Руководство по выполнению класс - RukovodstvoRus.ru - инструкции пользования и руководства

Инструкция по работе в « КЛАССЕ»

— как
выглядит кабинет ученика?

— как можно
потренироваться и повторить теорию?

Вы можете
выполнять различные задания или тесты по каждому интересующему
предмету,входящему в курс обучения, выбрав вкладку «ПРЕДМЕТЫ»

Затем выбираем нужный Вам предмет

Далее выбираем тему

И можете
повторить теоретический матриал по данной теме.

А также можете
выполнить тренировочный тест.

— как
получают задания?

Нужно создать электронную
почту.

КАК ТОЛЬКО
ПРИХОДИТ ЗАДАНИЕ НА ЯКЛАСС,
ТО НА
ПОЧТЕ СРАЗУ ПОЯВЛЯЕТСЯ ВОТ ТАКОЕ СООБЩЕНИЕ :

Привет, Артем!

Твой учитель Екатерина Владимировна
Лукьянова задал/а тебе проверочную работу на тему «Математика
5 класс. Неделя 16. Формулы. Уравнения. ».

Данная работа имеет 2 попытки выполнения

Срок проведения работы:
Время начала: 13.12.2016 19:13:00
Время окончания: 18.12.2016 19:09:00
Инструкции к работе: В ходе решения нужно: определить периметр и
площадь прямоугольника, зная длины его сторон; упростить выражение, применяя
сочетательный закон умножения или распределительный закон умножения. Затем
требуется найти его значение. Решая уравнение, упрощается выражение,
выполняются указанные действия, а затем определяется неизвестный член действия.
До срока окончания работы ты можешь выполнить её повторно. Максимальное
количество попыток на работу: 2. В качестве итогового результата
засчитывается лучшая попытка!

Начать работу

Помни — ты можешь подготовиться к этой
проверочной работе! В проверочной работе будут задания по следующим темам:

Начальные геометрические понятия: прямая, отрезок, луч,
ломанная, прямоугольник
Формулы. Уравнения. Упрощение выражений

Желаем тебе получить хорошую оценку!
Команда ЯКласс

Это
сообщение создано автоматически, поэтому ответы на него не обрабатываются. Если
у тебя есть вопросы, ты можешь задать их учителю Екатерина Владимировна
Лукьянова, написав ему/ей на адрес электронной почты: lev-8080@bk.ru.

Отключить оповещение о проверочных работах
можно в разделе «Мой
профиль».

Если у тебя возникнут дополнительные вопросы,
пиши на info@yaklass.ru

В САМОМ САМОМ КОНЦЕ (ГДЕ МЕЛКИЕ БУКВЫ) ЭТОГО СООБЩЕНИЯ
ВСЕГДА ЕСТЬ ПОЧТА УЧИТЕЛЯ, КОТОРЫЙ ПРИСЛАЛ ЗАДАНИЕ.

ЕЩЕ ЕСТЬ ВТОРОЙ СПОСОБ, ЧТОБЫ СВЯЗАТЬСЯ С УЧИТЕЛЕМ. МОЖНО НАПИСАТЬ НА
ПОЧТУ
distantlobach@bk.ru и ЗАВУЧ ВСЕ ПЕРЕШЛЕТ УЧИТЕЛЮ
ПО ПРЕДМЕТУ

Обычно при выполнении
еженедельных работ дается 2 попытки , а при выполнении «контрольной работы за
четверть или за год» только 1 попытка. В полученном письме Вам указывается
максимальное количество попыток на работу.

— где
узнать перевод % в отметку

Процент баллов, набранных за решённые
задания, переводится в отметку по следующей таблице:

Отметка	Процент*	Уровни освоения подтемы
5	87-100%	высокий
4	66-86%	оптимальный
3	42-65%	удовлетворительный
2	2-41%	неудовлетворительный
1	0-1%	не выполнено

Подробнее — по ссылке.

Источник

Всем привет! Объекты очень важная вещь в программировании, которая может облегчить решения многих задач. Например нужно вести дневник пользователя: год рождения, имя, фамилия, местожительство, все это можно продолжать еще очень долго. Поэтому, как и другие языки программирования C++ обзавелся — классами.

Что такое класс
ООП в программировании
Доступы public и private
Карточка работника
Массив объектов
Отделение методов от логики
Инициализация объектов с помощью указателей
Конструктор и деструктор

Как создать класс

Чтобы объявить класс нужно использовать данную конструкцию:

Обычно <имя класса> прописывают с заглавной буквы. Также в конце обязательно должна присутствовать точка с запятой (;).

