projektowanie systemów informacyjnych
DESCRIPTION
Projektowanie systemów informacyjnych. Wykład 9. Model dynamiczny (1) Diagramy interakcji. Ewa Stemposz Instytut Podstaw Informatyki PAN, Warszawa Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych, Warszawa. Zagadnienia. Diagramy interakcji:. Komunikaty: składnia, rodzaje - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 1
Projektowanie systemów informacyjnych
Ewa Stemposz
Instytut Podstaw Informatyki PAN, Warszawa
Polsko-Japońska Wyższa SzkołaTechnik Komputerowych, Warszawa
Wykład 9
Model dynamiczny (1) Diagramy interakcji
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 2
Zagadnienia
Diagramy interakcji:
Komunikaty: składnia, rodzaje Diagramy komunikacji Diagramy sekwencji
Generyczne diagramy interakcji:
Współbieżność na diagramach interakcji
Wyrażanie warunków Wyrażanie iteracji
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 3
Diagramy interakcji
Diagramy interakcji: jeden z rodzajów diagramów dynamicznych; wykorzystywane do tworzenia opisów współdziałania elementów strukturalnych systemu (wystąpień klasyfikatorów) w trakcie realizacji zadania (np. przypadku użycia czy też jednego konkretnego scenariusza danego przypadku użycia). Interakcja oparta jest o przesyłanie komunikatów.
Narzędzia CASE potrafią wykorzystać diagramy interakcji do generowania kodu.
UML 2.0 posiada cztery rodzaje diagramów interakcji:
diagramy komunikacji (ang. communication diagrams),
diagramy sekwencji (ang. sequence diagrams) – izomorficzne z diagramami komunikacji,
diagramy następstwa stanów (inna nazwa: diagramy harmonogramowania) (ang. timing diagrams) – wykorzystywane do prezentowania na osi czasu następstwa stanów instancji klasyfikatora biorącego udział w interakcji,
diagramy przeglądu interakcji (inna nazwa: diagramy sterowania interakcją) (ang. interaction overview diagrams) – wykorzystywane do przeglądu (naszkicowania, zarysu) przepływu sterowania wewnątrz grupy logicznie powiązanych diagramów.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 4
Adaptacja notacji BNF
= struktura danych po lewej stronie symbolu = składa się z elementów wyspecyfikowanych po stronie prawej
+ odpowiada słowu “i”; wykorzystywane do agregowania elementów
[ … ] definiowana struktura zawiera tylko jeden spośród elementów zawartych w nawiasach [ ]; kolejne elementy są oddzielane przecinkami
( … ) elementy zawarte w nawiasach ( ) są opcjonalne, co oznacza, że mają 0..1 wystąpień
{ … } definiowana struktura zawiera od 0..* wystąpień elementu zawartego w nawiasach { }; kolejne wystąpienia są oddzielane przecinkami
* … * informacje zawarte między * * są traktowane jak komentarz, a więc nie stanowią elementów składowych definiowanej struktury
Symbol Znaczenie
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 5
Prezentowanie diagramów interakcji
sd Nazwa diagramu
sd – wyróżnik diagramu sekwencji (sequence diagram)
cd – wyróżnik diagramu komunikacji (communication diagram)
<nagłówek-diagramu> = (<wyróżnik_diagramu>) + <nazwa-diagramu> + {<parametr>}
cd Nazwa diagramu
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 6
Składnia komunikatu (1)
<komunikat> = (<poprzednik>) + (<wyrażenie_sekwencji>) + <sygnatura_operacji>
<poprzednik> = {<nr_obligatoryjnego_komunikatu_poprzedzającego>} + ”/”
Przykłady: 2.1/ 1.3, 1.4, 1.7/
<wyrażenie_sekwencji> = ([<nr_komunikatu>, <nazwa_komunikatu>] + ”:”) + (<rekurencja>)
<rekurencja> = [<warunek>, <iteracja>]
<warunek> = ”[” {<specyfikacja_warunku>} ”]”
Przykłady: [ocena > 4] [ocena_zaliczeniowa >3, ocena_egzaminacyjna > 4]
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 7
Składnia komunikatu (2)
<iteracja> = [”*”, ”* [” <specyfikacja_iteracji> ”]”]
Przykłady: * * [i = 1..10]
<sygnatura_operacji> = (<atrybut> ”=”) + <nazwa_operacji> + (”(” {<argument>} ”)”) + (”:” <wartość_zwracana>)
Wartość zwracana jest wykorzystywana tylko dla komunikatów zwrotnych i tylko łącznie ze specyfikacją atrybutu
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 8
Rodzaje komunikatów (1)
Rodzaj komunikatu Notacja Znaczenie
komunikat synchroniczny (ang. synchronous message)
“Normalna” proceduralna sytuacja. Nadawca zawiesza działanie, dopóki odbiorca nie zwróci sterowania.
