Projektowanie systemów informacyjnych

1. Projektowanie systemów informacyjnych Wykład 6: OMT - Model obiektów, cz.3 Kazimierz Subieta Instytut Podstaw Informatyki PAN, Warszawa Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych, Warszawa

2. OMT - model obiektów • Ograniczenia • Obiekty, powiązania i atrybuty pochodne • Homomorfizm • Zalecenia praktyczne • Podsumowanie terminologii i notacji • Przykłady diagramów

3. Ograniczenia Są to zależności pomiędzy bytami (klasy, atrybuty, powiązania i asocjacje) . Ograniczenie (statyczne) ogranicza wartości tych bytów lub kombinacje wartości Ograniczenie (dynamiczne) ogranicza zmianę tych wartości. szef Zawód priorytet Pracownik zarobek Okno wysokość szerokość {priorytet nigdy nie wzrasta} {zarobek <= szef.zarobek} 0.8 <= wysokość/szerokość <= 1.5 Porządek chronologiczny głów państwa Państwo {porządek} Osoba Głowa państwa Członek Osoba Komitet {podzbiór} Przewodniczący

4. położenie położenie Położenie Obiekty, powiązania, atrybuty pochodne Cecha pochodna jest zdefiniowana poprzez funkcję działającą na jednym lub więcej bytach modelu, które też mogą być pochodne. Osoba data_urodzenia /wiek Bieżąca_data {wiek = bieżąca_data - data_urodzenia} Maszyna Zespół Część Położenie Bezwzględne {Położenie = (Maszyna-Zespół).położenie + (Zespół-Część).położenie}

5. A B r C D s Homomorfizm Opisuje odwzorowanie pomiędzy asocjacjami. zawiera Odwzorowuje zawiera PozycjaKatalogu nr modelu Egzemplarz nr seryjny Opisuje Sytuacja ogólna t u {u(b,d) ==> t(b.r, d.s)} Homomorfizm występuje dość często, szczególnie w relacji danych do metadanych.

6. Zalecenia praktyczne (1) Nie zaczynaj konstrukcji modelu od szkicowania klas, asocjacji i dziedziczenia. Najpierw musisz dokładnie zrozumieć problem. Staraj się utrzymać prostotę modelu, unikaj zbędnych komplikacji. Starannie wybieraj nazwy. Są one ważne i niosą istotne skojarzenia. Nazwy powinny być informatywne, krótkie i jednoznaczne. Nie powinny skłaniać się do jednego aspektu obiektu. Dobry wybór nazw jest najtrudniejszym problemem. Nie wstawiaj wskaźników lub innych referencji do obiektów jako wartości atrybutów. Zamiast tego, użyj asocjacji. Staraj się unikać ternarnych i n-arnych asocjacji. W większości, mogą one być zdekomponowane na asocjacje binarne, ewentalnie z kwlifikatorami i atrybutami powiązań. Nie staraj się być perfekcyjny w odwzorowaniu liczności powiązań na wczesnym etapie rozwoju projektu oprogramowania. Nie wrzucaj atrybutów powiązań do klas.

7. Zalecenia praktyczne (2) Użyj kwalifikowanych asocjacji, jeżeli jest to możliwe. Unikaj zbyt głębokich generalizacji. Bądź podejrzliwy w stosunku do powiązań 1:1. Często jeden lub oba końce są opcjonalne, czyli liczność {0,1} jest bardziej właściwa. Nie bądź zaskoczony, jeżeli twój model będzie wymagał gruntownej przeróbki. Proces rafinacji nazw, reperowania błędów, dodawania szczegółów, itd. może wymagać wielu iteracji. Skomplikowane, wielostronicowe modele wymagają ich nawet pół tuzina. Staraj się zainteresować inne osoby twoim modelem, dla uzyskania krytycznego spojrzenia. Zawsze rób dokumentację do modelu. Diagram określa strukturę modelu, ale nie odwzorowuje powodów decyzji. Pisanie wyjaśnień jest istotne dla innego czytelnika. Dotyczy to szczególnie znaczenia użytych nazw. Nie staraj się użyć wszystkich notacji, jakie oferuje OMT. Jest on idealizacją; nie wszystkie konstrukcje są potrzebne dla konkretnego problemu. Wiele konstrukcji jest sprawą wyczucia. Używaj ich tylko wtedy, gdy problem tego wymaga.

