Оглавление Предисловие 1
Структура книги 3
Рекомендации по изучению языка UML 4
Благодарности 5
Постскриптум 6
ЧАСТЬ I. ОСНОВЫ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО АНАЛИЗА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ 7
Глава 1. Базовые принципы и понятия технологии разработки объектно-ориентированных информационных систем 9
1.1. Основные понятия моделирования систем и программных приложений 10
1.2. Методология объектно-ориентированного анализа и проектирования 15
1.3. Концепция разработки архитектур, управляемых моделями 22
1.4. Основные этапы развития UML 2.0 25
Глава 2. Основные элементы нотации языка UML 2.0 34
2.1. Назначение языка UML 2.0 34
2.2. Общая структура языка UML 2.0 38
2.3. Пакеты в языке UML 2.0 42
2.4. Основные пакеты метамодели языка UML 2.0 44
2.4.1. Пакет Абстракции 45
2.4.2. Пакет Основы 45
2.4.3. Пакет Конструкции 46
2.4.4. Пакет Простейшие Типы 47
Boolean (Логический) 47
Integer (Целочисленный) 48
String (Строка) 48
UnlimitedNatural (Неограниченное натуральное число) 49
2.4.5. Пакет Модели 50
2.5. Особенности спецификации метамодели языка UML 2.0 51
2.6. Особенности изображения диаграмм в нотации UML 2.0 60
2.7. Механизмы расширения в языке UML 2.0 65
2.7.1. Стереотип 66
2.7.2. Ограничение 67
2.7.3. Помеченное значение 69
ЧАСТЬ II. ДИАГРАММЫ ВИЗУАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ЯЗЫКА UML 2.0 71
Глава 3. Диаграмма вариантов использования (use case diagram) 73
3.1. Диаграмма вариантов использования — исходная концептуальная модель проектируемой системы 73
3.1.1. Назначение диаграммы вариантов использования 74
3.1.2. Субъект вариантов использования 75
3.2. Основные графические элементы диаграммы вариантов использования 76
3.2.1. Вариант использования 77
3.2.2. Актер 79
3.2.3. Комментарий 82
3.3. Отношения на диаграмме вариантов использования 83
3.3.1. Отношение ассоциации 84
3.3.2. Отношение включения 86
3.3.3. Отношение расширения 88
3.3.4. Отношение обобщения 92
3.3.5. Пример диаграммы вариантов использования для системы продажи товаров в интернет-магазине 94
3.4. Формализация функциональных требований к системе с помощью диаграммы вариантов использования 97
3.4.1. Классификация требований в модели FURPS+ 97
3.4.2. Спецификация функциональных требований с помощью текстовых сценариев 98
3.4.3. Пример сценария для системы продажи товаров в интернет-магазине 100
Глава 4. Диаграмма классов (class diagram) 104
4.1. Диаграмма классов — основная логическая модель проектируемой системы 104
4.2. Класс 107
4.2.1. Имя класса 110
4.2.2. Атрибуты класса 112
Вид видимости 114
Кратность 116
4.2.3. Операции класса 117
4.2.4. Параметр 120
4.3. Отношения между классами 123
4.3.1. Ассоциация 124
4.3.2. N-арная ассоциация 130
4.3.3. Ассоциация-класс 131
4.3.4. Квалификатор 133
4.3.5. Обобщение 134
4.3.6. Множество обобщения 137
4.3.7. Агрегация 140
4.3.8. Композиция 142
4.3.9. Зависимость 144
4.3.10. Реализация 145
4.4. Интерфейс 145
4.5. Шаблон 148
4.6. Диаграмма классов для системы продажи товаров в интернет-магазине 150
Глава 5. Диаграмма композитной структуры (composite structure diagram) 154
5.1. Композитная структура 154
5.2. Композитный класс 156
5.2.1. Часть 156
5.2.2. Соединитель 158
5.2.3. Роль в спецификации экземпляра класса 160
5.3. Порт класса 161
5.4. Кооперация 165
