Johdanto. Olio (Object) Luokka (Class) Olion kuvaaminen

Transkriptio

1 Johdanto Olio (Object) Luokat (ja oliot) mallintava järjestelmän rakennetta määrittely järjestelmän kannalta Luokat ja niiden väliset suhteet muuntuvat suoraan lähdekoodiksi! Luokkakaaviolla kuvataan ohjelmiston ja järjestelmän rakenne olioiden tietosisältö palvelut, joita oliot kykenevät suorittamaan sekä olioiden ja luokkien väliset yhteydet 6. Luokkakaaviot 1 tiedon ja sen käsittelyyn liittyvien palveluiden muodostama kokonaisuus olion tietoihin pääsee käsiksi vain palvelujen kautta ( hyvä tapa ) kapselointi (encapsulation) tiedon piilotus kuuluu johonkin luokkaan (class) oliolla on identiteetti (identity) tila (state) attribuuttien arvo tiettynä ajanhetkenä käyttäytyminen (behaviour) käyttäytyminen mallinnetaan palveluina (operation) 6. Luokkakaaviot 2 Olion kuvaaminen Luokka (Class) matin: numero: int = omistaja:string = Mainio Matti saldo: double = 123,45 joskus olion nimi voi puuttua (:) oliot ovat viestiyhteydessä toteuttaakseen järjestelmän toiminnallisuuden; palvelupyyntö jokainen oli on jonkin luokan ilmentymä (instance) luokka kuvaa tai määrittelee samanlaisten olioiden yhteiset ominaispiirteet luokka on siis kuvaus olion tyypistä Oikeiden luokkien löytäminen on oliopohjaisen analyysin (OOA) onnistumisen avaintekijä! Katsele ympärillesi. Mitä luokkia voisit nimetä? 6. Luokkakaaviot 3 6. Luokkakaaviot 4

2 Luokka ja oliot Luokan kuvaaminen numero: int omistaja: String saldo: double nosto() pano() - numero: integer - Omistaja: String -Saldo: doupble näkyvyys (+, - #) voi puuttua attribuutin tai palvelun edestä (yleensä vasta suunnitteluvaiheessa otetaan kantaa myös tyypit puuttuvat yleensä analyysivaiheessa matin: numero: int = omistaja:string = Mainio Matti saldo: double = 123,45 maijan: numero: int = omistaja:string = Metso Maija saldo: double = 54567,80 mikon: numero: int = omistaja:string = Linna Mikko saldo: double = -789,76 + tili() + annasaldo : float + otto(mk: float) + pano(mk: float) 6. Luokkakaaviot 5 6. Luokkakaaviot 6 Luokan kuvaaminen staattinen kuvaus: kuvaa pysyvää rakennetta määrittää perustan muille kaavioille voidaan toteuttaa suoraan olio-ohjelmointikielellä luokka kuvataan antamalla nimi ominaisuudet (attribuutit) osaamiset (palvelut, metodit) ominaisuuksien arvo määrittää olion tilan voi olla viittaus toiseen olioon (--> yhteys toiseen olioon) palvelut (palvelurajapinta, ulospäin näkyvä) 6. Luokkakaaviot 7 Luokkakuvaus olioohjelmassa public class { int numero; string[] omistaja; double saldo; public tili ( ) { } public void pano ( ) { } public void otto( ) { } } matin = new ( ); // ilmentymä maijan = new ( ); // toinen ilmentymä 6. Luokkakaaviot 8