Что такое класс

Это абстрактный тип данных. Он сочетает в себе два функционала:

Первая — это структура, в которой можно хранить различные типы данных: массивы, переменные, функции.
Вторая — возможность пользоваться объектно-ориентированным программированием (ООП — об этом ниже).

Создав класс можно создать его экземпляр — объект. Объект — это функционирующий прототип класса, которому можно задавать свойства и вызывать методы.

У каждого вами созданного класса могут быть свойства и методы. Свойства — это все что может хранить информацию, которую вы потом можете заполнять (переменные, массивы и т.д.).

Так свойства класса Worker (рабочий) может иметь — имя, производительность (полезность работы) за 6 месяцев, среднюю производительность.

class Worker {

public: // об этом ниже

string name; // имя

// производительность в течении 6 месяцев

int academic_performance[6];

// средняя производительность

int avarage_AP;

};

Методы — это обычные функции, в функционале которых можно использовать свойства.

class Worker {

public: // об этом ниже

// функция для вычисления средней производительности

void discover_avarage_AP () {

double answer = 0;

for (int i = 0; i < 6; i++) {

answer += academic_performance[i];

}

avarage_AP = answer / 6; // вычисляем с.п.

}

string name; // имя

// производительность в течении 6 месяцев

int academic_performance[6];

// средняя успеваемость

int avarage_AP;

};

Чтобы обратится к свойствам и методам класса нужно перед названием имени свойства поставить точку ..

<имя класса>.<название свойства или метода>;

Что такое ООП

Раньше программистам приходилось весь функционал программы записывать в одном файле. Что в будущем неизбежно приводило к путанице из-за нескольких сотен и даже тысяч строк. А с приходом классов появилась возможность отделять любую часть программы в отдельный файл.

Например один файл отвечает за инициализацию введенных данных, другой за считывание производительности. Таким образом стала возможным структурировать программу.

В ООП входит такие свойства:

Инкапсуляция — это возможность задавать разную область видимости определенной части класса .
Наследование — это свойство создавать новый класс на базе старого. Такие классы называют потомками, например, есть класс магазин, на базе которого можно создать потомки продуктовый_магазин, магазин_одежды (не обращайте внимание, что название на русском языке).
Полиморфизм — возможность создать объекты с одинаковым интерфейсом, но с разной их реализацией. Например, есть три класса треугольник, круг и квадрат. У каждого из них есть метод SquarePlis(), который вычисляет площадь фигуры. Но для каждого класса функция реализована по-разному.

SquarePlis() {

square = a * a; // для квадрата

square = 1 / 2 * h * a; // для треугольника

square = 3.14 * r * r; // для круга

}
Абстракция — это возможность выбирать только те свойства или функции, которые нам необходимы. Например, при создании класса про работника понадобится указать его имя, возраст, образование, но никак его цвет волос, глаз, рост и тому подобное.

Спецификаторы доступа public и private

Для разграничение содержимого класса, например которое пользователю лучше не трогать, были добавлены спецификаторы доступа public, private и protected (о нем пойдет речь в следующем уроке про наследование). Это и есть инкапсуляция, которую мы упоминали выше.

public — дает публичный доступ, содержимому, которое в нем указано. Так можно обратится к любой переменной или функции из любой части программы.
private — запрещает обращаться к свойствам вне класса. Поэтому под крылом этого доступа часто находятся именно объявления переменных, массивов, а также прототипов функций.Оперировать его содержимым можно только из методов класса. Получается все преобразования: добавление, вычитание нужно будет делать в функции (их еще называют set и get функциями).

class Worker {

public:

void discover_avarage_AP () {

// …

set_avarage_AP(answer);

// вместо avarage_AP = answer / 6;

}

void set_avarage_AP (double score) {

avarage_AP = score / 6;

}

double get_avarage_AP () {

return avarage_AP;

}

private:

string name; // имя

// успеваемость за 6 месяцев

int academic_performance[6];

// средняя успеваемость

int avarage_AP;

};

В строке 5: используем функцию set_avarage_AP() для установки нового значения avarage_AP.
В строке 13: находится функция get_avarage_AP(), которая передает значения avarage_AP.

Если отсутствуют права доступа, то по умолчанию будет стоять доступ private.