5.5. Применение кооперации 167
5.6. Шаблон кооперации 170
Глава 6. Дополнительные диаграммы структуры 175
6.1. Диаграмма пакетов 175
6.1.1. Пакет 176
6.1.2. Зависимость пакетов 178
6.1.3. Импорт пакета 179
6.1.4. Импорт элемента 180
6.1.5. Слияние пакетов 183
Общие правила слияния пакетов 187
Правила для пакетов 188
Правила для классов и типов данных 189
Правила для свойств 189
Правила для ассоциаций 190
Правила для операций 191
Правила для перечислений 191
Правила для ограничений 192
6.2. Диаграмма объектов 194
6.2.1. Объект 194
6.2.2. Спецификация экземпляра 195
6.2.3. Слот 197
6.2.4. Значение экземпляра 199
Глава 7. Диаграмма последовательности (sequence diagram) 201
7.1. Диаграмма последовательности — основная модель взаимодействия элементов проектируемой системы 202
7.2. Линия жизни 205
7.3. Сообщения и сигналы 207
7.3.1. Сообщение 208
7.3.2. Сигнал 211
7.4. Комбинированный фрагмент 213
7.4.1. Альтернативы (alt) 216
7.4.2. Утверждение (assert) 217
7.4.3. Завершение (break) 218
7.4.4. Критический регион (critical) 219
7.4.5. Рассмотрение (consider) 220
7.4.6. Игнорирование (ignore) 220
7.4.7. Цикл (loop) 222
7.4.8. Отрицание (neg) 223
7.4.9. Необязательный (opt) 224
7.4.10. Параллельный (par) 225
7.4.11. Слабое следование (seq) 225
7.4.12. Строгое следование (strict) 226
7.5. Специальные фрагменты и элементы взаимодействия 226
7.5.1. Использование взаимодействия 226
7.5.2. Декомпозиция части 228
7.5.3. Инвариант состояния 230
7.5.4. Продолжение 232
7.5.5. Шлюз 234
7.6. Специальные ограничения на диаграммах последовательности 235
7.6.1. Временное выражение 236
7.6.2. Временное событие 236
7.6.3. Действие наблюдения времени 237
7.6.4. Интервал 238
7.6.5. Временное ограничение 239
7.6.6. Продолжительность 239
7.6.7. Действие наблюдения продолжительности 240
7.6.8. Ограничение на продолжительность 241
Глава 8. Диаграмма деятельности (activity diagram) 245
8.1. Концептуальные основы моделирования деятельности 245
8.1.1. Деятельность и действие 246
8.1.2. Узлы и дуги деятельности 247
8.1.3. Семантика деятельности 251
8.1.4. Семантика действия 252
8.2. Узлы управления 254
8.2.1. Начальный узел 254
8.2.2. Узел финала деятельности и потока 255
8.2.3. Узел решения 256
8.2.4. Узел слияния 258
8.2.5. Узел разделения 259
8.2.6. Узел соединения 260
8.3. Специальные действия 262
8.3.1. Действие передачи сигнала 262
8.3.2. Действие приема события 263
8.4. Узлы потока объектов 265
8.4.1. Узел объекта 265
8.4.2. Центральный буфер и хранилище данных 267
8.4.3. Входные и выходные контакты объектов 269
8.4.4. Узел параметра деятельности 271
8.4.5. Множество параметров 273
8.5. Специальные регионы 275
8.5.1. Разбиение деятельности 275
8.5.2. Регион прерываемой деятельности 278
8.5.3. Обработчик исключения 280
Глава 9. Вспомогательные диаграммы взаимодействия 285
9.1. Диаграмма коммуникации (communication diagram) 286
9.1.1. Линия жизни 288
9.1.2. Связь 289
9.1.3. Сообщение 290
9.1.4. Формат записи сообщений 292
9.1.5. Модель коммуникации 295
9.2. Диаграмма обзора взаимодействия (interaction overview diagram) 298
9.3. Временная диаграмма (timing diagram) 301
9.3.1. Основные элементы временной диаграммы 302
9.3.2. Первая форма временной диаграммы 304
9.3.3. Вторая форма временной диаграммы 305
9.3.4. Третья форма временной диаграммы 306
