Терри Кватрани - Rational Rose 2000 и UML Визуальное моделирование

С помощью специализации (specialization) создаются подклассы, которые уточняют суперкласс — добавляют структуру и поведение. Такой метод наследования применяется, когда уже существует определенный класс. Подкласс создается, чтобы адаптировать поведение существующего класса. Например, в систему регистрации допускается добавить функцию, посредством которой почетные граждане обеспечивались бы бесплатными курсами. Новый подкласс почетный гражданин (SeniorCitizen) может быть добавлен в иерархию класса пользователь (Regist-rationUser) для хранения данных, относящихся к почетным гражданам.

В подклассе операции могут быть перекрыты (overridden). Однако подкласс не должен ограничивать операции, определенные в его суперклассах, то есть не должен урезать их структуру и поведение.

Последовательность создания отношения наследования в программе Rational Rose:

1. Откройте диаграмму классов, на которой будет изображена иерархия наследования.

2. Щелкните по кнопке Class (Класс) на панели инструментов, а затем по диаграмме, чтобы поместить на нее класс.

3. Введите имя класса. Класс также может быть создан в браузере и перемещен на диаграмму.

4. Щелкните по кнопке Generalization (Обобщение) на панели инструментов.

5. Щелкните по подклассу и проведите линию связи к суперклассу.

6. Повторите последнее действие для других подклассов.

Отношение наследования показано на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Отношение наследования

Основу для специализации (то есть цель создания подкласса) в отношении наследования называют дискриминатором (discriminator). Дискриминатор, как правило, наделен конечным набором значений и подклассов, которые создаются для каждого значения.

Например, одним из дискриминаторов для класса предмет (Course) является место обучения. Классы очный предмет (OnCampusCourse) и заочный предмет (OffSiteCourse) могут стать подклассами для класса предмет, созданными на основе этого дискриминатора. Отношения наследования для всех подклассов, полученных от одного дискриминатора, представляются в виде дерева. Другим подклассом класса предмет может стать класс обязательный предмет. Этот подкласс не будет частью дерева наследования, так как он принадлежит другому дискриминатору — типу предмета. Следует внимательно подходить к вопросу определения нескольких дискриминаторов для одного класса. Например, что произойдет, если обязательный предмет тоже очный? Является ли это примером множественного наследования? Не нужно ли здесь применить агрегацию? В ходе анализа и проектирования ответы на эти вопросы постепенно позволят получить законченную структуру модели.

Для создания дерева наследования в программе Rational Rose:

1. Откройте диаграмму классов, на которой будет изображена иерархия наследования.

2. Щелкните по кнопке Classна панели инструментов, а затем по диаграмме, чтобы поместить на нее класс.

3. Введите имя класса. Класс также может быть создан в браузере и перемещен на диаграмму.

4. Щелкните по кнопке Generalizationна панели инструментов.

5. Щелкните по подклассу и проведите линию связи к суперклассу.

6. Для каждого подкласса, являющегося частью дерева наследования: щелкните по кнопке Generalizationна панели инструментов, щелкните по подклассу и проведите линию обобщающей связи к значку наследования (в виде треугольника).

Дерево наследования может быть создано из двух отдельных обобщающих линий на диаграмме путем перетаскивания одной линии на другую.

Древовидное отношение наследования показано на рис. 8.2.

Рис. 8.2. Дерево наследования

Я также предпочитаю отображать названия стереотипов на таких диаграммах, поскольку треугольник, изображающий наследование, может закрыть название класса при использовании значков.

После создания суперкласса атрибуты, операции и отношения размещают по возможности на самом высоком уровне иерархии. Какие же свойства необходимо перенести? Давайте посмотрим на иерархию с базовым классом пользователь. Атрибуты, операции и отношения для подклассов показаны на рис. 8.3. Так как атрибуты имя (name) и номер (IDNumber) одинакового формата, их можно с уверенностью перенести в суперкласс пользователь (RegistrationUser). Оба класса связаны с классом учебный курс (CourseOffering). Для этого отношения существуют два варианта:

□ сохранить отношения на уровне подклассов;

□ сделать отношение на уровне суперкласса со значением мощности, учитывающим объекты преподаватель и студент (один объект учебный курс связан с объектами пользователь в количестве от 4 до 11). Кроме того, здесь накладывается дополнительное ограничение: один из объектов пользователь должен быть преподавателем.

Рис. 8.3. Иерархия наследования для класса пользователь

Какой из этих вариантов является правильным? Оба. Какой из них лучше использовать? Зависит от ситуации. Если требуется, чтобы объект учебный курс «знал» всех студентов и преподавателя, то хранить единый список с такой информацией наверняка будет удобнее. В этом случае воспользуйтесь вторым вариантом. С другой стороны, если нужно знать только студентов или только преподавателей, подойдет первый вариант. Все зависит от требований к системе. В подобных ситуациях следует тщательно изучить функции и сценарии, чтобы определить нужное поведение.

Для перемещения атрибутов и операций в программе Rational Rose:

1. В окне браузера щелкните по значку «+» слева от имени подкласса, чтобы раскрыть список его свойств.

2. Выберите атрибут или операцию, которую нужно переместить.

3. Перетащите с помощью мыши атрибут или операцию на суперкласс.

4. Удалите данный атрибут или операцию из других подклассов.

5. Таким же образом переместите другие необходимые атрибуты из подклассов в суперкласс.

Иерархия наследования после переноса атрибутов показана на рис. 8.4.

Рис. 8.4. Атрибуты и операции, перемещенные в суперкласс

При одиночном наследовании класс содержит единственный набор потомков, то есть одну цепочку суперклассов (например, легковая машина — это автомобиль, а автомобиль — средство передвижения). Множественное наследование включает более одной цепочки суперклассов (машина-амфибия — это автомобиль, автомобиль — средство передвижения, в то же время машина-амфибия — это лодка, а лодка — средство передвижения). При множественном наследовании возникает ряд проблем, в частности конфликт имен и несколько копий унаследованных свойств. Способ решения таких проблем выбирается в зависимости от языка программирования: виртуальные базовые классы в С++ или отсутствие поддержки множественного наследования в PowerBuilder. Множественное наследование может стать причиной запутанного и трудно сопровождаемого кода — чем больше суперклассов, тем труднее определить, что откуда взялось и что произойдет при внесении изменений. Вывод: используйте множественное наследование только при необходимости и с большой осторожностью.