komunikatasynchroniczny(ang. asynchronous message)
Nadawca komunikatu nie oczekuje na odpowiedź odbiorcy, ale też i nie kończy własnej aktywności, co oznacza, że nadal przetwarza i może wysyłać komunikaty.
komunikat zwrotny(ang. return message)
Powrót oznacza nie tylko zakończenie komunikatu synchronicznego i przekazanie sterowania do nadawcy ale może być też związany z zainicjowaniem określonej operacji u nadawcy.
Oznaczanie powrotu nie jest obligatoryjne.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 9
Rodzaje komunikatów (2)
Rodzaj komunikatu Notacja Znaczenie
komunikatutracony (ang. lost message)
Wykorzystywany w modelowaniu złożonych interakcji, gdy na etapie początkowych prac znany jest nadawca komunikatu, natomiast nie jest znany jego odbiorca. Odbiorca zostanie zidentyfikowany na etapie późniejszym.
komunikatznaleziony(ang. found message)
Sytuacja podobna, jak powyżej, ale tu znany jest odbiorca komunikatu a nieznany nadawca.
komunikatudaremniony (opcjonalny?)(ang. balking message)
Nadawca oczekuje bezzwłocznego wykonania komunikatu. Jeśli odbiorca nie jest gotowy, wtedy komunikat nie jest realizowany, a nadawca nie podejmuje ponownych prób jego przesłania.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 10
Rodzaje komunikatów (3)
Rodzaj komunikatu Notacja Znaczenie
komunikatoczekujący(ang.timeoutmessage)
Nadawca jest w stanie czekać przez pewien okres czasu na zrealizowanie komunikatu przez odbiorcę. Po upłynięciu tego czasu, o ile komunikat nie został zrealizowany, nadawca rezygnuje z interakcji.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 11
Diagramy komunikacji; przykład
Prosty diagram komunikacji, bez uwidaczniania interakcji między obiektami, stanowi coś w rodzaju “wystąpienia fragmentu diagramu klas”; pokazuje aktora, relewantne obiekty i powiązania między nimi. Możliwe jest pokazanie więcej niż jednego obiektu danej klasy.
Diagram komunikacji pokazuje w jaki sposób system realizuje dany przypadek użycia. Współpracujące obiekty, połączone liniami nazywanymi “linkami. Linki odpowiadają powiązaniom, czyli wystąpieniom asocjacji z diagramu klas, a to oznacza, że odpowiednia asocjacja musi (?) istnieć na diagramie klas.
:Personelbibl.
:Członekbibl.
:Książka
:Egzemplarz książki
Można tu pokazywać teżinformacje w rodzaju:
nazwy linków, kierunki nawigowania, itd., jak na diagramie klas
pod warunkiem, że zwiększą, a nie zmniejszą czytelność diagramu.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 12
Interakcja na diagramach komunikacji (1)
Komunikaty przedstawiane są tu w postaci etykiet strzałek rysowanych wzdłuż linków między współpracującymi obiektami.
