Ohjelmistotekniikan menetelmät, luokkamallin laatiminen

Transkriptio

1 Ohjelmistotekniikan menetelmät, luokkamallin laatiminen 1

2 Perussanasto Luettelo organisaation toiminnan kannalta keskeisistä käsitteistä ja niiden määritelmistä Voidaan esittää Koko organisaatiolle liiketoimintatason sanasto Kullekin kohdealueelle tarkemmin ja liiketoimintatason sanastoa laajentaen Auttaa luokkamallin laatimisessa Olioiden, olioiden välisten suhteiden ja olioluokkien löytäminen 2

3 Liiketoimintatason luokkamalli Liiketoiminnalliset oliot (business entity) Vain organisaation päätoiminnallisuus ja peruskäsitteet Ei sisällä suunnittelu- eikä toteutustason käsitteitä (esim. käyttöliittymä- tai tietokantayhteysluokkia) Olioiden väliset yhteydet (association) Osallistumisrajoitteet (multiplicity) Koosteisuus (aggregation, composition) Yleistyssuhteet (generalizations) eli periytymishierarkia Ns. POJO-malli (Plain Ordinary Java Objects) 3

4 Luokkakaaviot UML:ssä Luokkakaavioilla kuvataan Ohjelmiston tai muun järjestelmän rakenne Olioiden tietosisältö Olioiden ja olioluokkien väliset suhteet Olioiden tarjoamat palvelut 4

5 Yhteysviivatyypeistä Erilaisia viivatyyppejä käytetään merkitsemään erilaisia asioita Assosiaatio, riippuvuus, yleistys Yhteystyypin valinta kertoo painotuksesta Kaavioiden tehtävä nä on parantaa ihmisten välistä kommunikaatiota 5

6 Luokkasymbolin osat 6

7 Luokan ilmentymän kuvaaminen Ilmentymäviitteessä esitetään alleviivattuna joko Ilmentymän nimi/tunniste Luokan nimi Molemmat Alemmassa osassa annetaan ilmentymän attribuuttien arvot Ilmentymiä käytetään yleensä vain esimerkkeinä 7

8 Kirahvi (Giraffa camelopardalis) Korkein maanisäkäs. Uroksen korkeus on 4,8 5,5 metriä ja paino jopa 900 kiloa. Kaulanikamia on seitsemän kuten muillakin nisäkkäillä ja niiden pituus on noin 40 cm. Kirahvin turkissa on vaalealla pohjalla eri kokoisia ja muotoisia läiskiä, joiden väri vaihtelee oranssista lähes mustaan. Jokaisen yksilön kuviointi on erilainen. Kirahvi voi elää luonnossa noin 25vuotiaaksi, tavallisesti elämänkaaren pituus on noin vuotta. [Wikipedia] 8

9 Luokan attribuutit Kuvaavat olioiden tietosisällön muodon Attribuutista voidaan esittää Nimi (välttämätön) Tietotyyppi (String, Date, int, Kirahvi). Arvojen lukumäärä (multiplicity) Oletusarvona 1, epämääräisen monta = * Annetaan hakasuluissa, [5..*] Näkyvyys (visibility) Oletusarvo Muita määreitä 9

10 Attribuutin tyyppi ja arvo Attribuutin arvolla on tyyppi Tyyppi erotetaan attribuutin nimestä kaksoispisteellä (vrt. ilmentymän esittäminen) pvm: Date tai merkki: char Arvo voi olla perustietotyypin arvo, vaikkapa int UML ei rajoita perustietotyyppejä Olio, jolloin tietotyyppinä on olion luokka Olioarvoiset attribuutit esitetään tässä yhteydessä vain, jos olion luokka on perustietotyyppimäinen. String, Date, Color, Point Muutoin kyseessä on yhteys (association) 10

11 Attribuuttilajit ja lisämääreet Attribuutit ovat yleensä ilmentymäattribuutteja (instance attribute) Jokaisella luokan ilmentymällä on oma arvonsa UML:ssä myös luokka-attribuutteja (class attribute) Attribuutilla luokkakohtainen arvo Ilmaistaan alleviivaamalla attribuutin nimi Esim. Eläinten lukumäärän laskeminen Attribuutille voi antaa kaarisulkeissa { } lisämääreitä UML:ssä valmiina, esim. Frozen Mallintaja voi ottaa käyttöön omia 11

12 Näkyvyysmääreet Tekniikka attribuutin tai operaation käytön rajoittamiseen Merkitään erikoismerkillä tai ikonilla nimen eteen Vaihtoehdot: Private (-) sallii käytön vain luokan omissa operaatioissa Protected (#) sallii käytön myös luokan aliluokissa määriteltävissä operaatioissa Package (~) sallii käytön myös muissa saman paketin luokissa määriteltävissä operaatioissa Public (+) sallii käytön kaikkialla Käytetään usein vain ohjelmointiläheisessä kuvauksessa 12

13 Esimerkki: erilaisia attribuutteja Luokka-attribuutti seurvapaanro Näkyvyyssäännöt Private (-) Protected (#) Package (~) Public (+) Tietotyypit Int, String, decimal, Date Lisämääreet {frozen} 13

14 Esimerkki: erilaisia attribuutteja Luokkakohtainen seurvapaanro kertoo seuraavan vapaan tilinumeron Protected-määreet ovat käytettävissä tämän luokan ja aliluokkien operaatioissa Tilinumero:a ei voi muuttaa olion luonnin jälkeen 14

