Ohjelmistojen mallintaminen luokkamallin lisäpiirteitä

Transkriptio

1 Ohjelmistojen mallintaminen luokkamallin lisäpiirteitä 1

2 Luokkamallin lisäpiirteitä Erilaiset yhteystyypit kooste kompositio Muita luokkien välisiä suhteita riippuvuudet periytyminen eli luokkahierarkia 2

3 Kooste (aggregation) Erikoistapaus, jossa yhteyden osapuolta voidaan pitää osana toista osapuolta Esitetään yhteysviivan kokonaisuuden puoleisen pään avoimella salmiakkisymbolilla Selventää olioiden välistä semanttista suhdetta ei välttämättä vaikutusta navigointimahdollisuuksiin yleensä kuitenkin kokonaisuudesta on pääsy sen osiin Joukkue * jäsen Pelaaja 3

4 Kompositio (composition) Koostetta merkittävämpi erikoistapaus, jossa osan olemassaolo kytketty kokonaisuuteen: kun kokonaisuus poistetaan, häviävät myös osat (vrt. kooste) osa(-olio) voi sisältyä vain yhteen kompositio(- olioon) osa ei voi vaihtaa kompositiotaan kokonaisuus vastuussa osien luonnista ja poistamisesta (yksityiskohdat riippuvat yhteyden toteutuksesta) Merkitään suljetulla salmiakkisymbolilla Rakennus osoite 1..* Huone koodi 4

5 Kompositiosta Kompositio on UML:ssä ainoa tapa ilmaista olemassaoloriippuvuus mallintamisessa tärkeä asia (tärkeämpi kuin osan ja kokonaisuuden yhteys) jos olemassaoloriippuvuus pitää kyetä esittämään, on syytä käyttää kompositiota, vaikka osa-kokonaisuus -yhteys ei aivan selvältä näyttäisikään Kompositiota käytetään myös usein hyväksi olioiden identifioinnissa esim. Exactum-rakennuksen huone C227 5

6 Muita luokkien välisiä suhteita Edellä on tarkasteltu sellaisia luokkakaavioissa esiintyviä suhteita, jotka ilmenevät olioiden välisinä yhteyksinä Lisäksi UML:ssä voidaan esittää luokkien välisiä riippuvuuksia (dependency) luokkahierarkia (class hierarchy, inheritance hierarchy) 6

7 Riippuvuus (dependency) Ilmaisee luokan muuttamisen mahdollista vaikutusta toiseen luokkaan Kuvataan katkoviivalla nuolenkärki osoittaa siihen luokkaan, josta viivan toisessa päässä oleva on riippuva riippuvuuden luonne ilmaistaan yleensä stereotyypillä Esim. luontiriippuvuus 7

8 Luokkahierarkia Luokkahierarkiassa (class hierarchy, inheritance hierarchy) luokka voidaan määritellä toisen luokan aliluokaksi (subclass) Esimerkiksi: luokka Johtaja on luokan Henkilö aliluokka luokat Auto, Laiva ja Lentokone ovat luokan Kulkuväline aliluokkia 8

9 Ilmentymät ja luokkahierarkia Jos luokka A on luokan B aliluokka (ja B vastaavasti A:n yliluokka), niin jokainen A:n ilmentymä on myös B:n ilmentymä esim. jokainen Johtaja on myös Henkilö Tästä seuraa, että kaikki ominaisuudet, jotka on määritelty luokan B ilmentymille, liittyvät myös A:n ilmentymiin esim. jos Henkilölle on määritelty attribuutti nimi, niin myös Johtajalla on automaattisesti nimiattribuutti esim. jos Henkilö on määritelty osapuoleksi työsuhde-yhteyteen, myös Johtajalla on työsuhdeyhteys 9

10 Periytyminen Em. ilmiötä kutsutaan periytymiseksi (inheritance) yliluokkaan (super class, base class) liitetyt attribuutit, operaatiot ja yhteydet periytyvät aliluokalle aliluokkaan voidaan liittää lisäksi omia ominaisuuksia Periytyminen on luokkien välistä määrittelyrakenteiden periytymistä, joten ilmentymät eivät peri attribuuttien arvoja toisiltaan moniarvoisuusmäärettä ei voi merkitä periytymissuhteeseen, sillä moniarvoisuus täsmentää ilmentymien välistä yhteyttä 10

11 Luokkahierarkia eli yleistyssuhteet (generalization) Viiva, jossa yliluokan päässä avoin kolmio Esimerkiksi: johtajalla on vastuualue, jota ei ole henkilöillä yleisesti vain johtajalla voi olla oikeus käyttää edustustiliä johtajalla voi olla alaisia esimies 0..1 Johtaja alainen 0..* Henkilö vastuualue 0..* käyttöoikeus 0..1 Edustustili 11

12 Luokkahierarkia mallinnuksessa Järjestelmää korkealla tasolla mallinnettaessa luokkahierarkiasta on eniten hyötyä rakenteellisten sääntöjen ilmaisemisessa esim. jokin on joko A tai B kuvauksen ekonomisuudessa ei tarvitse toistaa samoja asioita useassa luokassa tarvittaessa voidaan esittää vain hierarkian juuriluokka 12

13 Esimerkki rakenteellisesta säännöstä Autolla on tasan yksi omistaja, joka voi olla joko yritys tai henkilö Auto Auto * yritysomistus * henkilöomistus * Yritys Henkilö Omistaja Voiko autolla olla - sekä yritys- että henkilöomistaja? - nolla omistajaa? Yritys Henkilö 13

14 Luokkahierarkian kattavuus Aliluokkia voidaan muodostaa monin eri perustein Luokittelut voivat olla kattavia (complete) tai ei-kattavia (incomplete) poissulkevia (disjoint) tai osittain päällekkäisiä (overlapping) Henkilö Henkilö {complete, disjoint} Nainen Johtaja Nainen Mies Erillisin perustein muodostettuja osin päällekkäisiä aliluokkia Yhteen luokitteluperusteeseen perustuva kattava ja poissulkeva luokittelu 14

15 Luokittelu mallinnuksessa ja ohjelmoinnissa Kun reaalimaailmassa luokitellaan ilmiöitä, voidaan käyttää samanaikaisesti useita erilaisia luokitteluperusteita esim. sukupuoli, virka-asema, auton omistus, Monissa oliomenetelmissä ja oliokielissä ollaan kuitenkin paljon rajoittuneempia, mikä voi pakottaa kömpelöihin mallinnusratkaisuihin Tyypillisesti esim. ohjelmointikielissä olio ei voi olla usean luokan välitön ilmentymä 15

16 Luokittelu mallinnuksessa ja ohjelmoinnissa Henkilö Henkilö Nainen Johtaja Nainen Johtaja «instanceof» «instanceof» Naisjohtaja liisa Reaalimaailmassa olio voi olla usean luokan välitön ilmentymä liisa «instanceof» Oliokielissä tarvitaan usein esim. keinotekoinen kokoava yliluokka, koska olio ei voi olla usean luokan välitön ilmentymä 16

17 Moniperiytyminen (multiple inheritance) Tarkoittaa tilannetta, jossa luokka on useamman kuin yhden luokan välitön aliluokka Johtaja Sotilas Erityisesti toteutuksen moniperiytyminen voi aiheuttaa monikäsitteisyysongelmia esim. kaksi signatuuriltaan samaa operaatiota kaikki olio-ohjelmointikielet eivät tarjoa (toteutuksen eli lauseiden ja lausekkeiden) moniperiytymistä Kenraali esim. Javassa ei ole, C++:ssa on 17