مخطط الفئة في لغة النمذجة الموحدة
UML Class Diagram
ما هي لغة النمذجة الموحدة UML؟ What is UML
إنها لغة النمذجة للأغراض العامة المستخدمة لتصور النظام. إنها لغة رسومية قياسية لصناعة البرمجيات لتحديد وتصور وبناء وتوثيق القطع الأثرية لأنظمة البرمجيات ، وكذلك لنمذجة الأعمال.
فوائد UML:
- يبسط تصميم البرامج المعقدة ، ويمكنه أيضًا تنفيذ OOPs مثل المفهوم الذي يستخدم على نطاق واسع.
- إنه يقلل آلاف كلمات الشرح في عدد قليل من الرسوم البيانية التي قد تقلل من استهلاك الوقت للفهم.
- يجعل التواصل أكثر وضوحًا وواقعية.
- يساعد في الحصول على النظام بأكمله في طريقة عرض.
- يصبح من السهل جدًا على مبرمج البرنامج تنفيذ الطلب الفعلي بمجرد أن يكون لديه صورة واضحة للمشكلة.
أنواع مخططات UML مقسمة إلى جزأين: مخططات هيكلية UML ومخططات سلوكية UML مدرجة أدناه:
مخططات UML الهيكلية Structured Diagrams.
- مخطط الفئة Class diagram
- مخطط الحزمة Package diagram
- مخطط الكائن Object diagram
- مخطط المكون Component diagram
- مخطط الهيكل المركب Composite structure diagram
- مخطط النشر Deployment diagram
مخططات UML السلوكية Behaviour Diagrams .
- مخطط النشاط Activity diagram
- مخطط التسلسل Sequence diagram
- مخطط حالة الاستخدام Use case diagram
- مخطط الحالة Statechart diagram
- مخطط الاتصال Communication diagram
- مخطط التفاعل interaction diagram
- مخطط التوقيت Timing diagram
مخطط الفئة في لغة النمذجة الموحدة UML Class Diagram
رسم تخطيطي للفئة هو مخطط ثابت. يمثل العرض الثابت للتطبيق. لا يستخدم الرسم التخطيطي للفئة لتصور الجوانب المختلفة للنظام ووصفها وتوثيقها فحسب ، بل أيضًا لإنشاء تعليمات برمجية قابلة للتنفيذ لتطبيق البرنامج.
يصف مخطط الفئة سمات وعمليات الفصل وكذلك القيود المفروضة على النظام. تُستخدم الرسوم البيانية للفصل على نطاق واسع في نمذجة الأنظمة الموجهة للكائنات لأنها الرسوم البيانية UML الوحيدة ، والتي يمكن رسمها مباشرةً مع اللغات الموجهة للكائنات.
يعرض الرسم التخطيطي للفصل مجموعة من الفصول والواجهات والجمعيات والتعاون والقيود. ومن المعروف أيضا باسم المخطط الهيكلي.
الغرض من مخططات الفئة Purpose of Class Diagrams
الغرض من مخطط الفئة هو نمذجة العرض الثابت للتطبيق. تعد الرسوم البيانية للفئة هي الرسوم البيانية الوحيدة التي يمكن تعيينها مباشرة باللغات الموجهة للكائنات وبالتالي يتم استخدامها على نطاق واسع في وقت الإنشاء.
مخططات UML مثل مخطط النشاط ، يمكن أن يعطي مخطط التسلسل تدفق تسلسل التطبيق فقط ، ومع ذلك فإن مخطط الفئة مختلف قليلاً. إنه مخطط UML الأكثر شيوعًا في مجتمع المبرمج.
يمكن تلخيص الغرض من مخطط الفصل كما يلي -
- تحليل وتصميم العرض الثابت للتطبيق.
- وصف مسؤوليات النظام.
- قاعدة لمخططات النشر والمكونات.
- إلى الأمام وعكس الهندسة.
كيف ترسم مخطط الفئة How to Draw a Class Diagram?
تعد الرسوم البيانية للفصل هي أكثر مخططات UML شيوعًا المستخدمة لبناء تطبيقات البرامج. من المهم جدًا تعلم إجراء الرسم في مخطط الفصل.
تحتوي الرسوم البيانية للفصل على الكثير من الخصائص التي يجب مراعاتها أثناء الرسم ولكن هنا سيتم اعتبار الرسم التخطيطي من عرض المستوى العلوي.
يمثل الرسم التخطيطي للفصل أساسًا تمثيلًا بيانيًا للعرض الثابت للنظام ويمثل جوانب مختلفة من التطبيق. تمثل مجموعة من الرسوم البيانية للفصل النظام بأكمله.
يجب أن تتذكر النقاط التالية أثناء رسم مخطط الفصل -
يجب أن يكون اسم مخطط الفصل الدراسي ذا معنى لوصف جانب النظام.
يجب تحديد كل عنصر وعلاقاتهم مقدمًا.
يجب تحديد مسؤولية (الصفات والأساليب) لكل فصل بوضوح
لكل فئة ، يجب تحديد الحد الأدنى لعدد الخصائص ، حيث أن الخصائص غير الضرورية ستجعل المخطط معقدًا.
استخدم الملاحظات كلما لزم الأمر لوصف بعض جوانب المخطط. في نهاية الرسم ، يجب أن يكون مفهوما للمطور / المبرمج.
أخيرًا ، قبل إعداد الإصدار النهائي ، يجب رسم المخطط على ورق عادي وإعادة صياغته عدة مرات قدر الإمكان لتصحيحه.
الرسم التوضيحي التالي هو مثال لنظام الطلبات الخاص بالتطبيق. وهو يصف جانبًا معينًا من التطبيق بالكامل.