Глава 10. Диаграмма конечного автомата (state machine diagram) 308
10.1. Концептуальные основы моделирования конечных автоматов в языке UML 2.0 309
10.2. Простое состояние 314
10.2.1. Секция имени 315
10.2.2. Секция внутренней деятельности 315
10.2.3. Секция внутренних переходов 316
10.2.4. Отложенные события 317
10.3. Псевдосостояния 317
10.3.1. Начальное псевдосостояние 318
10.3.2. Узел завершения 319
10.3.3. Выбор 319
10.3.4. Соединение 321
10.3.5. Разделение 322
10.3.6. Слияние 323
10.3.7. Точка входа 324
10.3.8. Точка выхода 324
10.3.9. Неглубокая история 325
10.3.10. Глубокая история 327
10.3.11. Финальное состояние 329
10.4. Переход 329
10.4.1. Сторожевое условие 330
10.4.2. Переходы завершения и события завершения 331
10.4.3. Составные переходы 332
10.4.4. Передача сигнала 333
10.4.5. Прием сигнала 333
10.4.6. Действия на переходе 334
10.4.7. Правила разрешения и срабатывания переходов 335
10.4.8. Конфликтующие переходы 337
10.5. Композитные состояния и регионы 339
10.5.1. Основные определения 339
10.5.2. Вход и выход в простом композитном состоянии 341
10.5.3. Вход и выход в ортогональном композитном состоянии 344
10.5.4. Скрытая секция декомпозиции 345
10.6. Состояние подавтомата 347
10.7. Протокольный конечный автомат 350
10.7.1. Протокольное состояние 351
10.7.2. Протокольный переход 352
Глава 11. Диаграмма компонентов (component diagram) 356
11.1. Особенности физического моделирования в языке UML 2.0 356
11.2. Компонент 360
11.3. Интерфейс 364
11.4. Порт 366
11.5. Соединитель 368
11.5.1. Собирающий соединитель 368
11.5.2. Делегирующий соединитель 370
11.6. Зависимость 373
11.7. Реализация 375
11.8. Стереотипы компонентов 376
Глава 12. Диаграмма развертывания (deployment diagram) 382
12.1. Узел 384
12.1.1. Среда выполнения 385
12.1.2. Устройство 387
12.2. Артефакт 388
12.3. Спецификация развертывания 390
12.4. Отношения на диаграмме развертывания 392
12.4.1. Развертывание 393
12.4.2. Манифестация 395
12.4.3. Путь коммуникации 396
12.5. Стереотипы узлов 397
ЧАСТЬ III. АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НОТАЦИИ UML 2.0 И CASE-СРЕДСТВА BORLAND® TOGETHER® DESIGNER 2005 401
Глава 13. Особенности реализации графической нотации языка UML 2.0 в среде Borland® Together® Designer 2005 403
13.1. Общая характеристика CASE-средства Borland® Together® Designer 2005 404
13.2. Особенности рабочего интерфейса Borland Together Designer 2005 406
13.2.1. Главное меню 407
13.2.2. Стандартная панель инструментов 408
13.2.3. Окно проекта 410
13.2.4. Окно навигатора модели 411
13.2.5. Окно навигатора диаграмм 412
13.2.6. Окно инспектора 413
13.2.7. Окно диаграммы 414
13.2.8. Стандартная панель инструментов окна диаграммы модели 415
13.2.9. Специальная панель инструментов диаграммы модели 417
13.2.10. Окно истории 418
13.3. Назначение операций главного меню 419
13.3.1. Пункт меню File (Файл) 419
13.3.2. Пункт меню Edit (Редактирование) 421
13.3.3. Пункт меню Search (Поиск) 422
13.3.4. Пункт меню View (Вид) 422
13.3.5. Пункт меню Project (Проект) 423
13.3.6. Пункт меню Diagram (Диаграмма) 424
13.3.7. Пункт меню Team (Команда) 425
13.3.8. Пункт меню Tools (Инструменты) 428
13.3.9. Пункт меню Window (Окно) 429
13.3.10. Пункт меню Help (Справка) 429
Глава 14. Организация работы над проектом в среде Borland Together Designer 430
