1. Definisanje strukture sistema korišćenjem UML
dijagrama klasa
Analiza i specifikacija informacionih sistema
dr Zoran Jeremić
zoran.jeremic@gmail.com
1

2. Sadržaj
 Uvod
 Klase, atributi i operacije
 Relacije
 Generalizacija
 Uputstvo za efikasno modelovanje klasa
2

3. Proces razvoja sistema
Faza Aktivnost Izlaz
Biznis
Započinjanje Utvrđivanje poslovnih potreba
dokumenta
Intervjuisanje stejkholdera, istraživanje Organizovana
Analiza sistemskog okruženja dokumentacija
Dizajn i Analiza inženjerskih aspekata sistema, Logički model
specifikacija definisanje koncepata sistema sistema
Programiranje, testiranje jedinica, Proverljiv
Implementacija integrisanje, dokumentovanje sistem
Resultati
Testiranje & Integrisanje svih komponenti, verifikacija, testiranja,
Integracija validacija, instalacija, obuka funkcionalan
sistem
Popravljanje bagova, modifikacije,
Održavanje adaptacija
Verzije sistema
3

4. Logički model sistema
 Logički model sistema opisuje šta je sistem ili šta sistem
mora da radi – ne kako će sistem biti implementiran.
 Model može sadržati:
 Modele podataka (npr. dijagram klasa)
 Modele procesa (npr. sekvencijalni dijagram)
 Modele interakcije korisnika (npr. dijagrami slučajeva upotrebe)
 Opisi su realizovani korišćenjem jezika za modelovanje
 Formalnog (ili delimično formalnog)
 Razumljivog (vizuelnog ili tekstualnog)
4

5. Pristupi modelovanju
 Pristupi modelovanju se razlikuju jedan od drugog na
osnovu viđenja sveta (sistema)
Strukturni modeli Modeli ponašanja
Fokusirani na opisivanju Fokusirani na dinamici
strukture sistema – elementi sistema: kako se sistem
koji su fiksni i ostaju menja tokom vremena
nepromenjeni tokom vremena
5

6. Primer iz arhitekture: Model strukturne arhitekture
Planovi za gradski centar Filadelfije(1953)
6

7. Primer iz arhitekture: Modelovanje ponašanja
Modeli ponašanja Filadelfijskog saobraćaja (1953)
7

8. Sadržaj
 Uvod
 Klase, atributi i operacije
 Relacije
 Generalizacija
 Uputstvo za efikasno modelovanje klasa
8

9. Objektno-orjentisani pristup
 Objekti su abstrakcija entiteta iz realnog sveta ili sistema
Realni domen Domen modela
autobus
modeluje
vozilo
automobil
modeluje
solja
modeluje
9

10. Klase
 Klasa je šablon za stvarne instance u memoriji
Produt
serialNumber
name
price
Ime klase
buy()
display()
Atributi
Operacije
10

11. Atributi - Signatura
 [vidljivost] ime [višestrukost] [: tip] [=početna-vrednost]
[{osobina-string}]
 vidljivost: prava pristupa atributu +, -, #
 višestrukost: koliko instanci atributa postoji:
 middleName [0..1] : String, phoneNumber [1..*]
 Tip: tip atributa (integer, String, Person, Course)
 početna vrednost: podrazumevana vrednost atributa
 salary : Real = 10000, position : Point = (0,0)
 svojstvo: predefinisana svojstva atributa
 Changeable, readOnly, addOnly, frozen (C++: const, Java: final)
11

12. Atributi - Primeri
 + isLightOn : boolean = false
 - numOfPeople : int
 mySport
 + passengers : Customer[0..10]
 - id : long {readOnly}
12

13. Operacije - Signatura
 [vidljivost] ime [(lista-parametara)] [: tip-povratne-
vrednosti] [{osobina-string}]
 Operacija može imati nula ili više parametara od kojih
svaka ima sintaksu:
 [direction] name : type [=default-value]
 Direction može biti: in (input paremtar – pozivalac ga ne može
modifikovati), out (output parametar - nema ulazne vrednosti.
finalna vrednost je dostupna pozivaocu), inout (ulazni parametar
koji se može modifikovati)
 Svojstvo:
 {leaf} – konkretna operacija
 {abstract} – ne može se pozivati direktno
 … 13