8. Podsumowanie terminologii CAD (1) Byty lub pojęcia wyróżnialne w rzeczywistości Obiekty Identyfikowane poprzez sformułowanie zakresu SI oraz ograniczone do obiektów danej dziedziny zastosowań. Klasy Modelują powiązania pomiędzy obiektami. Identyfikowane poprzez sformułowanie zakresu SI i niejawne zależności między klasami. Asocjacje Asocjacja pochodna Asocjacja, która może być opisana w terminach innych asocjacji Część asocjacji (nazwana), ustalająca semantykę klasy w ramach tej asocjacji Rola Identyfikowane z “fraz posiadania” w sformułowaniu zakresu SI, uszczegóławiane podczas projektowania Atrybuty Atrybut pochodny Atrybut, który może być wyliczony z innych atrybutów

9. Podsumowanie terminologii CAD (2) Agregacje Specyficzne asocjacje dla związków typu całość-część. Generalizacje Podklasy dziedziczą wszystkie własności ich nad-klas, bez wyjątków Przekazywanie atrybutów i operacji pomiędzy klasami oparte o hierarchię klas Dziedziczenie Przypisanie zachowania do obiektów. Zachowanie ustala powiązanie z modelem dynamicznym Operacje Metody Implementacja operacji; zachowują sygnaturę operacji Ograniczenia Nieformalne adnotacje tekstowe Klasa abstrakcyjna Klasa, która nie posiada wystąpień; nie może być liściem w drzewie hierarchii dziedziczenia klas. Klasa konkretna Klasa, która posiada wystąpienia

10. Nazwa Asocjacji Klasa-1 Klasa-2 rola-1 rola-2 Nazwa klasy atrybut atrybut: typ_danej atrybut: typ_danej=wartość_pocz ... operacja operacja(lista_arg):typ_wyniku ... Klasa Klasa Klasa Klasa Klasa Podklasa-1 Podklasa-2 Podsumowanie notacji CAD (1) Asocjacja: Klasa: Nazwa klasy Asocjacja kwalifikowana: Nazwa Asocjacji Klasa-2 Klasa-1 kwalifikator rola-1 rola-2 Wielokrotność asocjacji: Dokładnie jeden raz Generalizacja (dziedziczenie): Wiele (zero lub więcej) Superklasa Opcyjna (zero lub jeden raz) 1+ Jeden raz lub więcej 1-2,4 Wyspecyfikowana liczbowo

11. {uporządkowana} Klasa Klasa zespołu Nazwa Asocjacji Klasa-1 Klasa-2 Klasa-części-1 Klasa-części-2 atrybut powiązania ... Klasa zespołu Nazwa Asocjacji Klasa-1 Klasa-2 rola-1 rola-2 Klasa-części-1 Klasa-części-2 rola-3 Klasa-3 (Nazwa klasy) (Nazwa klasy) Podsumowanie notacji CAD (2) Uporządkowanie: Agregacja: Atrybuty powiązania: Agregacja (alternatywnie): Asocjacje ternarne: Wystąpienia obiektów: Związek wystąpienia z klasą: (Nazwa klasy) nazwa_atrybutu=wartość (Nazwa klasy)

12. Superklasa operacja {abstrakcyjna} Nazwa Asocjacji atrybut powiązania ... operacja powiązania ... Podklasa-1 operacja Podklasa-2 operacja Podklasa-1 Podklasa-2 Podsumowanie notacji CAD (3) Operacja abstrakcyjna: Asocjacja jako klasa: Klasa-1 Klasa-2 Operacja jest abstrakcyjna w ramach superklasy Więcej podklas: Niepuste przecięcie podklas: Podklasy mają niepuste przecięcie (zachodzą na siebie) Superklasa Superklasa Istnieje więcej podklas . . . Podklasa-1 Podklasa-2

13. Superklasa-1 Superklasa-1 Podklasa-1 Podklasa-2 Atrybut klasy, operacja klasy: Ograniczenia na obiektach Nazwa klasy /atrybut Nazwa klasy Klasa atryb_1 atryb_2 Nazwa klasy $atrybut $operacja Klasa-1 Klasa-2 {atryb_1 >= 0} Klasa-1 operacja Klasa-2 operacja Podsumowanie notacji CAD (4) Wielokrotne dziedziczenie: Dyskryminator: Dyskryminator jest atrybutem, którego wartość pozwala rozróżnić podklasy Superklasa dyskryminator Podklasa . . . . . . Atrybut pochodny: Klasa pochodna: Asocjacja pochodna: Ograniczenie pomiędzy asocjacjami: Propagacja operacji: A1 Klasa-1 Klasa-2 {podzbiór} operacja A2