3 Erilaisia luokkia Luokkakuvaus: TILI, HENKILÖTUNNUS Liiketoimintaluokka asiakas sopimus lasku velka sijoitus hinta-arvio Teknisiä luokkia (käyttöliittymäluokkia) anturi näyttö i/o-kortti moottori painonappi numero omistaja saldo tili () annasaldo() otto () pano () Henkilotunnus - tarkistumerkkit[31] -paivamaara - jarjestysnumero - tarkmerkki + tostring(): String + isok(): Boolean + getbirdhdate(): Date +getsex(): int 6. Luokkakaaviot 9 6. Luokkakaaviot 10 Analyysivaiheen luokkien löytyminen Analysoitavat tuotokset käyttötapauskaaviot ja tekstikuvaukset vaatimusluettelo liiketoiminnan yleinen kuvaus (arkkitehtuurikuvaus) Luokkia ovat kohdemaailman tärkeäksi koetut asiat, esineet, ihmiset, tapahtumat liiketoiminnan todellisia käsitteitä Hyvä analyysivaiheen luokka nimi kuvaa sisältöä abstraktio, joka mallintaa kohdejärjestelmää kokonaisuutena yhtenäinen kokonaisuus, mutta heikko kytkentä Analyysivaiheen luokkien löytyminen substantiivi/verbi analyysi substantiivit voivat olla luokkia tai luokkien ominaisuuksia (attribuutteja) verbit kuvaavat luokkien vastuita (palveluita) fyysiset objektit (lentokone, ihmiset, hotelli, ) paperit (lasku, tilaus, ) käyttöliittymät (kortinlukija, näyttö, ) 6. Luokkakaaviot Luokkakaaviot 12

4 Harjoitus - luokkakaavio Oppilashallintosovellus Opettajan pitää pystyä lisäämään opiskelijoiden suorituksia Opintosihteeri ylläpitää oppilasrekisteriä Opintosihteeri ylläpitää myös kurssiluetteloa Opintosihteeri ja opiskelija voivat tulostaa opinto-otteita Opintosihteeri tulostaa tutkintotodistuksia Harjoitus - luokkakaavio luokat opiskelija opintojakso opintorekisteriote, ote tutkintotodistus, todistus opintosuoritus, suoritus 6. Luokkakaaviot Luokkakaaviot 14 Luokkien väliset yhteydet - assosiaatio assosiaatio (association) merkitsee kahden luokan olioiden välillä olevaa linkkiä (esim. Asiakas omistaa tilin) Luokkien väliset yhteydet - assosiaatio yhteys voi olla myös kahden saman luokan ilmentymän välillä: Tyontekija esimies Asiakas 0..1 numero omistaja saldo 0..* omistaa 1 nimi osoite puhelin alainen 0..* johtaa 6. Luokkakaaviot Luokkakaaviot 16

5 Luokkien väliset yhteydet kooste (aggregate) Kokonaisuuden ja siihen kuuluvan osan välinen yhteys kooste yhteyden erikoistapaus, kuvaa pysyvää yhteyttä Luokkien väliset yhteydet kompositio (composition) koostetta merkittävämpi rakenne mallintamisen kannalta osa on olemassaoloriippuva kokonaisuudesta: kokonaisuuden hävittäminen hävittää myös osat! Joukkue 0..* Pelaaja Laiva 1..* Hytti 6. Luokkakaaviot Luokkakaaviot 18 Opiskelijahallinnon luokkakaavio Luokkamallin laatiminen Opiskelija nimi osoite puhelin saa OpintoOte saa tekee Suoritus pvm arvosana Todistus liittyy Opettaja nimi osoite puhelin opetusalue arvioi opettaa 1. Kartoita luokkaehdokkaita laadi luettelo keskeisistä kohteista ja ilmiöistä (toimintaan osallistujat, toiminnan kohteet, toimintaan liittyvät tapahtumat, materiaalit, tuotteet, välituotteet, ) käytä pohjana tekstikuvausta kohdealueesta (substantiivit; verbit voivat ilmaista yhteyttä) karsi jo alustavasti epäoleelliset 2. Karsi ehdokkaita Liittyykö ilmiöön tietosisältöä, joka on välttämätöntä järjestelmän kannalta? Onko asia tärkeä? koostuu Opintojakso 6. Luokkakaaviot Luokkakaaviot 20