14. Operacije - Primeri
 + isLightOn() : boolean
 + addColor(newColor : Color)
 # convertToPoint(x : int, y : int) : Point
 - changeItem([in] key : string, [out] newItem : Item) : int
14

15. Vidljivost
 public (+) – spoljašnji objekti mogu pristupiti članu
 private (-) – samo unutrašnje metode mogu pristupiti
članu
 protected (#) – samo interne metode, ili metode
specijalizovanih objekata mogu pristupiti članu
Produt Treba težiti da se očuva
najmanja moguća vidljivost
- serialNumber
- name
# price
+ buy()
+ display()
- swap(x:int,y: int)
15

16. Potpuni prikaz klase
<<abstract>>
Window
Stereotip {transient Ograničenja
status=tested}
+size:Area = (100,100)
#visibility:Boolean = invisible
+default-size:Rectangle
#maximum-size:Rectangle
-xptr: XWindow
+display ()
+hide ()
+create ()
-attachXWindow(xwin:Xwindow*)
16

17. Objektni dijagram
 U dijagramu objekata, modeluju se instance klasa
Produt Apple Ipod : Product
serialNumber
name
Apple IMac : Product
price
In runtime
name = “IMac 1C”
buy() price = 1456 $
display() serialNumber = 184934
Sony Vaio : Product
name = “Vaio Portable”
price = 2999 $
serialNumber = 113234
Dijagram klasa Objektni dijagram
17

18. Sadržaj
 Uvod
 Klase, atributi i operacije
 Relacije
 Generalizacija
 Uputstvo za efikasno modelovanje klasa
18

19. 19

20. Relacije
 Relacija je šablon za konekciju između dve instance.
 Relacije su organizovane u hijerarhiju:
 Zavisnost: ukazuje na relacije između
Dependency
klasa u vreme izvršenje
 Asocijacije: postojane relacije
 Kompozicija: celina-deo veze
Association
Composition Aggregation
20

21. Asocijacije
 Objekti na obe strane asocijacije mogu pronaći jedan
drugog
 Relacija je konzistentna vremenu (osim ako je
uklonjenja)
Produt Order
serialNumber orderID
name * * date
price includes
checkout()
buy() VišestrukostaddProduct(Product p)
display()
Ukazuje na kardinalnost
clearAll()
•1:1 – podrazumevano
Ime + smer čitanja •3 – tačno 3 objekta
•* (or n) - neograničeno
•1..* - 1 do beskonačno
•3..9 – 3 do 9
21

22. Navigacija
 Ukoliko je asocijacija usmerena, poruke se mogu
prosleđivati samo u tom smeru.
 Ukoliko asocijacija nema smerove, onda je definisana
kao dvosmerna asocijacija, a poruke se mogu
prosleđivati u oba smera.
 Podrazumevano je da su sve relacije usmerene, osim
ako zahtevi ne diktiraju dvosmerne relacije.
Folder File
Zbog čega je usmerena? Na primer, ako
želimo da znamo fajlove svakog foldera.
Ipak, nemamo zahtev da znamo folder
svakog fajla.
22

23. Imena uloga
 Imena mogu biti dodata na svaki kraj asocijacije
 Obezbeđuje bolje razumevanje značenja asocijacije
 Posebno je značajna u samo-asociranim klasama.
Worker * 1..* 0..1
Person Company
employee employer
0..1
Manages Manager
23

24. Ograničenja
 Ograničenja su jednostavna svojstva asocijacija, klasa i
mnogih drugih elemenata u UML-u
 Definiše ograničenja koja implementatori moraju da
zadovolje
Window Ograničenja
length
atributa
width
{0.8 ≤length/width≤1.5}
24

25. Ograničenja
Project
Outsource
*
*
Task {xor} Committee
memberOf
{subset} *
chairOf
*
boss
Samo jedna od asocijacija može
Employee 0..1
postojati za datu instancu salary
(značenje “or”) *
{salary < boss.salary}
25

26. Ograničenja
 Ograničenja se mogu primeniti na skoro svaki element u
UML dijagramima, korišćenjem:
 Prirodnog jezika
 Matematičke notacije
 OCL (Object Constraint Language)
 Iskazi:
 nepromenljive: interest > 3%
 Preduslovi: pre izršenja pozajmica(), prodaja > 5,000$
 Posledice: nakon izvršenja pozajmica(), periodOtplate= 1 or 10
26