Diagramy komunikacji mogą dodatkowo pokazywać interakcje zachodzące między obiektami zaangażowanymi w realizację danego przypadku użycia. Sekwencja interakcji oznacza tu sekwencję komunikatów przesyłanych między współpracującymi obiektami.
:Personelbibl.
:Członekbibl.
:Książka
:Egzemplarz książki
Pożycz (tytuł)
1: Czy można pożyczyć
2: Czy tytuł dostępny
komunikat wysyłanyod aktora do obiektuklasy Członek bibl.
Możliwe scenariusze: 1) nie można pożyczyć 2) można pożyczyć ale książka jest niedostępna 3) można pożyczyć, książka jest, trzeba zarejestrować wypożyczenie
4: Zaznacz wypożyczenie
3: Czy wolny
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 13
Interakcja na diagramach komunikacji (2)
Komunikaty mogą być numerowane, albo kolejnymi liczbami naturalnymi (jak na poprzednim diagramie), albo stosując tzw. numerację zagnieżdżoną. W obu przypadkach, z reguły nie bierze się pod uwagę komunikatu wysyłanego od aktora.
:Personelbibl.
:Członekbibl.
:Książka
:Egzemplarz książki
Pożycz (tytuł)
1: Czy można pożyczyć
2: Czy tytuł dostępny
2.2: Zaznacz wypożyczenie2.1: Czy wolny
Numeracja zagnieżdżona oznacza, że jeśli obiekt o otrzyma komunikat m o numerze np. 7.3 to ten numer będzie dołączany jako prefix do każdego komunikatu wysyłanego w trakcie realizacji komunikatu m przez obiekt o.
agregowanie operacji z uwzględnieniem kierunku interakcji i rodzaju komunikatu
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 14
Obiekty wielokrotne
:Personelbibl.
1: Podaj ilość wypożyczeń:Członek
bibl.
Obiekty wielokrotne (ang. multiple objects): Pojedyncza instancja klasyfikatora może przesłać komunikat do wszystkich obiektów danej klasy. Oznaczenie komunikatu symbolem iteracji (*) byłoby w tym przypadku nadmiarowe.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 15
Klasyfikatory aktywne
Klasyfikatory aktywne:
instancje klasyfikatora są zdolne do inicjowania wątku – poprzez wysłanie pierwszego komunikatu w ciągu komunikatów zagnieżdżonych,
instancje klasyfikatora są zdolne do samodzielnego inicjowania wysyłania komunikatów w określonych odcinkach czasu,
instancje klasyfikatora mogą prowadzić obliczenia na podstawie danych przechowywanych w instancjach innych klasyfikatorów.
Przykład instancji klasyfikatora aktywnego:
:NazwaKlasy
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 16
Przykład interakcji komunikatów w Javie (1)
:Personelbibl.
: EgzemplarzKsiążki
1.1: czyMożnaPożyczyć ()
1.2: pożycz (tytuł, członekBibl)
1.2.2: zaznaczWypożyczenie (członekBibl)1.2.1: czyWolny ()
1.3: zaznaczWypożyczenie (egzemplarzKsiążki)
Dla implementacji w języku obiektowym (np. w Javie), przypadek użycia “pożycz egzemplarz książki” mógłby być zrealizowany poprzez sekwencję komunikatów, jak na poniższym diagramie (bez usuwania polskich znaków diakrytycznych). W Javie, metody klasowe mogłyby być implementowane za pośrednictwem np. metod statycznych.
:CzłonekBibl?
1: pożycz (daneOsobowe, tytuł)
: Książka
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 17
Przykład interakcji komunikatów w Javie (2)
Diagram klas, zgodny z diagramem komunikacji jak na poprzedniej folii, wyglądałby jak poniżej.