14.1. Разработка диаграммы вариантов использования в среде Together Designer 431
14.1.1. Создание нового проекта и новой диаграммы вариантов использования 431
14.1.2. Добавление актеров 436
14.1.3. Добавление границы системы 437
14.1.4. Добавление вариантов использования 438
14.1.5. Добавление ассоциаций 439
14.1.6. Добавление зависимостей 441
14.1.7. Добавление текстового файла со сценарием варианта использования 443
14.2. Разработка диаграммы классов в среде Together Designer 444
14.2.1. Добавление классов 446
14.2.2. Добавление атрибутов классов 447
14.2.3. Добавление операций классов 448
14.2.4. Добавление отношений на диаграмму классов 453
14.3. Разработка диаграммы композитной структуры в среде Together Designer 455
14.3.1. Добавление классов и частей 457
14.3.2. Добавление портов и интерфейсов 458
14.3.3. Добавление отношений на диаграмму композитной структуры 460
14.4. Разработка диаграммы последовательности в среде Together Designer 460
14.4.1. Добавление линий жизни 461
14.4.2. Добавление сообщений 462
14.4.3. Добавление комбинированных фрагментов 464
14.5. Разработка диаграммы коммуникации в среде Together Designer 468
14.5.1. Добавление линий жизни 470
14.5.2. Добавление сообщений 471
Глава 15. Завершение разработки проекта в среде Borland Together Designer 474
15.1. Разработка диаграммы деятельности в среде Together Designer 474
15.1.1. Добавление действий и деятельностей 476
15.1.2. Добавление потока управления 477
15.2. Разработка диаграммы конечного автомата в среде Together Designer 479
15.2.1. Добавление состояний 481
15.2.2. Добавление переходов 482
15.3. Разработка диаграммы компонентов в среде Together Designer 484
15.3.1. Добавление компонентов 485
15.3.2. Добавление отношений на диаграмму компонентов 488
15.4. Разработка диаграммы развертывания в среде Together Designer 488
15.4.1. Добавление узлов, сред выполнения и компонентов 490
15.4.2. Добавление отношений на диаграмму развертывания 491
15.5. Генерация документации и программного кода в среде Together Designer 493
Заключение 497
ПРИЛОЖЕНИЯ 499
Приложение 1. Язык объектных ограничений OCL 501
П1.1. Выражения языка OCL 503
П1.2. Основные типы значений и операций в языке OCL 505
П1.3. Операции над отдельными типами значений 507
П1.3.1. Операции с действительными числами 507
П1.3.2. Операции с целыми числами 509
П1.3.3. Операции со строками 511
П1.3.4. Операции с булевыми выражениями 512
П1.3.5. Операция @pre для указания предшествующих элементов 514
П1.4. Допустимые выражения в языке OCL 514
П1.5. Неопределенное выражение 515
П1.6. Коллекции значений в языке OCL 515
П1.7. Операции над коллекциями значений 516
П1.7.1. Операция выбора select 516
П1.7.2. Операция исключения reject 517
П1.7.3. Операция формирования коллекции collect 517
П1.7.4. Операция "для всех" forAll 518
П1.7.5. Операция "существует" exists 518
П1.7.6. Другие операции над коллекциями значений 519
П1.8. Некоторые операции с множествами, последовательностями и комплектами 520
П1.9. Операции преобразования типов 521
П1.10. Примеры записи выражений языка OCL 522
П1.10.1. Определение значения переменной 522
П1.10.2. Определение возраста сотрудника 522
П1.10.3. Определение кратности значений 522
П1.10.4. Определение коллекции инвариантов 522
Приложение 2. Глоссарий 524
Литература 547
Предметный указатель 551
XII Оглавление XI Оглавление