مخططات الكائنات في لغة النمذجة الموحدة UML Object Diagrams

مخططات الكائنات في لغة النمذجة الموحدة 

UML Object Diagrams

مخططات الكائنات في لغة النمذجة الموحدة UML Object Diagrams

.تُستمد الرسوم البيانية للكائنات من الرسوم البيانية للفئة ، لذا فإن الرسوم البيانية للكائنات تعتمد على الرسوم البيانية للفئة.

 تمثل الرسوم البيانية للكائن نسخة من الرسم البياني للفئة.  تتشابه المفاهيم الأساسية مع الرسوم البيانية للفئة ومخططات الكائنات.  تمثل الرسوم البيانية للكائن أيضًا طريقة العرض الثابتة للنظام ولكن طريقة العرض الثابتة هذه هي لقطة للنظام في لحظة معينة.

 تُستخدم الرسوم البيانية للكائنات لتقديم مجموعة من الكائنات وعلاقاتها كمثال

الغرض من مخططات الكائن Purpose of Object Diagrams

يجب فهم الغرض من المخطط بشكل واضح لتنفيذه بشكل عملي.  تشبه أغراض الرسوم البيانية للكائنات الرسوم البيانية للفئة.

 الفرق هو أن الرسم البياني للفئة يمثل نموذجًا تجريديًا يتكون من الطبقات وعلاقاتها.  ومع ذلك ، يمثل الرسم التخطيطي للكائن مثيلًا في لحظة معينة ، وهي ملموسة في الطبيعة.

 فهذا يعني أن مخطط الكائن أقرب إلى سلوك النظام الفعلي.  والغرض من ذلك هو التقاط وجهة النظر الثابتة للنظام في لحظة معينة.

 يمكن تلخيص الغرض من مخطط الكائن كـ -

•  إلى الأمام وعكس الهندسة.
•  علاقات كائن النظام
•  عرض ثابت للتفاعل.
•  فهم سلوك الكائن وعلاقته من منظور عملي

كيف ترسم مخطط الكائن How to Draw an Object Diagram?

لقد ناقشنا بالفعل أن مخطط الكائن هو مثال على رسم تخطيطي للفئة.  يعني أن مخطط كائن يتكون من حالات من الأشياء المستخدمة في رسم تخطيطي للفئة.

 لذلك كلا المخططين مصنوعان من نفس العناصر الأساسية ولكن في شكل مختلف.  في الأشكال التخطيطية للفئة تكون في شكل تجريدي لتمثيل الطباعة الزرقاء وفي الأشكال التخطيطية للعناصر في شكل ملموس لتمثيل الكائن في العالم الحقيقي.

 لالتقاط نظام معين ، فإن أعداد الرسوم البيانية للفصول محدودة.  ومع ذلك ، إذا أخذنا في الاعتبار الرسوم التخطيطية للكائنات ، فيمكننا الحصول على عدد غير محدود من الحالات ، التي تعتبر فريدة من نوعها في طبيعتها.  يتم النظر فقط في تلك الحالات ، والتي لها تأثير على النظام.

 من المناقشة أعلاه ، من الواضح أن مخطط كائن واحد لا يمكنه التقاط جميع الحالات اللازمة أو تحديد جميع كائنات النظام.  وبالتالي ، فإن الحل هو -

•  أولاً ، قم بتحليل النظام وتحديد الحالات التي لها بيانات هامة ورابطة.
•  ثانياً ، ضع في الاعتبار تلك الحالات فقط ، والتي ستغطي الوظيفة.
•  ثالثًا ، قم ببعض التحسين لأن عدد الحالات غير محدود.
•  قبل رسم مخطط كائن ، يجب تذكر الأشياء التالية وفهمها بوضوح -

مما تتألف الرسوم البيانية للكائنات من الكائنات.

 يتم استخدام الارتباط في مخطط الكائن لتوصيل الكائنات.

 الكائنات والروابط هما العنصران المستخدمان في إنشاء رسم تخطيطي للكائن.

 بعد ذلك ، يتم تحديد الأمور التالية قبل البدء في إنشاء المخطط -

•  يجب أن يكون لمخطط الكائن اسمًا ذا معنى للإشارة إلى الغرض منه.
•  أهم العناصر التي يتعين تحديدها.
•  ينبغي توضيح العلاقة بين الأشياء.
•  يجب أن يتم التقاط قيم العناصر المختلفة لتضمينها في مخطط الكائن.
•  أضف ملاحظات مناسبة عند النقاط التي تتطلب المزيد من الوضوح.