CzłonekBibl
pożycz (daneOsobowe, tytuł)czyMożnaPożyczyć ()zaznaczWypożyczenie (egzemplarzKsiążki)
Książka
pożycz (tytuł, członekBibl)
pożyczył
*0..1
EgzemplarzKsiążki
czyWolny ()zaznaczWypożyczenie (członekBibl)
1..*
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 18
Diagramy sekwencji – notacja podstawowa (1)
Diagramy sekwencji nie pokazują linków między współpracującymi obiektami, ale można towydedukować w oparciu o zaznaczone komunikaty.
Kolejność obiektów nie ma tu znaczenia, ale warto zadbać o czytelność diagramu.
:Personelbibl.
:Książka:Członek
bibl.:Egzemplarz
książki
Pożycz (tytuł)
1: Czy można pożyczyć
2: Czy tytuł dostępny
2.1: Zaznacz wypożyczenie
czas linia życia
głowalinii życia
czas życia
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 19
Diagramy sekwencji – notacja podstawowa (2)
:Personelbibl.
:Książka:Członek
bibl.:Egzemplarz
książki
Pożycz (tytuł)
1: Czy można pożyczyć
2: Czy tytuł dostępny
2.1: Zaznacz wypożyczenie
aktywneżycie obiektu
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 20
Ilustracja przekazywania sterowania
:Personelbibl.
:Książka:Członek
bibl.:Egzemplarz
książki
Pożycz (tytuł)
1: Czy można pożyczyć
2: Czy tytuł dostępny
2.1: Zaznacz wypożyczenie
Na diagramach sekwencji, wyraźniej niż na diagramach komunikacji, można pokazać przekazywanie sterowania.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 21
Nakładanie ograniczeń na przepływ czasu (1)
:Sterowanie:Dzwoniący :Odbierający
podniesienie słuchawki
ton w słuchawce
wybór cyfry
łączenie
ton dzwonka uruchomienie dzwonka
podniesienie słuchawki
koniec tonu koniec dzwonienia
.
.
.
a
b
c
d
d’
{b - a < 1 sec.}
{c - b < 10 sec.}
Rozmowa jest łączona poprzez sieć{d’ - d < 5 sec.}
Główna przewaga diagramów sekwencji nad diagramami komunikacji przejawia się w ich zdolności do graficznego prezentowania upływu czasu, a nawet do podawania ograniczeń czasowych, czy też – co może być kontrowersyjne – skali czasowej. Taka możliwość może mieć duże znaczenie dla opisu systemów czasu rzeczywistego.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 22
Nakładanie ograniczeń na przepływ czasu (2)
:Personelbibl.
:Książka:Członek
bibl.:Egzemplarz
książki
Pożycz (tytuł)
1: Czy można pożyczyć
2: Czy tytuł dostępny
2.1: Zaznacz wypożyczenie
A
C
{C-A < 5 sek.} { Zaznacz wypożyczenie - Czy tytuł dostępny < 1 sek.}
gdy interesuje nas czasprzesłania komunikatu
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 23
Wartości zwracane; tworzenie, usuwanie obiektów
Czasami przydaje się uwidocznienie wartości zwracanej przez komunikat, poprzez instrukcję przypisania. Umożliwia to późniejsze wykorzystanie tej wartości, np. jako argumentu dla innego komunikatu. Wartość zwracana może też być wykorzystana do specyfikowania warunku czy iteracji.
:Sekretariatds. nauczania
:Wykładowca
n = pobierzNazwisko
:Szef wykładowców
«create» utwórzSzefaWykładowców (n)
«destroy» usuńWykładowcę
Xkoniec życiaobiektu
nowy obiekt pojawia się na diagramie w miejscu korespondującym z czasem jego utworzenia
Wykładowca
Szefwykładowców
diagram sekwencji
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 24
Wartości zwracane; tworzenie, usuwanie obiektów
Projekt musi specyfikować, kto jest odpowiedzialny za usuwanie obiektów, aby zapobiec tzw. “wyciekaniu pamięci”. Niektóre języki, takie jak np.Java czy SmallTalk, posiadają wbudowane mechanizmy zbierania nieużytków (ang. garbage collectors). Z grubsza, polega to na usuwaniu (w jakimś czasie) wszystkich obiektów, do których nie ma żadnych referencji w systemie.