Размещать права доступа можно в разном порядке, но лучше сделать свою систему которой вы будете придерживаться в будущих проектах.

Функции get и set классов

При создании класса обычно создают функции в названии которых присутствуют слова set и get.

set — в ней инициализируют свойства класса.

set_number() { // set и имя переменной

cin >> number; // которую инициализируют

}

private:

int number; // наша переменная

get — выводит свойства конечному пользователю.

get_number() { // get и переменная

return number; // которую возвращают

}

private:

int number; // наша переменная

Пример использования классов

Давайте используем созданный класс на практике создав карточку об одном работнике, например Иване. Класс разместим в файле workers.h, который подключим к главному файлу main.cpp таким образом #include "workers.h".

// workers.h

#include <string>

using namespace std;

class Worker {

public:

void discover_avarage_AP () {

double answer = 0;

for (int i = 0; i < 6; i++) {

answer += academic_performance[i];

}

set_avarage_AP(answer);

// вместо avarage_AP = answer / 6;

}

void set_avarage_AP (double score) {

avarage_AP = score / 6;

}

// здесь находятся set и get функции

double get_avarage_AP () {

return avarage_AP;

}

void set_name(string a) {

// считываем имя

name = a;

}

void set_academic_performance (vector v) {

// заполняем 6 месячныю успеваемость

for (int i = 0; i < 6; i++) { academic_performance[i] = v[i];

}

string get_name () {

// выводим имя

return name;

}

// конец set и get функций

private:

// средняя успеваемость

int avarage_AP;

string name; // имя

// успеваемость за 6 месяцев

int academic_performance[6];

};

В строках 19-34: находятся set и get функции для инициализации наших свойств. Вот какие именно:

get_name() — считывает имя работника.
get_academic_perfomence() — считывает успеваемость на работе за шесть месяцев.

Функции set имеют такое же название, только вместо get — set.

А вот как выглядит main.cpp

// main.cpp

#include <iostream>

#include <vector>

#include «workers.h»

using namespace std;

int main() {

Worker employee;

string name;

vector <int> average_balls;

cout << «Your name: «; cin >> name;

cout << «Your academic performance for 6 months: « << endl;

for (int i = 0; i < 6; i++) {

int one_score;

cout << i + 1 << «) «; cin >> one_score;

average_balls.push_back(one_score);

}

employee.set_name(name);

employee.set_academic_performance(average_balls);

employee.discover_avarage_AP();

cout << endl << employee.get_name() << endl;

cout << «Avarage academic performance: « << employee.get_avarage_AP() << endl;

return 0;

}

Для создания объекта employee мы указали класс Worker.

В строках 14 — 21: считываем пользовательские данные.
В строках 23- 24: отсылаем полученные данные классу (функциями set).
Вычисляем среднюю успеваемость вызвав функцию discover_avarage_AP() в строке 26.
В строках 28 — 29: выводим все свойства: имя, фамилию, возраст, средний балл.

employee это журнал всего лишь для одного работника, если нам потребуется вести такие журналы всей компании, то придется создать для каждого человека свой объект.

Your name: Иван

Your academic performance for 6 months:

1) 3

2) 4

3) 5

4) 5

5) 3

6) 4

Иван

Avarage academic performance: 4

Process returned 0 (0x0) execution time : 0.010 s

Press any key to continue.

Как создать массив объектов

Кроме создания единичного объекта класса можно создать целый массив объектов. Нужно всего лишь в конец создаваемого объекта добавить его количество ([n]).

Worker employee[5];

cout << «Name for second employee : «; cin >> name;

employee[2].set_name(name);

Здесь мы просим пользователя ввести имя для второго работника. Далее вводим введенное имя в объект employee[2] с помощью функции set_name().

Вынесение методов от логики

Давайте отделим реализацию всех методов отдельный файл.

// main.cpp

#include <iostream>

#include «Worker.h»

void Worker::discover_avarage_AP () {

double answer = 0;

for (int i = 0; i < 6; i++) {

answer += academic_performance[i];

}

set_avarage_AP(answer);

}

void Worker::set_avarage_AP (double score) {

avarage_AP = score / 6;

}

// set — get функции

double Worker::get_avarage_AP () {

return avarage_AP;

}

void Worker::set_name(string a) {

// считываем имя

name = a;

}

void Worker::set_academic_performance (vector v) {

// заполняем 6 месячныю успеваемость

for (int i = 0; i < 6; i++) {

academic_performance[i] = v[i];

