Проектирование на UML. Сборник задач

а. Добавьте преподавателю возможность создавать курсы, как по шаблону, так и повторяя курс прошлого года.

б. Покажите на диаграмме, что у преподавателя есть три возможности проверки документа: с помощью мастера GuidedReview, совместно со студентом JointReview, и простое ревью BasicReview. При этом студенты сами могут загружать документы Upload и регистрироваться Enroll на курс.

в. Добавьте в модель ассистента преподавателя TA так, чтобы он обладал всеми обозначенными выше возможностями преподавателя, но не мог создавать курсы. При этом студент может быть ассистентом, но не преподавателем.

§3. КООПЕРАЦИИ И ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КЛАССОВ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Структурированным классификатором (structured classifier) называется классификатор, который может включать соединители, связывающие содержащиеся в классификаторе свойства. Структурированные классификаторы определяют контекст для соединителей и позволяют описать связи между экземплярами, возникающие во время выполнения системы.

Соединители (connector) – это черты структурированного классификатора, имеющие тип и связывающие два или более свойств классификатора. В то время как связи (links) являются экземплярами ассоциаций, соединители ограничивают возможные связи между экземплярами в зависимости от контекстного классификатора, которому принадлежат эти экземпляры.

Частью (part) классификатора называется свойство, с которым классификатор связан отношением композиции.

Кооперация (collaboration) является структурированным классификатором, обладающим поведением, и определяет роли составляющих ее частей и взаимодействия между ними в контексте кооперации. Кооперации используются для определения взаимодействий, обеспечивающих достижение какой-либо цели или реализации функции системы.

Вхождение кооперации (collaboration use) связывает элементы модели с ролями, определенными в кооперации.

Ролями (role) в кооперации называют части кооперации, параметры поведения или локальные переменные в поведении кооперации.

Состоянием (state) экземпляра классификатора называют условие или ситуацию, во время которой его свойства удовлетворяют некоторому условию, он выполняет определенное собственное поведение или ожидает какого-либо события.

Поведение (behavior) классификатора описывает изменение состояния классификатора с течением времени в ответ на внешние события и внутренние вычисления. Поведение может быть исполняемым (executable) и производным (emergent). Исполняемое поведение является описанием процесса исполнения некоторого алгоритма экземпляром классификатора путем выполнения действий. Производное поведение возникает в результате взаимодействия нескольких экземпляров.

Суть овеществления (reification) заключается в представлении происходящего поведения в виде экземпляра класса поведения. Таким образом, выполнение поведения экземплярами классов отождествляется с созданием и уничтожением экземпляра класса этого поведения.

Событием (event) называется описание группы изменений, которые могут привести к модификации значений свойств экземпляров в модели или выполнению поведения.

Сигнал (signal) является специальным видом классификатора, который описывает асинхронные запросы, направляемые экземплярам классификаторов. Черта приема определенного типа сигнала (reception) указывает, что экземпляры принимающего активного класса обрабатывают направленные им сигналы данного типа.

Траекторией (trace) называется частично упорядоченная последовательность возникновений событий (occurrence specification).

Взаимодействием (interaction) называется производное поведение участников, указывающее разрешенные и запрещенные траектории. Участникам сопоставлены линии жизни (lifeline), на которых откладываются возникающие на траекториях события. Когда взаимодействие происходит в контексте динамического структурированного классификатора, линии жизни соответствуют ролям в этом классификаторе, локальным переменным данного взаимодействия или параметрам вызываемых операций и отправляемых сигналов. Если кратность участвующего во взаимодействии свойства, переменной или параметра больше единицы, то для соотнесения линии жизни с определенным значением из нескольких используются селекторы (selector).

Сообщения (message), передаваемые в процессе взаимодействия, могут быть нескольких сортов: синхронный и асинхронный вызов операции, асинхронная отправка сигнала, создание и уничтожение экземпляра, и ответные (reply) сообщения. Передача сообщения между линиями жизни отмечается возникновением событий отправки и получения сообщения. Если отправитель или получатель находится вне взаимодействия, вместо него подставляется шлюз (gate).

Фрагмент взаимодействия (interaction fragment) является частью взаимодействия и включает множества разрешенных и запрещенных подпоследовательностей возникновений событий для всех или некоторых линий жизни.

Операторы взаимодействия (interaction operator) используются для изменения траекторий комбинированного фрагмента взаимодействия, состоящего из нескольких фрагментов. Определены операторы альтернативного выбора (alt), цикла (loop), параллельного возникновения событий фрагментов (par), условного выполнения (opt) и другие.

Спецификация исполнения (execution specification), отложенная на линии жизни, указывает на выполнение экземпляром классификатора соответствующего данной линии некоторого исполняемого поведения.

Вхождение взаимодействия (interaction use) служит для повторного использования взаимодействий, вместо фрагмента подставляется содержимое указанного взаимодействия.

ЗАДАЧИ

3.1. (см. решение в §11) Кооперация продажа Sale включает роли продавец Salesman и покупатель Customer.

а. Покажите, что продавец и покупатель могут взаимодействовать друг с другом.

б. Используя вхождения коопераций Sale, создайте модель кооперации продажи с посредником BrokeredSale, в которой покупатель взаимодействует с посредником Broker, а посредник как покупатель взаимодействует с продавцом.