:Sekretariatds. nauczania
:Szefwykładowców
[nowy]
:Wykładowca[usuwany]
«create» 2: utwórzSzefaWykładowców (n)
1: n = pobierzNazwisko
«destroy» 3: usuńWykładowcę
Komunikaty wysyłane od aktora są tu numerowane,aby można było ustalić ich kolejność.
diagram komunikacji
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 25
Generyczne diagramy interakcji (1)
W UML, generyczny diagram interakcji powinien specyfikować wszystkie możliwe sekwencje interakcji dla danego przypadku użycia, a nie tylko dla jednego ze scenariuszy. Diagram dla pojedynczego scenariusza jest tu nazywany wystąpieniem generycznego diagramu interakcji. Ponieważ diagramy generyczne mogą w niektórych przypadkach okazać się zbyt złożone, dopuszcza się rozwiązania połowiczne.
Przedstawianie zachowań warunkowych
Wysłanie komunikatu może być uzależnione od spełnienia wyspecyfikowanego warunku.
:K
[i = 0] x
[i = 1] y
:K
[i = 0] x
[i = 1] y
Możliwe są wszystkie kombinacje. Może być wysłany albo komunikat x alboy. Może też nie być wysłany żaden z nich.
ten sam punkt w czasie
dwa różne punktyw czasie
{dla interakcji synchronicznej warunki muszą się wykluczać}
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 26
Generyczne diagramy interakcji (2)
Warunek, zapisany wewnątrz nawiasów [ ], stanowi wyrażenie typu Boolean i może być wyrażony w języku naturalnym, w języku ustrukturalizowanym (np. OCL), w języku programowania, pseudokodzie czy innej notacji.
:K1
7.1: [i = 0] x
7.2: [i = 1] y
:K2Linia życia dla wystąpienia klasy K2 uległarozgałęzieniu, aby podkreślić fakt, że stan obiektumoże wyglądać inaczej w zależności od tego, któryz komunikatów (x czy y) zostanie wysłany.
Budzi wątpliwości numeracja komunikatów, bo może wykonać się tylko jeden z nich. Być może oba powinny być oznaczone przez 7.1.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 27
Generyczne diagramy interakcji (3)
Przedstawianie iteracji
UML umożliwia oznaczenie komunikatu, który ma być wysłany wiele razy, poprzez poprzedzenie go symbolem * (dla iteracji współbieżnej używany jest symbol *//). Oczywiście musi być też wyspecyfikowany warunek, określający zakończenie iteracji. UML nie narzuca formy warunku.
Przykłady iteracji:
*[i = 1..10] – komunikat będzie wysłany 10 razy,*[x < 10] – komunikat będzie wysyłany dopóki x będzie < 10,*[pozycja nie znaleziona] – komunikat będzie wysyłany dopóty, dopóki pozycja nie zostanie znaleziona, czyli do momentu, gdy warunek przyjmie wartość FALSE.
Jeśli w trakcie wielokrotnego wysyłania komunikatu x, będzie wysyłany także komunikat y, to zostanie on wysłany tyle razy, ile razy wysyłane jest x. W takim wypadku, dla zachowania spójności diagramów nie należy powtarzać symbolu iteracji przed komunikatem y.
Wyrażanie warunków na diagramach komunikacji jest także możliwe. Nie da się tu jednak pokazać rozgałęzienia linii życia obiektu. Wydaje się, że poza najprostszymi sytuacjami, diagramy sekwencyjne lepiej modelują realizację bardziej złożonych (z opcjonalnymi scenariuszami) przypadków użycia.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 28
Generyczne diagramy interakcji (4)
:K2 :K3
3.1: *[i = 1..2] x3.1.1: y
:K2 :K3
:K1
:K1
3.1: *[i = 1..2] x3.1.1: *[j = 1..3] y
xyxy
xyyyxyyy
sekwencjakomunikatów
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 29
Generyczny diagram interakcji dla Javy (1)
:Personelbibl.