}

string Worker::get_name () {

// выводим имя

return name;

}

А вот файл с логикой класса.

class Worker {

public:

// высчитывание среднего балла

void discover_avarage_AP ();

void set_avarage_AP (double score);

// вывод средней успеваемости

double get_avarage_AP ();

// получение и вывод имени

void set_name(string a);

string get_name ();

// получение баллов за шесть месяцев

void set_academic_performance (vector v);

private:

// средняя успеваемость

int avarage_AP;

string name; // имя

// успеваемость за 6 месяцев

int academic_performance[6];

};

Только что мы применили один из фундаментальных принципов объектно ориентированного программирования — абстракция данных. Если ваш класс будут применять в своих целях, им не нужно знать, как реализована какая-то в нем функция. Например, можно для вычисления средней успеваемости применить функцию discover_avarage_AP(), и даже не вдаваться в ее принцип работы.

В одной из прошлых статей мы разбирали работу пространства имен — namespace. Когда работают несколько программистов над проектом часто случается, что один программист не знает, что уже создан класс или функция с таким именем. Именно в таких случаях помогает префикс :: который сигнализирует, что эта функция или переменная принадлежит именно к этому классу.

Поэтому перед каждой функцией стоит данный префикс.

Инициализация объектов с помощью указателей

Когда обычным образом создаем объект мы копируем память компьютера, что не есть хорошо. Поэтому лучше выделять память в куче с помощью указателя. Если уж быть вообще правильным то в конце программы нужно удалять каждый созданный объект.

Чтобы создать объект с помощью указателя необходимо использовать конструкцию ниже:

<название класса> *<имя объекта> = new <название класса>

Для освобождения памяти используется оператор delete:

delete <название объекта>;

При обращении к свойствам и методам объекта применяется такая конструкция (->):

<имя объекта>-><название свойства или метода>

Давайте используем данную реализацию в нашей программе.

// main.cpp

#include <iostream>

#include <vector>

#include workers.h

using namespace std;

int main() {

Worker *employee = new Worker;

string name;

vector <int> average_balls;

cout << «Your name: «; cin >> name;

cout << «Your academic performance for 6 months: « << endl;

for (int i = 0; i < 6; i++) {

int one_score;

cout << i + 1 << «) «; cin >> one_score;

average_balls.push_back(one_score);

}

employee->set_name(name);

employee->set_academic_performance(average_balls);

employee->discover_avarage_AP();

cout << endl << employee->get_name() << endl;

cout << «Avarage academic performance: « << employee->get_avarage_AP() ;

return 0;

}

Конструктор и деструктор класса

Конструктор — это метод, который вызывается во время создания класса. Также он имеет несколько условий для существования:

Он должен называться также, как класс.
У него не должно быть типа функции (bool, void …).

class Worker {

public:

// Конструктор для класса Worker

Worker (string my_name_is, string my_last_name_is)

{

name = string my_name_is;

last_name = my_last_name_is;

}

private:

string name;

string last_name;

};

int main()

{

Worker employee («Ваня», «Шарапов»);

// вот как будет выглядеть, если мы создаем через указатель

Worker *employee_CocaCola = new Worker(«Дмитрий»,«Талтонов»);

return 0;

}

Деструктор — тоже функция, только уже вызывается после удаления класса. Кроме условий, которые имеет конструктор, деструктор еще должен начинаться с тильды (~).

class Workers {

public:

// Деструктор класса Workers

~Workers()

{

std::cout << «I’m sorry, my creator(« << std::endl;

}

};

int main()

{

Workers *employee = new Workers;

Worker employee_CocaCola;

// Удаление объекта

delete student; // после этого сработает деструктор employee

return 0;

}

// А вот где сработает деструктор employee_CocaCola

Классы в C++

Пожалуйста, подождите пока страница загрузится полностью.
Если эта надпись не исчезает долгое время, попробуйте обновить страницу. Этот тест использует javascript. Пожалуйста, влкючите javascript в вашем браузере.

If loading fails, click here to try again

Пройдите тест и проверьте уровень усвоения материала. Напишите в комментарии сколько вы набрали очков, посмотрим кто лучший!

Источник

Перевод статьи The Complete Guide to JavaScript Classes.

Язык JavaScript использует прототипное наследование, то есть любой объект наследует свойства и методы своего объекта-прототипа. Традиционных классов, как шаблонов для создания объектов, которые используются в Java или Swift, в JavaScript не существует.

