегистрированы;
• · «Тур» — хранит в себе данные о существующих турах агентства;
• · «Заявка» — включает в себя все поля и действия заявки;
• · «Документация по заявке» — содержит все данные о документации по каждой заявке;
• · «Статистика» — класс, подсчитывающий статистику выбранных туров.

Все классы с соответствующими атрибутами, операциями, интерфейсами и отношения между ними ИС турагентства представлены на рисунке 2.6.

Для подробного рассмотрения взаимодействия директора и модели поддержки принятия решения выделены следующие классы:

• · «Директор» — лицо, принимающее решение (ЛПР);
• · «Статистика» — класс, который на основании данных, введенных сотрудниками фирмы, предоставляет статистику выбранных туров;
• · «Идентификация и аутентификация» — класс, являющийся обобщаемым для всех пользователей системы, так как пользователи должны быть зарегистрированы;
• ·

Рисунок 2.6 — Диаграмма классов

" Модуль решения" - содержит аппарат, делающий расчеты по факторам, влияющим на деятельность фирмы и выводящий результаты.

По результатам данного «модуля решений» ЛПР анализирует результаты и принимает взвешенное решение.

Данное взаимодействие директора с системой представлено на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 — Диаграмма классов взаимодействия директора с системой.

Диаграмма последовательности

Диаграмма последовательности (sequence diagram) в нотациях языка UML — диаграмма, на которой показано взаимодействие объектов (обмен между ними сигналами и сообщениями), упорядоченное по времени, с отражением продолжительности обработки и последовательности их проявления.

Основными элементами диаграммы последовательности являются [5]:

• · обозначения (прямоугольники с названиями объектов),
• · «линии жизни», вертикальные линии на диаграмме последовательности, которые представляет существование объекта в течение определенного периода времени,
• · фокус управления — специальный символ на диаграмме последовательности, указывающий период времени, в течение которого объект выполняет некоторое действие, находясь в активном состоянии, изображается в форме вытянутого узкого прямоугольника,
• · стрелки, показывающие обмен сигналами или сообщениями между объектами.

На данной диаграмме объекты располагаются слева направо.

Крайним слева на диаграмме изображается объект, который является инициатором взаимодействия. Правее изображается другой объект, который непосредственно взаимодействует с первым. Таким образом, все объекты на диаграмме последовательности образуют некоторый порядок, определяемый степенью активности этих объектов при взаимодействии друг с другом.

Второе измерение диаграммы последовательности — вертикальная временная ось, направленная сверху вниз. Начальному моменту времени соответствует самая верхняя часть диаграммы. При этом взаимодействия объектов реализуются посредством сообщений, которые посылаются одними объектами другим. Сообщения изображаются в виде горизонтальных стрелок с именем сообщения и также образуют порядок по времени своего возникновения. Другими словами, сообщения, расположенные на диаграмме последовательности выше, инициируются раньше тех, которые расположены ниже.

Проектирование системы турагентства в части обработки заявок пользователя с помощью диаграммы последовательности представлено на рисунке 2.8.

Инициатором данного процесса взаимодействия является клиент фирмы. Как видно из диаграммы, после того как подана заявка пользователем, система должна проверить ее на корректность введенных данных. То есть информация введена именно в том типе данных, который предполагается в ИС, и введены все обязательные поля. Далее составленная заявка проходит цикл, по исходу которого клиент получает отчет.

Рисунок 2.8 — Диаграмма последовательности обработки заявки.

Диаграмма пакетов

Диаграмма пакетов (package diagram) — структурная диаграмма, предназначенная для описания основных элементов проектируемой системы [27].

Основными элементами диаграммы являются пакеты и зависимости между ними, а также области видимости элементов пакета. Зависимости между элементами диаграммы пакетов отображаются с помощью пунктирных стрелок, начало которых размещается на зависимом элементе (клиенте), а острие на элементе, поддерживающем зависимость (серии).

Все классы, присутствующие в проекте, должны быть распределены по пакетам (каждый класс в одном пакете). Если классы не распределены по пакетам, то считается, что каждый из них образует пакет верхнего уровня.

Отношения зависимости пакетов:

• · использование (use). Элементы пакета Р2 некоторым образом используют открытые элементы пакета Р1. Если зависимость между пакетами указана без стереотипа, то считается, что это зависимость типа use.
• · импорт (import). Открытые элементы пространства имен Р1 добавляются как открытые элементы в пространство имен Р2. При этом элементы Р2 могут организовывать доступ к открытым элементам поставщика с помощью неполных имен.
• · доступ (access). Открытые элементы в пространстве имен Р1 являются доступны в пространстве имен Р2. При этом Р2 может осуществлять доступ о всем открытым элементам Р2 по неполному имени.
• · слияние (merge). Открытые элементы пакета Р1 объединяются с элементами Р2, данный вид зависимости используется только при создании наиболее общей модели и в проектной документации, как правило, не встречается.
• · трассировка (trace). Данный вид отношений представляет историческое развитие одного элемента в другую более развитую версию. Обычно данный вид отношений используется между моделями, а не элементами этих моделей.

Поскольку диаграмма пакетов предполагает в разделении системы на относительно небольшое число независимых элементов, то возникает необходимость в определении контрактов взаимодействия этих элементов. Роль контрактов между подсистемами выполняют интерфейсы.

Интерфейс — это набор операций, используемых для специфицирования услуг, предоставляемых классом или компонентом. В отличие от классов, интерфейсы не описывают структуры (поэтому не могут содержать атрибуты) но может включать любое число операций, которые могут быть дополнены кванторами видимости операций, именами операций.

Интерфейсы разделяются на предоставляемые и требуемые. Интерфейс, который реализуется соответствующим классификатором называется предоставляемым. Иными словами, предоставляемый интерфейс — это то, что получится в результате работы классификатора. Интерфейсы необходимые для работы классификатора называются требуемыми.

Для туристического агентства выделены следующие пакеты:

• · «Личный кабинет» — в данном пакете содержится все, что касается личных данных пользователей системы;
• · «Заявка» — включает в себя такие классы, как: «Заявка», «Документация по заявке» и «Статистика» ;
• · «Тур» — заключает в себе данные о каждом туристическом маршруте фирмы.

Все пакеты взаимодействуют с базой данных, что необходимо для успешной работы автоматизированной информационной системы.

Диаграмма, включающая в себя выделенные пакеты, интерфейсы и связи между ними представлена на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 — Диаграмма пакетов