27. Zavisnost
 Obeležena isprekidanom linijom
 Najopštija relacija između klasa
 Ukazuje da objekat utiče na drugi objekat
Accounting
SecurityControl
System
<<creates>> <<modifies>>
AccountingSystem kreira
Receipt objekat
Reciept Order
27

28. Zavisnost
 Zavisnost je najapstraktniji tip relacija.
 Svojstva:
 Zavisnost je uvek usmerena (ako određena klasa zavisi od
druge, to ne znači da važi i obrnuto).
 Zavisnost nema kardinalnost.
 Ako instance dve klase šalju poruke jedna drugoj, ali
nisu međusobno povezane, onda je zavisnost
odgovarajuća relacija.
 Tipovi:
 «call»
 «create»
28

29. Agregacija
 “Celina-deo” relacija između klasa.
 Sastavljanje klase iz drugih klasa.
 Kombinovana sa “many” – spajanje klase od nekoliko instanci te
klase
Word Processing
Document
Author
fileName
Permission
*
*
* Picture
Folder
name
29

30. Kompozicija
 Kompozicija je jača forma agregacije
 Sadržani objekti žive i umiru unutar kontejnera
 Kontejner kreira i uništava sadržane objekte
Window
Operating
close() System
move()
0..2 1
Slider Header Panel
30

31. Kompozicija vs. Agregacija
Agregacija Kompozicija
Objekat-deo može biti deljen Objekat-deo je uvek deo
između više objekata-celina jednog objekta-celine
0..4 * *
category document Window Frame
Objekti-delovi mogu postojati Objekti-delovi postoje samo
nezavisno (i.e., kardinalnost kao deo objekta-celine. Kada je
može biti 0..*) objekat-celina uništen, i objekti-
delovi su uništeni.
Objekat-celina nije potpuno Objekat-celina je odgovoran i
odgovoran za objekat-deo kreira ili uništava objekte-
delove

32. Sadržaj
 Uvod
 Klase, atributi i operacije
 Relacije
 Generalizacija
 Uputstvo za efikasno modelovanje klasa
32

33. Generalizacija – definicije
Super Class
 Super klasa (Osnovna klasa)
 Obezbeđuje zajedničke funkcionalnosti i članove
 Podklasa (Izvedena klasa) …
 Nasleđuje sve atribute i operacije super klase
 Može dodati nove operacije i atribute.
Subclass
 Može proširiti ili promeniti ponašanje super klase navođenjem
svoje definicije iste metode (polimorfizam).
33
Uvod | Klase | Relacije | Generalizacija | Uputstva

34. Generalizacija – prednosti
GraphicComponent
 Modularnost: x : int
y : int
 Eliminiše detalje
paint()
repaint()
 Nalazi zajedničke karakteristike između klasa
 Definiše hijerarhije
 Višestruka upotreba:
Button Image
caption : String picture : File
 Omogućava specijalizovanje stanja i ponašanja
press() paint()
ImageButton
Polimorfizam
clickImage()
Višestruko
nasleđivanje
34

35. Uputstva za generalizaciju
 Pažljivo posmatrajte slična svojstva između objekata, jer
ponekad ona nisu tako očigledna
User Interface
updateName(...)
Šta je updateDesc(...)
problem
ovde?
Document Product Order Worker
id long
: id long
: * id long
: id long
:
*|includes
name String
: name String
: name String
: name String
:
desc String
: desc : String desc String
: desc String
:
subject Subject
: availability int
: date Date
: Salary Float
:
workYears int
:
getCategory() : getCategory() :
*
Category Category
Done by } *
*
*
*
*
Category
name String
:
importance int
:
35

36. Uputstva za generalizaciju
Resource
ID i name su User Interface
zajednički za id long
:
name String
: updateName(...)
updateDesc(...)
sve klase desc String
:
Asocijacija je
Order Worker Product Document isto kao i
Salary Float
: availability int
: subject String
:
svaki drugi
date Date
: Done by }
* * workYears int
: date Date
: atribut
includes }
* *
CategorizedResource Category
* *
getCategory() : name String
:
Category importance int
:
36

37. Abstraktne klase
 Klasa koja nema direktne instance
Obeležava se Content
italic imenima
Ili stereotipom <<abstract>>
“abstract” Article Picture
1*..
has picture
News Magazine
Article Article 1*..
37