: Książka
: EgzemplarzKsiążki
1.1: można = czyMożnaPożyczyć ()
1.2: [można] egzemplarzKsiążki = pożycz (tytuł, członekBibl)
1.2.2: [wolny] zaznaczWypożyczenie (członekBibl)1.2.1: *[poprz. egz. zajęty i nie koniec przeglądania] wolny = czyWolny ()
:CzłonekBibl.?
Dla implementacji w Javie przypadku użycia “pożycz egzemplarz książki”, generyczny diagram interakcji mógłby wyglądać następująco:
1: pożycz (daneOsobowe, tytuł)
1.3: [znaleziono wolny egzemplarz] zaznaczWypożyczenie (egzemplarzKsiążki)
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 30
Generyczny diagram interakcji dla Javy (2)
CzłonekBibl
pożycz (daneOsobowe, tytuł)czyMożnaPożyczyć : BooleanzaznaczWypożyczenie (egzemplarzKsiążki)
Książka
pożycz (tytuł, członekBibl) : EgzemplarzKsiążki
pożyczył
*
0..1
EgzemplarzKsiążki
czyWolny : BooleanzaznaczWypożyczenie (członekBibl)
1..*
Diagram klas, zgodny z diagramem komunikacji przedstawionym na poprzednim slajdzie, wyglądałby jak poniżej.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 31
Podstawowe rodzaje interakcji
Obiekt, adresat komunikatu, musi go rozumieć, co oznacza, że klasa której jest wystąpieniem, musi dostarczyć tę operację.
Konstruowanie diagramów interakcji może pomóc w identyfikowaniu zarówno metod w klasach, jak i asocjacji między klasami, a przez to może prowadzić do korekty diagramu klas, i temu celowi zresztą głównie służy. Jest oczywistym, że oba modele: obiektowy i dynamiczny muszą być spójne.
Rodzaje interakcji:
Sekwencyjna (synchroniczna) – tylko jeden aktor może zainicjować sekwencję komunikatów i w danym momencie tylko jeden obiekt może “działać”. Obiekt rozpoczyna tzw. “aktywne życie” (staje się aktywny) w momencie otrzymania komunikatu. Zanim wyśle odpowiedź do nadawcy komunikatu, może prowadzić obliczenia czy też wysyłać komunikaty do innych obiektów. Wysyłając komunikat do innego obiektu nadal pozostaje aktywny, ale jego własna działalność zostaje zawieszona do czasu otrzymania odpowiedzi na wysłany komunikat, wysyłanie komunikatu zwiazane jest tu z przekazywaniem sterowania do odbiorcy komunikatu. W każdym momencie istnieje w systemie stos aktywnych obiektów; na szczycie stosu znajduje się ten obiekt, który aktualnie “działa”. Wysłanie odpowiedzi na komunikat powoduje zdjęcie obiektu ze stosu.
Współbieżna.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 32
Współbieżność na diagramach interakcji
Dla interakcji sekwencyjnych nadawca komunikatu oczekuje na odpowiedź odbiorcy zawieszając własną działalność w trakcie oczekiwania. W danym momencie czasu działa tylko jeden obiekt i wysyłany może być tylko jeden komunikat. Takie systemy nazywane są też czasami proceduralnymi lub jednowątkowymi.
Prosta definicja systemu współbieżnego mówi: wiele obiektów może działać jednocześnie, wiele komunikatów może być wysyłanych w tym samym czasie.
Do systemów współbieżnych możemy zaliczyć, np.:
systemy rozproszone – przetwarzanie zachodzi równocześnie na wielu procesorach w różnych miejscach, wielowątkowe aplikacje – przetwarzanie równoległe na wielu procesorach lub na jednym procesorze z podziałem czasu.