 الرسم التوضيحي التالي هو مثال على مخطط كائن.  يمثل نظام إدارة الطلبات الذي ناقشناه في الفصل الدراسي.  الرسم البياني التالي هو مثيل للنظام في وقت معين من الشراء.  لديها الكائنات التالية.

•  زبون
•  الترتيب
•  أوامر خاصة
•  طبيعي ترتيب

• الآن يرتبط كائن العميل (C) بثلاثة كائنات ترتيب (O1 و O2 و O3).  ترتبط كائنات الترتيب هذه بترتيب خاص وعناصر ترتيب عادي (S1 و S2 و N1).  نظر العميل في الطلبات الثلاثة التالية بأرقام مختلفة (12 و 32 و 40) في الوقت المحدد.
  
  
   يمكن للعميل زيادة عدد الطلبات في المستقبل وفي هذا السيناريو سيعكس الرسم البياني للكائن ذلك.  إذا تمت ملاحظة كائنات ترتيب وترتيب خاص وكائنات ترتيب عادي ، فستجد أن لديهم بعض القيم.
  
  
   بالنسبة للطلبيات ، فإن القيم هي 12 و 32 و 40 مما يعني أن الكائنات لها هذه القيم للحظة معينة (هنا الوقت المحدد الذي يتم فيه الشراء يعتبر لحظة) عند التقاط المثيل
  
  
   وينطبق الشيء نفسه على الطلبات الخاصة والكائنات ذات الطلب العادي والتي تحتوي على عدد من الأوامر مثل 20 و 30 و 60. إذا تم النظر في وقت شراء مختلف ، فسوف تتغير هذه القيم وفقًا لذلك.
  
  
   تم رسم مخطط الكائن التالي بالنظر إلى جميع النقاط المذكورة أعلاه

اين يمكن استخدام مخططات الكائن Where to Use Object Diagrams?

يمكن أن تتخيل الرسوم البيانية للكائنات على أنها لقطة لنظام قيد التشغيل في لحظة معينة.  دعنا نفكر في مثال للركض الجري

 الآن ، إذا أخذت لقطة سريعة للركض الجري ، فستجد صورة ثابتة عن وجود ما يلي -

 حالة معينة قيد التشغيل.

 عدد معين من الركاب.  والتي سوف تتغير إذا تم التقاط الخاطف في وقت مختلف

 هنا ، يمكننا أن نتخيل أن المفاجئة للقطار قيد التشغيل هي كائن له القيم أعلاه.  وهذا صحيح بالنسبة لأي نظام بسيط أو معقد في الحياة الواقعية.

 باختصار ، يمكن القول أن الرسوم البيانية للكائنات تستخدم من أجل -

•  صنع النموذج الأولي للنظام.
•  الهندسة العكسية.
•  نمذجة هياكل البيانات المعقدة.
•  فهم النظام من منظور عملي.

مخطط الكائن Object diagram 

يمكن الإشارة إلى الرسم التخطيطي للكائن على أنه لقطة شاشة للمثيلات في النظام والعلاقة الموجودة بينها.  نظرًا لأن الرسوم البيانية للكائنات تصور السلوك عند تكوين الكائنات ، فنحن قادرون على دراسة سلوك النظام في لحظة معينة.  تعتبر المخططات الكائنية حيوية لتصوير وفهم المتطلبات الوظيفية للنظام.

 بعبارة أخرى ، "الرسم التخطيطي للكائن في لغة النمذجة الموحدة (UML) ، هو رسم تخطيطي يُظهر عرضًا كاملاً أو جزئيًا لهيكل نظام نموذجي في وقت محدد."

 الفرق بين مخطط  كائن ومخطط فئة -

 يشبه مخطط الكائن مخطط الفئة إلا أنه يعرض مثيلات الفئات في النظام.  نحن نصور المصنفات الفعلية وعلاقاتهم باستخدام الرسوم البيانية للفصل.  من ناحية أخرى ، يمثل مخطط الكائن حالات محددة للفئات والعلاقات بينها في وقت معين.