14. Budowa Modelu Obiektowego- Ćwiczenie Założenia systemu transportu lotniczego: Mają być rejestrowane są informacje o wszystkich lotach konkretnych, odbytych i planowanych (data, numer lotu, samolot, pilot, itd ). Powinna istnieć możliwość zmiany danych o locie. Mają być rejestrowane dane o dostępnej flocie powietrznej (typ samolotu, nr_seryjny, rok produkcji, przeleciane godziny), z możliwością określenia, czy samolot spełnia warunki techniczne niezbędne do eksploatacji. Mają być rejestrowane informacje o pilotach, ich przypisaniu do poszczególnych lotów, miejsce ich zatrudnienia. Mają być rejestrowane informacje o liniach lotniczych, zatrudnianych przez nich pilotów i posiadanych przez nich maszynach Mają być rejestrowane informacje o przylotach i odlotach, portach i miastach Mają być rejestrowane informacje o pasażerach, rezerwacjach i wykupionych biletach an poszczególne loty

15. Przykład: (częściowy) modelsystemu transportu lotniczego Miasto nazwa Linia lotnicza nazwa Pilot nazwisko kwalifikacje obsługuje posiada Samolot model nr seryjny rok_produkcji godziny_przeleciane czy_posiada_atest odlot Lot data nr lotu zmień_lot Port lotniczy nazwa przypisany przylot Pasażer nazwisko rezerwacja bilet Miejsce lokalizacja

16. Budowa diagramu klas - Ćwiczenie (1) Wymagania W Systemie BAZY DANYCH UCZELNI zbierane są informacje o studentach, profesorach i prowadzonych wykładach. Każdy student opisywany jest następującymi informacjami: imię, nazwisko, data urodzenia, miejsce urodzenia (miasto, województwo), miejsce zamieszkania, aktualny semestr. Każdy student ma ustalony plan wykładów na cały okres studiów. Każdy zaliczony wykład na danym semestrze kończy się wystawieniem oceny końcowej. Studenci, którzy są dyplomantami tzn ukończyli wszystkie zaplanowane wykłady piszą pracę dyplomową, której tytuł musi być zapamiętany. Praca dyplomowa prowadzona jest pod opieką jednego z profesorów uczelni. Po zdaniu egzaminu dyplomowego informacje o studencie uzupełniane są o datę obrony pracy oraz ocenę końcową. ......

17. Budowa diagramu klas - Ćwiczenie (2) Wymagania, cd. Każdy profesor pracujący na uczelni związany jest z jednym wydziałem, którego nazwa i telefon muszą być znane, oraz opisywany jest następującymi informacjami: imię, nazwisko, data urodzenia, tytuł, specjalność. Uczelnia zatrudnia również profesorów kontraktowych. W takim przypadku dodatkowo należy pamiętać daty rozpoczęcia i zakończenia kontraktu. Każdy profesor prowadzi przynajmniej jeden i co najwyżej 3 różne wykłady na uczelni, przy czym ten sam wykład może być prowadzony przez jednego tylko profesora. Każdy profesor może prowadzić dowolną liczbę dyplomantów. Wykład ma określony swój numer, temat, dzień oraz godzinę rozpoczęcia i zakończenia oraz odbywa się w jednym z wielu pomieszczeń uczelni, które znajdują się w różnych budynkach.

18. Diagram klas - Ćwiczenie OSOBA Nazwisko Imię Data_ur Nr_ewiden MIASTO Nazwa Województwo WYDZIAŁ Nazwa Telefon urodziła się jest_zatrudniony_na mieszka w 1+ STUDENT Semestr_stud PROFESOR Specjalność Tytuł plan_ uczęszcza_ uczęszczał DYPLOMANT Tytuł_pracy Data_obrony Ocena_końcowa opiekuje_się Status Semestr Oceny PROF_KONTRAKTOWY Pocz_kontraktu Kon_kontraktu WYKŁAD Ident_wykładu Nazwa_wykładu prowadzony_przez 1-3 SALA Id_budynku Nr_sali KALENDARZ Rok Dzień odbywa się godz_pocz godz_kon Baza Danych Uczelni