6 Luokkamallin laatiminen 3. Tunnista olioiden väliset yhteydet verbit, genetiivit, kytkentää ilmaisevat ilmaukset mieti onko oleellinen 4. Täydennä luokkakuvauksia määrittelemällä attribuutit voi löytyä tekstikuvauksista edellyttää usein lisäselvityksiä (haastatteluja) 5. Määrittele osallistumisrajoitteet 6. ** Liitä luokkiin palvelut alustavassa mallissa ei vielä tarvitse määritellä 7. ** Varmista palvelujen ja tietosisällön yhteensopivuus Esimerkki: Elokuvateatteri Elokuvalipun varaaminen: Lippu oikeuttaa paikkaan tietyssä näytöksessä. Näytöksellä tarkoitetaan elokuvan esittämistä tietyssä teatterissa tiettyyn aikaan. Samaa elokuvaa voidaan esittää useissa teattereissa useina aikoina. Teatterin ohjelmakartta määrittelee, mitä elokuvia missäkin näytöksessä esitetään. Asiakas voi samassa varauksessa varata useita lippuja. Luokkaehdokkaat? 6. Luokkakaaviot Luokkakaaviot 22 Luokkaehdokkaat Alustava luokkamalli täydennä! Ehdokas Analyysi ohjelmakartta teatteri elokuvalippu sama kuin lippu, karsitaan lippu oikeus paikkaan, mahdollinen, tietosisältö? elokuva paikka istuin teatterissa, varauksen kohde, tunnus näytös näytös varauksen kohde,keskeinen, aika elokuva teatteri asiakas näytöksen sisältö, nimi, yms isompi paikka varauksen tekijä, oleellinen asiakas varaus ohjelmakartta ohjelmatarjonta, kytkennät ajan ja paikan ja elokuvan välillä varaus tuote 6. Luokkakaaviot 23 lippu paikka 6. Luokkakaaviot 24

7 Yleistys jos kahden luokan olioilla on yhteisiä piirteitä, voidaan nämä koota yhdeksi luokaksi, jota kutsutaan yliluokaksi (superclass) erikoiset piirteet sisällytetään tämän luokan aliluokille (subclass) yleistys (generalization) tai periytyminen, perintä (inheritance) kanden luokan yhteisten ominaisuuksien yleistys yhteiseksi yläluokaksi erikoistaminen luokkien erikoisten ominaisuuksien erottelu aliluokille Yleistys - esimerkki OPISKELIJA -nimi -sotu -osoite -koulutusohjelma OPETTAJA -nimi -sotu -osoite -virkasuhde -opetusalue 6. Luokkakaaviot Luokkakaaviot 26 Yleistys - esimerkki HENKILÖ -nimi -sotu -osoite Periytyminen ja polymorfismi Yleistäminen (generalization) yleisen ja erikoistetun elementin välinen suhde erikoistettua elementtiä voi käyttää kaikkialla, missä odotetaan käytettävän yleistä elementtiä vahvin yhteysmuoto (vahva kytkentä) yliluokka, perusluokka OPISKELIJA -koulutusohjelma OPETTAJA -virkasuhde -opetusalue yleistäminen (generalization) Nelio Kuvio Ympyra Kolmio erikoistaminen (specialization) 6. Luokkakaaviot 27 aliluokka, perillinen 6. Luokkakaaviot 28

8 Luokan perintä Abstraktit operaatiot ja luokat aliluokat voivat periä yliluokkansa piirteitä (features) ominaisuuksia (attributes) operaatioita (operations) suhteita (relationships) rajoitteita (constraints) aliluokalla voi olla lisäksi omia piirteitä sekä ne voivat ylikirjoittaa (overwrite) yliluokkansa operaatioita ylikirjoittaminen Nelio Kuvio nelioala ala = leveys * korkeus Ympyra ala = säde 2 * π abstrakti luokka konkreettiset luokat Nelio Kuvio nelioala Ympyra abstraktit operaatiot konkreettinen operaatio 6. Luokkakaaviot Luokkakaaviot 30 Polymorfismi = monta muotoa edellä abstraktit operaatioilla (, ) on kaksi erilaista toteutusta ovat polymorfisia konkreettisen luokan on aina määriteltävä ja toteutettava abstraktilta luokalta perimänsä ja sen määrittelemät operaatiot Pankki 1 * numero saldo nosto laskekorko talletus Käyttötili Luottotili Talletustili nosto laskekorko otto nosto laskekorko nosto laskekorko 6. Luokkakaaviot 31