 ما هو المصنف classifier؟ 

 يشير المصنف في UML إلى مجموعة من العناصر التي لها بعض الميزات الشائعة مثل الأساليب والسمات والعمليات.  يمكن اعتبار المصنف على أنه فئة metaclass مجردة ترسم حدودًا لمجموعة من الحالات التي لها سمات ثابتة وديناميكية مشتركة.  على سبيل المثال ، نقوم بإحالة فئة أو كائن أو مكون أو عقدة نشر كمصنفات في UML لأنها تحدد مجموعة مشتركة من الخصائص.

 مخطط الكائن هو مخطط هيكلي يستخدم تدوينًا مشابهًا لمخططات الفئات.  نحن قادرون على تصميم الرسوم البيانية للكائنات عن طريق إنشاء مثيل للمصنفات.

تستخدم الرسوم البيانية للكائنات أمثلة من العالم الحقيقي لتصوير طبيعة وبنية النظام في نقطة زمنية معينة.  نظرًا لأننا قادرون على استخدام البيانات المتاحة داخل الكائنات
، فإن الرسوم البيانية للكائنات توفر رؤية أوضح للعلاقات الموجودة بين الكائنات.

الشكل - فئة والكائن المقابل لها

 الرموز المستخدمة في الرسوم البيانية للكائنات -

 كائنات أو مواصفات المثيل - عندما نقوم بإنشاء مثيل مصنف في نظام ما ، فإن الكائن الذي نقوم بإنشائه يمثل كيانًا موجودًا في النظام ، ويمكننا تمثيل التغييرات في الكائن بمرور الوقت من خلال إنشاء مواصفات مثيل متعددة.  نستخدم مستطيلًا لتمثيل كائن في مخطط كائن.  يرتبط الكائن بشكل عام بكائنات أخرى في مخطط كائن.

الشكل - تدوين لكائن

 على سبيل المثال - في الشكل أدناه ، كائنان من فئة الطالب مرتبطان بكائن من فئة الكلية.

الشكل - رسم تخطيطي لكائن باستخدام ارتباط و 3 كائنات

 الروابط - نستخدم رابطًا لتمثيل العلاقة بين كائنين.

 الشكل - تدوين ارتباط

 نحن نمثل عدد المشاركين على الرابط لكل نهاية الارتباط.  نستخدم مصطلح الارتباط لعلاقة بين مصنّفين.  يتم استخدام مصطلح الارتباط لتحديد العلاقة بين اثنين من مواصفات أو كائنات مثيل.  نستخدم خطًا صلبًا لتمثيل ارتباط بين كائنين.

جدول التدوينة ومعناها في مخطط الكائن

التدوين	المعنى
0..1	صفر أو واحد
1	واحد فقط
0 .. *	صفر أو أكثر
*	صفر أو أكثر
1 .. *	واحد أو أكثر
7	سبعة فقط
0..2	صفر أو اثنان
4..7	أربعة إلى سبعة

علاقات التبعية Dependency - نستخدم علاقة التبعية لإظهار متى يعتمد أحد العناصر على عنصر آخر.

الشكل - تدوين لعلاقة التبعية

تستخدم الرسوم البيانية للفئة والرسومات التخطيطية للمكونات والنشر والرسوم التخطيطية للكائنات علاقات التبعية.  تُستخدم التبعية لتوضيح العلاقة بين الكيانات التابعة والمستقلة في النظام ، وأي تغيير في تعريف أو هيكل أحد العناصر قد يؤدي إلى تغييرات في الآخر.  هذا نوع من العلاقة أحادية الاتجاه بين كائنين.

 علاقات التبعية من أنواع مختلفة محددة بالكلمات الرئيسية (أحيانًا داخل أقواس زاوية ").

 التجريد والربط والتحقق والاستبدال والاستخدام هي أنواع علاقات التبعية المستخدمة في UML.

 على سبيل المثال - في الشكل أدناه ، يعتمد كائن فئة Player (أو يستخدم) كائنًا من فئة Bat.

الشكل - رسم تخطيطي لكائن باستخدام علاقة تبعية

 التعاون association - التعاون هي علاقة مرجعية بين كائنين (أو فئات).

الشكل - تدوين للتعاون 

 عندما يستخدم كائن كائنًا آخر ، يطلق عليه اسم التعاون ، ونستخدم الاقتران عندما يشير أحد الكائنات إلى أعضاء الكائن الآخر.  يمكن أن تكون التعاون أحادية الاتجاه أو ثنائية الاتجاه.  نستخدم السهم لتمثيل التعاون.