Przetwarzanie współbieżne jest często mylone z przetwarzaniem w czasie rzeczywistym, ponieważ systemy czasu rzeczywistego są często współbieżne i vice versa. Jednakże idee leżące u podłoża obu rodzajów systemów są różne: system jednowątkowy może być systemem czasu rzeczywistego, podczas gdy współbieżny może takim systemem nie być. Dla systemu czasu rzeczywistego istotne jest wypełnianie ograniczeń czasowych.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 33
Modelowanie wielu wątków sterowania
Rozpoczęcie nowego wątku sterowania jest możliwe np. poprzez:
Rozdzielenie istniejącego wątku na kilka innych: Obiekt, który działa (bo otrzymał komunikat) może wysłać jednocześnie kilka synchronicznych komunikatów. Synchroniczność oznacza tu, że będzie oczekiwał na zakończenie wszystkich.
Na diagramie sekwencji byłoby to uwidocznione przez pokazanie komunikatów wysyłanych w tym samym punkcie czasowym, jak już było prezentowane wcześniej, ale tym razem bez ograniczenia, że warunki muszą się wzajemnie wykluczać.
Można używać nazw (pojedynczego znaku lub łańcucha znaków) na oznaczenie współbieżności komunikatów: np. 2.10.A jest współbieżne z 2.10.B dla aktywności spowodowanej wysłaniem komunikatu 2.10, w przeciwieństwie do 2.10.1 i 2.10.2, które oznaczają komunikaty nie współbieżne.
Aktor, może wysłać nowy komunikat w trakcie przetwarzania systemu.
Obiekt może wysłać asynchroniczny komunikat do innego obiektu. Oznacza to, że może uaktywnić inny obiekt nie zawieszając swojej własnej aktywności.
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 34
Przykład diagramu ze współbieżnością
:Personelbibl.
:Członekbibl.
Czy przetrzymuje
[jeśli przetrzymuje] email
:Książka
:Egzemplarzksiążki
«create» Rejestruj nową książkę
«create»Rejestruj nowy
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 35
Law of Demeter (Prawo zdroworozsądkowe?)
Powszechnie stosowana reguła (Law of Demeter), określa do jakich obiektów mógłby ewentualnie wysłać komunikat obiekt o w trakcie realizacji otrzymanego komunikatu m:
do siebie samego, do obiektów stanowiących argumenty metody m, do obiektów, które tworzy w trakcie realizacji komunikatu m, do obiektów, z którymi jest bezpośrednio powiązany.
Ponadto, obiekt mógłby wysłać komunikat, realizujący operację klasową.
KontrolerPracy
Praca
KontrolerWszystkiego
getKP(p:Praca) : KontrolerPracy
Przykład złego projektowania, które nie stosuje się do np. przedostatniej z ww. zasad.
*
1
1
*
1
*
E. Stemposz, Analiza i Projektowanie Systemów Informatycznych, Wykład 9, Slajd 36
Podsumowanie diagramów interakcji
Diagramy interakcji, czyli diagramy komunikacji i sekwencji, jako główne zadanie mają wspomożenie projektanta w procesie konstruowania modelu obiektowego. Pomoc polega na analizie zachowania systemu w trakcie realizacji jego zadań i identyfikowaniu nowych czy też korekcie już istniejących elementów modelu, np.: klas, ich atrybutów, metod oraz asocjacji między klasami.
Struktura, opisywana przez model obiektowy, musi zapewnić możliwość realizacji zadań postawionych przed systemem.
Diagramy komunikacji, stanowiące w pewnym sensie wystąpienia fragmentu diagramu klas, lepiej przedstawiają związki między obiektami biorącymi udział w realizacji danego przypadku użycia. Łatwiej też można tu odwzorować efekty oddziaływania na pojedynczy obiekt.
Diagramy sekwencji lepiej przedstawiają zależności czasowe, bardziej niż diagramy komunikacji nadają się do modelowania systemów czasu rzeczywistego i złożonych scenariuszy.
Oba rodzaje diagramów przedstawiają bardzo podobną informację, w nieco inny sposób.