Напомним, что прототипный тип наследования имеет дело только с объектами. И прототипное наследование может лишь эмулировать классическое наследование классов. Для того, чтобы наконец реализовать традиционные классы в JavaScript, стандарт ES2015 ввёл синтаксис класса, однако он по сути является своеобразным синтаксическим сахаром над прототипным наследованием.

Этот пост познакомит вас с классами JavaScript: как определить класс, инициализировать новый экземпляр класса, определить его поля и методы, дадим понятие о реализации приватных и публичных полей, а также статических полей и методов.

Содержание

1. Определение: ключевое слово класса
2. Инициализация: constructor()
3. Поля
- 3.1 Публичные поля экземпляра класса
- 3.2 Приватные поля экземпляра класса
- 3.3 Публичные статические поля
- 3.4 Приватные статические поля
4. Методы
- 4.2 Геттеры (getters) и сеттеры (setters)
- 4.3 Статические методы
5. Наследование: extends
- 5.1 Конструктор родителя: super() в constructor()
- 5.2 Родительские методы в экземпляре дочернего класса: super в методах
6. Проверка типа объекта: instanceof
7. Классы и прототипы
8. Доступность использования возможностей классов
9. Выводы

1. Определение: ключевое слово класса

В примере ниже определяется класс User. Фигурные скобки { } отделяют код с телом класса. Обратите внимание, что этот синтаксис называется объявлением класса (class declaration).

class User {

}

При этом вам не обязательно указывать имя класса. Используя выражение класса (class expression), вы можете присвоить имя класса любой переменной:

const UserClass = class {

};

Так же вы можете легко экспортировать класс как часть модуля ES2015.

Синтаксис экспорта по умолчанию default export:

export default class User {
 
}

А вот именованная форма экспорта класса named export:

export class User {
  
}

Использование класса становится действительно полезным, если вы можете создавать экземпляры класса. Экземпляр — это объект, содержащий данные и поведение, описанные классом.

В языке JavaScript оператор new создает экземпляр класса с использованием синтаксиса вида:

let instance = new Class()

Например, вы можете создать экземпляр класса User с помощью оператора new следующим образом:

const myUser = new User();

2. Инициализация: constructor()

Конструктор constructor(param1, param2, ...) — это специальный метод определяемый классом, который инициализирует его экземпляр. И это то, самое место в вашем коде, где вы можете установить любые начальные значения для полей экземпляра класса или можете выполнить любую настройку его свойств.

В следующем примере конструктор устанавливает начальное значение для поля name:

class User{
  constructor(name){    
      this.name = name;  
  }
}

Конструктор класса User принимает единственный параметр name, который используется для инициализации начального значения поля this.name.

Внутри конструктора значение ключевого слова this эквивалентно вновь созданному экземпляру (а точнее представляет собой ссылку на него).

Аргументы, используемые для создания экземпляра класса, являются параметрами его конструктора:

class User {
  constructor(name) {
    name;     
    this.name = name; // => 'Jon Snow'
  }
}

const user = new User('Jon Snow');

Параметр name внутри конструктора получает значение Jon Snow.

Если вы не определяете конструктор для класса, то создается конструктор по умолчанию. Конструктор по умолчанию является пустой функцией, которая при создании экземпляра никак его не изменяет.

В то же время класс JavaScript может иметь только один конструктор.

3. Поля

Поля класса являются его внутренними переменными, которые содержат его внутреннюю информацию. Поля могут быть привязаны к сущностям двух видов:

Поля собственно экземпляра класса.
Поля в объявлении класса (то есть статические поля).

Также поля имеют два уровня доступности:

Публичное поле: поле доступное везде.
Приватное поле: поле доступное только внутри тела класса.

3.1 Публичные поля экземпляра класса

Давайте снова взглянем на предыдущий фрагмент кода:

class User {
  constructor(name) {
    this.name = name;  }
}

Выражение this.name = name создает поле в экземпляре класса и присваивает ему начальное значение.

Позже вы можете получить доступ к полю name с помощью метода доступа к свойству:

const user = new User('Jon Snow');
user.name; // => 'Jon Snow'

Поле name является публичным public field и поэтому вы можете получить к нему доступ вне тела класса User.

Когда поля создаются неявно внутри конструктора, как в предыдущем случае, то может быть трудно определить весь список полей, содержащихся в классе. Вы можете сделать только исходя из содержимого кода конструктора.