15 Esimerkki: erilaisia attribuutteja Tapahtumat on moniarvoinen attribuutti, tyyppi jätetty määrittelemättä Attribuutteihin tapahtumat ja saldo voi viitata vain luokan omissa operaatioissa Attribuuttiin valuuttakoodi voi viitata kaikissa niissä luokissa, jotka sijaitsevassa samassa pakkauksessa kuin tämä luokka 15

16 Attribuutit: UML ja Java UML-luokka vastaa Javan luokkaa Javan staattiset kentät (static field) vastaavat luokka-attribuutteja Muut Java-luokassa määritellyt kentät vastaavat ilmentymäattribuutteja UML:n näkyvyysmääreet vastaavat varsin hyvin Javan modifier-määreitä UML:n lisämääreet ({frozen}) saatetaan joutua toteuttamaan itse Javasta löytyy määreitä, jotka jäävät UML:ssä mallintajan kirjoitettavaksi (synchronized, strictfp) 16

17 Yhteydet (association) Yhteydet merkitään luokkakaavioon luokkien välisinä viivoina tai nuolina Yhteys merkitsee kyseisten luokkien ilmentymien välistä suhdetta Olioiden väliset yhteydet toteutetaan ohjelmakoodissa olioarvoisena attribuuttina.. Tai jotain muuta epäsuoraa, mutta pysyväisluonteista viittausta käyttäen 17

18 Moniarvoisuusmääreet (multiplicity) Kertoo, moniko yhteysluokan ilmentymä yhteyteen liittyy Esim. 1, *, 0..1 tai 1..* Alaraja 0 kertoo yhteyden olevan valinnainen Yläraja * kertoo yhteyksiä voivan olevan määrittelemätötömästi Lyhennysmerkinnät 1=1..1 ja * = 0..* 18

19 Esimerkki moniarvoisuusmääreestä Määritellään Java-ohjelmassa Pankkitili-luokan omistus-attribuutti seuraavasti Asiakas[] omitus = new Asiakas[3]; Tarkoittaen, että pankkitilillä voi olla korkeintaan kolme omistajaa Vaaditaan lisäksi, että pankkitilillä on oltava vähintään yksi omistaja Tämä ilmaistaan UML:llä näin: 19

20 Yhteyden navigoituvuus Yhteyskuvauksiin liitetty nuoli ilmaisee, että kyseessä on suunnattu yhteys Pankkitili tuntee omistajansa, mutta omistaja ei muista tilejään Tarvittaessa yhteydet voidaan suunnata molemminsuuntaisiksi 20

21 Esimerkki oliokaaviona 21

22 Yhteyksien yhdistäminen ja nimeäminen Ilmentymätasolla navigoitavat yhteydet ovat aina kaksisuuntaisia. Tällöin yhteydet voidaan yhdistää: Yhteydelle voi antaa nimen molempiin suuntiin Yhteyttä ei ole pakollista nimetä Nuoli yhteyden nimessä merkitsee lukusuunnan 22

23 Roolinimet Roolinimiä voidaan käyttää yhteysnimien lisäksi Esim. tili, omistaja Roolinimi voidaan [joskus] johtaa ohjelmakoodista, yhteyden toteuttavan kentän nimestä Roolinimi merkitään yhteyden kohteen päähän 23

24 Yhteyksien kuvaaminen eri abstraktiotasoilla Luokkia korkealla abstraktion tasolla kuvattaessa voimme jättää attribuutit ja/tai operaatiot merkitsemättä Vastaavasti, navigointimahdollisuus voidaan pudottaa pois Yhteysviivan kummassakaan päässä ei merkitä nuolenkärkeä 24

25 Yhteyksien kuvaamisen abstrahointi Navigointimahdollisuus jätetty esittämättä: Tämä tarkoittaa, että navigoiminen on mahdollista kumpaankin suuntaan Nuolenpää omistajasta suuntaan pankkitili Tämä kuvaa sveitsiläistä pankkitiliä omistaja tietää tilinsä, mutta tili ei omistajaansa. 25

26 Yhteys samaan luokkaan Molemmat yhteyden osapuolina olevat oliot voivat kuulua samaan luokkaan Esimerkki: työntekijällä on vain yksi välitön esimies Esimiehellä taas n alaista Ylimmällä päälliköllä ei ole esimiestä 26

27 Esimies-alainen suhde oliokaaviona 27

28 Ilmentymien järjestys Yhteyteen voidaan liittää järjestysmääre ilmaisemaan, että olioon yhteydessä olevien olioiden joukko on jollain perusteella järjestetty Esimerkki: kirjan kirjoittajat on järjestetty 28

29 Operaatioiden määritteleminen UML:ssä Operaatioille annettavat tiedot Näkyvyys (kuten attribuuteille) Nimi (ainut pakollinen osa) Parametrit Paluuarvon tyyppi Muut määreet Syntaksi (hakasuluilla merkitään optionaalinen osuus) [näkyvyys] nimi [(parametrit)] [: paluuarvon tyyppi] [{muut määreet}] l parametrimäärittelyn muoto on l[suunta] nimi: tyyppi [= oletusarvo] 29

30 Henkilötunnus-luokan attribuutit ja operaatiot Henkilötunnusta mallintavalla luokalla on neljä julkista operaatiota Yksi operaatioista on konstruktori Operaatio getbirthdate palauttaa Date-tyyppisen olion Konstruktorille annetaan parametrina henkilötunnus merkkijonona 30

31 Kysymyksiä? 31