38. Interfejsi
 Interfejs sakriva unutrašnje ponašanje klase i njena
obeležja.
 To je zapravo skup pravila koja svaka klasa koja ga
implementira, mora poštovati.
Implementation Interface External Object
Operation 1 Impl’
Operation 1 Operation 1 Declaration
Operation 1
Operation 1
Operation 2 impl’
Operation 2 Operation 2 Declaration
Data
38

39. Terminologija
 Relacija “realizuje”:
Class1 «interface»
ISomething
method1()
method2()
Class2
39

40. Notacija interfejsa
«interface»
ICommonObject Client
Application
uniqueID : ID
width : int
height : int
create()
Realizacija: move()
delete()
Objekat display()
garantuje da će
izvršiti pravila
definisana u
interfejsu
PowerPoint
Equation Excel Document
Document
40

41. Sadržaj
 Uvod
 Klase, atributi i operacije
 Relacije
 Generalizacija
 Uputstvo za efikasno modelovanje klasa
41

42. Kako modelovati?
Odozdo-gore proces Odozgo-dole proces
Započinje stavljanjem svih klasa na Započinje od sistema kao celine,
papir, a zatim se vrši njihovo a zatim se vrši njegovo deljenje na
kombinovanje klase
Product
Configuration
Purchase Catalogue Customer
Shipping
Process
details
Category
Charging Order
process Product spec
Search engine
results
Credit data
42

43. Odozgo-dole metodologija
Credit card
Analiza opsega Catalogue
validator
Identifikovanje glavnih
klasa Catalogue Order Customer
Identifikovanje
svojstava Order
id, state...
changeState()
Identifikovanje metoda ship()
Prerada i normalizacija Order State
klasa id started, ended
Order Business
Generalizovanje klasa id Order
Analiza : Order : Customer
id = 18734 name = “cohen”
43

44. CRC kartice
 CRC kartice:
 Class, Responsibility, Collaboration
44

45. Normalizacija
45

46. Normalne forme u UML klasama
 Ne-normalizovan model može imati sledeće probleme:
 Podaci su međusobno povezani
 Teško je pojedinačno upravljati elementima podataka
 Normalizacija:
 Skup dizajnerskih strategija
 Obezbeđuje slabo povezan dizajn
 Poreklo: relacione baze podataka
 Ali u dijagramu klase nemamo primarne ključeve
Ne-normalizovan
model 46

47. Prva normalna forma
 Klasa je u 1NF kada je određeno ponašanje (kolekcija
sličnih atributa) zahtevano od određenog atributa,
smešteno u sopstvenu klasu
47

48. Druga normalna forma
 Klasa je u 2NF kada je u 1NF i kada je zajedničko
ponašanje koje koristi više od jedne instance klase
predstavljeno u sopstvenoj klasi
48

49. Treća normalna forma
 Sva svojstva moraju zavisiti samo od srži klase
49

50. Uputstvo za kreiranje klasa
 Identifikovanje klasa
 Vrlo slično identifikovanju repozitorijuma u dijagramima toka
podataka. Identifikujte elemente podataka i modelujte ih.
 Razmišljajte o klasama koje upravljaju procesima. Ako su
operacije previše komplikovane, možemo ih modelovati
odvojeno.
 Razmišljajte o učesnicima. Da li su sve njihove potrebe
pokrivene postojećim operacijama.
50

51. Osnovne pretpostavke
 Pristup klasama
 Korisnici mogu izvršiti bilo koju javnu (public) operaciju klase.
 Public metode treba koristiti samo kada je to potrebno.
51

52. Pronalaženje objekata
 Objekti se mogu naći, pretraživati ili locirati bez ikakve
agregatne klase.
Ovo je dovoljno da bi
Loan Service
pristupio svim
instancama klase
Book
52

53. Uputstva – Modelovanje učesnika
 Najčešća greška je modelovanje učesnika kao klasa
 Treba zapamtiti -
 Učesnici interaguju sa sistemom direktno i nije ih potrebno
apriori predstavljati.
 Ponekad, sistem čuva podatke o korisnicima, ali to ne znači da
izvršavaju sve svoje akcije kroz ovu klasu.
53

54. Zadatak: Napraviti dijagram klasa za dati Use case
dijagram
54