 على سبيل المثال - يرتبط كائن فئة الطلب بكائن من فئة العميل.

الشكل - مخطط كائن باستخدام الارتباط

 التجميع aggregation - يمثل التجميع علاقة "لها".

الشكل - تدوين للتجميع

 التجميع هو شكل محدد من أشكال الارتباط.  التجميع أكثر تحديدًا من التعاوو العادي.  إنها رابطة تمثل علاقة جزئية أو جزئية.  إنها نوع من العلاقة بين الوالدين والطفل ولكنها ليست وراثة.  يحدث التجميع عندما لا تعتمد دورة حياة الكائنات المضمنة بشدة على دورة حياة كائنات الحاوية.

الشكل - رسم تخطيطي للكائن باستخدام التجميع

 على سبيل المثال - مكتبة لها علاقة تجميع مع الكتب.  تحتوي المكتبة على كتب أو كتب هي جزء من المكتبة.  وجود الكتب مستقل عن وجود المكتبة ، وأثناء التنفيذ ، لا يوجد فرق كبير بين التجميع والجمع.  نستخدم ماسة مجوفة على الكائن المحتوي بخط يربطها بالكائن المحتوي.

 التكوين Composition - التكوين هو نوع من الارتباط حيث لا يمكن للطفل أن يوجد مستقلاً عن الآخر.

الشكل - تدوين للتكوين

التكوين هو أيضًا نوع خاص من الارتباط.  إنها أيضًا نوع من العلاقة بين الوالدين والطفل ولكنها ليست إرثًا.  تأمل في مثال صبي جوركاران: يتكون جوركاران من أرجل وذراعين.  هنا Gurkaran لديه علاقة تكوين مع ساقيه وذراعيه.  هنا لا يمكن أن توجد الأرجل والذراعين بدون وجود كائن الوالدين.  لذلك عندما يكون الوجود المستقل للطفل غير ممكن ، فإننا نستخدم علاقة تكوين.  نستخدم الماس المملوء على الكائن المحتوي بخط يربطه بالكائن المحتوي.

الشكل - رسم تخطيطي للكائن باستخدام التكوين

 على سبيل المثال - في الشكل أدناه ، ضع في اعتبارك الكائن Bank1.  هنا لا يمكن أن يوجد حساب بدون وجود بنك.

الشكل - بنك يتكون من حسابات

 ما الفرق بين  التعاون و  التبعية -What is Difference between Association  and Dependency in object Diagram –

 غالبًا ما يتم الخلط بين التعاون والتبعية في استخدامهما.  كان أحد مصادر الالتباس هو استخدام الروابط العابرة في UML 1. يتم الآن التعامل مع النماذج الوصفية بشكل مختلف في UML 2 وتم حل المشكلة.

 هناك عدد كبير من التبعيات في النظام.  نحن نمثل فقط العناصر الأساسية للتعبير عن فهم النظام.  نحن بحاجة إلى فهم أن كل ارتباط يعني التبعية نفسها.  ومع ذلك ، نفضل عدم رسمها بشكل منفصل.  يشير الارتباط إلى تبعية مشابهة للطريقة التي يعمل بها التعميم.

 كيفية ترسم مخطط كائن؟How to draw an Object Diagram?

 ارسم جميع الرسوم البيانية للفصول الضرورية للنظام.

 حدد النقاط الحاسمة في الوقت التي يلزم فيها أخذ لقطة للنظام.

 تحديد الكائنات التي تغطي الوظائف الحاسمة للنظام.

 تحديد العلاقة بين الأشياء المرسومة.

 استخدامات مخطط الكائن -

 نمذجة التصميم الثابت (على غرار الرسوم البيانية للفئة) أو هيكل النظام باستخدام مثيلات نموذجية وبيانات حقيقية.

 يساعدنا على فهم الوظائف التي يجب أن يوفرها النظام للمستخدمين.

 فهم العلاقات بين الأشياء.

 تصور وتوثيق وبناء وتصميم إطار ثابت يعرض حالات من الكائنات وعلاقاتها في القصة الديناميكية لحياة النظام.

 تحقق من الرسوم البيانية للفئة من أجل اكتمالها ودقتها باستخدام مخططات الكائن كحالات اختبار محددة.

 اكتشف الحقائق والتبعيات بين حالات معينة ووصف أمثلة محددة للمصنفات.