بادئ ذي بدء ، يتم تحديد الطلب والعميل كعنصر من عناصر النظام. لديهم علاقة رأس بأطراف لأنه يمكن للعميل الحصول على طلبات متعددة.
فئة الترتيب هي فئة مجردة ولها فئتان ملموستان (علاقة الوراثة) SpecialOrder و NormalOrder.
تحتوي الفصول الموروثة على كافة خصائص فئة الترتيب. بالإضافة إلى ذلك ، لديهم وظائف إضافية مثل إرسال () وتلقي ().
تم رسم مخطط الفصل التالي بالنظر إلى جميع النقاط المذكورة أعلاه.
اين يتم استخدام مخططات الفئة Where to Use Class Diagrams?
الرسم التخطيطي للفصل هو مخطط ثابت ويتم استخدامه لنمذجة العرض الثابت للنظام. يصف العرض الثابت مفردات النظام.
يعتبر رسم الفئة أيضًا الأساس لمخططات المكون والنشر. لا يتم استخدام الرسوم البيانية للفئة فقط لتصور العرض الثابت للنظام ولكن يتم استخدامها أيضًا لإنشاء التعليمات البرمجية القابلة للتنفيذ للهندسة الأمامية والخلفية لأي نظام.
بشكل عام ، لا يتم تعيين مخططات UML مباشرةً مع أي لغة برمجة موجهة للكائنات ولكن مخطط الفئة هو استثناء.
يُظهر مخطط الفئة بوضوح التعيين باللغات الموجهة للكائنات مثل Java و C ++ ، وما إلى ذلك. من خلال الخبرة العملية ، يتم استخدام مخطط الفئة بشكل عام لأغراض الإنشاء.
باختصار يمكن القول ، يتم استخدام الرسوم البيانية الصفية ل -
- وصف وجهة النظر الثابتة للنظام.
- إظهار التعاون بين عناصر العرض الثابت.
- وصف الوظائف التي يؤديها النظام.
- بناء تطبيقات البرمجيات باستخدام لغات وجوه المنحى
مخططات فئة UML:
الرسوم البيانية للفئة هي اللبنات الأساسية لكل البرمجة موجهة للكائنات. يمكن استخدام مخطط الفئة لإظهار الفئات والعلاقات والواجهة والارتباط والتعاون. تم توحيد UML في الرسوم البيانية للفصول. نظرًا لأن الفئات هي اللبنة الأساسية للتطبيق الذي يعتمد على OOPs ، لذلك فإن مخطط الفئة له بنية مناسبة لتمثيل الفئات والميراث والعلاقات وكل شيء تمتلكه OOPs في سياقها. يصف أنواعًا مختلفة من الكائنات والعلاقة الثابتة بينها.
الغرض الرئيسي من استخدام الرسوم البيانية للفئة هو:
- هذا هو UML الوحيد الذي يمكنه تصوير الجوانب المختلفة لمفهوم OOPs بشكل مناسب.
- يمكن أن يكون التصميم والتحليل المناسب للتطبيق أسرع وفعال.
- هو قاعدة للنشر ومخطط المكونات.
- هناك العديد من البرامج المتاحة التي يمكن استخدامها عبر الإنترنت وغير متصل لرسم هذه المخططات مثل Edraw max ، مخطط واضح وما إلى ذلك. هناك العديد من النقاط التي يجب التركيز عليها أثناء رسم مخطط الفئة . يمكن قول هذه الصيغة:
- يتم تمثيل كل فئة بواسطة مستطيل به تقسيم فرعي من ثلاثة أقسام الاسم والسمات والعملية.
- هناك ثلاثة أنواع من المُعدِّلات اي محددات الوصول تُستخدم لتحديد مدى رؤية السمات والعمليات.
- + يستخدم للرؤية العامة (للجميع) public
- # يستخدم للرؤية المحمية (داخل الكود والمشتق) protected
- - يستخدم للرؤية الخاصة (لي فقط) private.
مثال على مخططات فئة UML:
فيما يلي مثال على فئة Animal (أحد الوالدين) التي لها صنفان فرعيان مثل dog و cat كلاهما لهما الكائن d1 ، c1 الذي يرث خصائص الفئة الأم.
import java.io.*;
class GFG {
public static void main(String[] args)
{
dog d1 = new dog();
d1.bark();
d1.run();
cat c1 = new cat();
c1.meww();
}
}
class Animal {
public void run()
{
String name;
String colour;
System.out.println("animal is running");
}
}
class dog extends Animal {
public void bark()
{
System.out.println("wooh!wooh! dog is barking");
}
public void run()
{
System.out.println("dog is running");
}
}
class cat extends Animal {
public void meww()
{
System.out.println("meww! meww!");
}
} 
عملية تصميم الرسم التخطيطي للفئة: في Edraw max (أو أي منصة أخرى حيث يمكن رسم الرسوم البيانية للفئة) ، اتبع الخطوات:
افتح مستندًا فارغًا في قسم الرسم التخطيطي للفئة.
من المكتبة ، حدد مخطط الفئة وانقر على خيار إنشاء.
قم بإعداد نموذج الفئة في صفحة القالب المفتوحة.
بعد التحرير حسب المتطلبات احفظه.
هناك العديد من مكونات الرسم التخطيطي التي يمكن استخدامها بكفاءة أثناء عمل / تحرير النموذج. هذه كالتالي:
الفئة {الاسم ، السمة او الخاصية ، الدالة}
واجهه المستخدم
العلاقات {توريث ، ارتباط ، تعميم}
اقترانات {ثنائية الاتجاه ، أحادية الاتجاه}
تعد الرسوم البيانية للفئة واحدة من أكثر الرسوم البيانية استخدامًا في مجالات هندسة البرمجيات وكذلك نمذجة الأعمال.
المعنى الدقيق للسهام:
اقرأ أيضا عن:
4