3.2. Моделируется серверная часть веб-приложения интернет-магазина, построенного на основе паттерна Model-View-Controller (MVC). Взаимодействие между ролями Model, View и Controller отобразим на диаграмме последовательности.

а. Разместите на диаграмме роли Controller, Model, а также роль типа ORM с именем db. Синхронное найденное сообщение postBuy (purchase) приходит на линию жизни Controller. После этого Controller посылает Model синхронное сообщение addPurchase (purchase). В ответном сообщении Model возвращает объект purchaseDetails.

б. Реализуем на диаграмме поведение Model в ответ на сообщение addPurchase. Model посылает синхронное сообщение addPurchase (purchase) линии жизни db. Затем открывается фрагмент alt. При условии purchase.needDeliveryModel посылает сообщение addDelivery(purchase.address) линии жизни db. Фрагмент alt окончен. Model посылает db синхронное сообщение saveChanges ().

в. В ответ на запрос покупки Controller должен сообщить пользователю, что заказ совершен успешно. После получения от Model ответного сообщения Controller создает новую линию жизни с ролью View сообщением createConfirmationView. Затем Controller посылает линии жизни View сообщение setPurchaseDetails (purchaseDetails). Затем Controller отправляет в ответ на входящий запрос ответное сообщение, содержащее View.

г. Отдел доставки нужно уведомить о том, что требуется доставить новый заказ. Добавим в Model (в опциональный фрагмент alt) посылку асинхронного сообщения notifyNewDelivery. Сообщение является потерянным.

д. Код интернет-магазина достаточно универсальный. Можно сделать на базе этого кода несколько сайтов для разных магазинов. Для этого нужно заполнить View при создании информацией о конкретном магазине. Добавим в контекст взаимодействия переменную shopInfo типа ShopInformation. После сообщения setPurchaseDetails начинается фрагмент использования взаимодействия ref с именем FillShopInformation. В этот фрагмент входят линии жизни Controller и View. В виде аргумента во взаимодействие передается переменная shopInfo.

3.3. (см. решение в §1) Автор Author направляет статью сообщением manuscript редактору Editor и ожидает от него подтверждения получения. Редактор отправляет сообщением evaluate статью рецензенту Peer. Рецензент отправляет сообщение редактору с оценкой статьи review. Редактор направляет сообщение автору с результатами resolution и рецензенту с благодарностью thanks.

а. Восстановите структурную модель взаимодействия в виде кооперации ReviewManuscript, укажите кратность роли рецензента так, чтобы статья направлялась на рецензию одному из пяти рецензентов.

б. Укажите, используя фрагменты, что статья направляется на рецензирование каким-либо трем из пяти рецензентов.

в. Используя фрагменты, покажите, что порядок отправки результатов рецензирования автору и благодарностей рецензентам не имеет значения.

3.4. Терапевт Therapist ведет прием посетителей Person, в ходе которого выписывает лекарства Medicine; посетители принимают лекарства.

а. Постройте логическую модель, включающую классы Therapist, Medicine и Person, и отношения между ними.

б. Используя кооперации, покажите, что на приеме терапевт выполняет обязанности врача Doctor, посетитель является пациентом Patient, лекарства выписываются в виде рецептов Subscription.

3.5. Автомобиль Car состоит из двигателя класса Engine, пары передних front и задних rear колес класса Wheel.

а. Добавьте привод drivetrain так, чтобы автомобиль был переднеприводным.

б. Расширьте модель так, чтобы наряду с переднеприводными автомобилями, она описывала полноприводные автомобили как частный случай переднеприводных. Добавьте необходимые элементы, используйте двигатель DoubleEngine с двумя приводами типа drivetrain.

3.6. Пассажир Person заходит в лифт и нажимает кнопку pressButton лифта Lift с указанием целочисленного номера этажа floor. Лифт закрывает двери и начинает движение синхронным вызовом операции startMoving. После этого сообщает пассажиру номера проезжаемых лифтом этажей сообщением floorReached с указанием номера этажа. Затем лифт вызывает операцию stopMoving и останавливается. Пассажир нажимает кнопку pressDoors лифта для открытия дверей.

а. Как можно уточнить модель взаимодействия, если известно, что лифт обслуживает с первого по пятый этажи?

б. Уточните взаимодействие пассажира с лифтом. Укажите, что до нажатия кнопки этажа, пассажир обязан закрыть двери кнопкой pressDoors.

в. Используя фрагменты, покажите, что пассажир не может нажать кнопку открытия и закрытия дверей в процессе движения лифта.

г. (*) Укажите, что лифт проезжает один этаж за три секунды.

3.7. Менеджер подключаемых модулей pluginsManager класса PluginsManager получает сообщение loadPlugins – указание на необходимость загрузки доступных модулей. Он синхронно запрашивает у объекта settings класса PluginManagerSettings пути к директориям с модулями и получает от settings значение свойства pluginsDirs. После чего в цикле для каждой директории и каждой библиотеки *.dll загружает модули вызовом собственной операции loadPlugins, передавая путь к библиотеке в параметрах.

а. Реализуйте операцию loadPlugins класса PluginsManager. Взаимодействие начинается с создания нового экземпляра PluginsDll, затем идет получение количества подключаемых модулей в библиотеке getPluginsCount и получение всех модулей через вызовы getPlugin с параметром – номером модуля. После этого происходит инициализация каждого полученного модуля IPlugin вызовом метода initPlugin класса PluginsManager.