Наилучшим подходом является явное объявление полей класса. Независимо от того, что делает конструктор, экземпляр всегда имеет одинаковый набор полей.

Метод предложения полей класса class fields proposal позволяет очень наглядно определять поля внутри тела класса. Кроме того, вы можете сразу указать начальное значение:

class SomeClass {
  field1;
  field2 = 'Initial value';

  // ...
}

Давайте изменим наш класс User и объявим публичное поле name:

class User {
  name;
  
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }
}

const user = new User('Jon Snow');
user.name; // => 'Jon Snow'

Инструкция name; внутри тела класса объявляет name публичное поле.

Объявление публичных полей таким образом очень наглядно: достаточно быстрого просмотра объявлений полей, чтобы понять структуру данных класса.

Более того, поле класса может быть инициализировано сразу при его объявлении.

class User {
  name = 'Unknown';
  constructor() { // инициализации данных нет
  }
}

const user = new User();
user.name; // => 'Unknown'

Инструкция name = 'Unknown' помещенная внутри тела класса, объявляет поле name и инициализирует его значением 'Unknown'.

На доступ или обновление публичных полей ограничений нет. Вы можете читать и присваивать значения публичным полям внутри конструктора класса, его методов, так же вне класса (после инициализации его экземпляра).

3.2 Приватные поля экземпляра класса

Инкапсуляция — это важная концепция, которая позволяет скрыть внутренние детали реализации класса. Тот, кто в последствии будет использовать инкапсулированный класс при разработке своего приложения, может взаимодействовать только с открытым интерфейсом, который предоставляет ваш класс, и никак не связан с его деталями реализации.

Основным достоинством инкапсуляции является то, что классы, разработанные с ее использованием, легче обновлять при изменении деталей реализации.

Использовать приватные поля — хороший способ скрыть внутренние данные вашего объекта. Напомню, что эти поля могут быть прочитаны или изменены только в пределах класса, к которому они принадлежат. Вне класса вы никак не можете напрямую изменять значения приватных полей.

Приватные поля private fields доступны только внутри тела класса.

Внимание! Эта новая возможность была добавлена в язык недавно. В движках Javascript пока поддерживается частично и поэтому для её использования нужен соответствующий полифил.

Добавьте префикс, представляющий собой специальный символ #, к имени поля для того, чтобы сделать его приватным, например #myField. При этом префикс # должен использоваться каждый раз, когда вы обращаетесь к приватному полю: объявляете его, читаете или изменяете его значение.

Теперь давайте убедимся в том, что нашему полю #name мы можем присвоить значение лишь один раз: при инициализации экземпляра класса.

class User {
  #name;
  constructor(name) {
    this.#name = name;
  }

  getName() {
    return this.#name;
  }
}

const user = new User('Jon Snow');
user.getName(); // => 'Jon Snow'

user.#name; // получаем исключение SyntaxError

Таким образом, видим, что действительно наше поле #name является приватным (в различной литературе могут так же использоваться другие термины, по сути являющиеся одним и тем же: скрытые или закрытые поля). Вы можете получить доступ или изменить #name только внутри класса User. При этом метод getName() (подробнее о методах поговорим в следующем разделе), реализованный в нашем классе, имеет полный доступ к полю #name.

Однако, если вы попытаетесь получить доступ к закрытому поле #name вне нашего класса User, то генерируется исключение с типом ошибка синтаксиса: SyntaxError: Private field '#name' must be declared in an enclosing class.

3.3 Публичные статические поля

Внутри класса вы можете определять статические поля static fields. Этот тип полей полезен для определения констант класса или хранения информации, специфичной для него.

Для создания статических полей в классе JavaScript, используется специальное ключевое слово , static за которой следует имя поля: static myStaticField.

Давайте добавим новое поле, type которое будет указывать на тип пользователя сайта: администратор или обычный (гость). Статические поля TYPE_ADMIN и TYPE_REGULAR удобно использовать в качестве констант для обозначения типа пользователя следующим образом:

class User {
  static TYPE_ADMIN = 'admin';  
  statiс TYPE_REGULAR = 'regular';
  name;
  type;

  constructor(name, type) {
    this.name = name;
    this.type = type;
  }
}

const admin = new User('Site Admin', User.TYPE_ADMIN);
admin.type === User.TYPE_ADMIN; // => true

В примере кода выше мы внутри класса User определяем статические поля static TYPE_ADMIN и static TYPE_REGULAR. Теперь для получения доступа к их значениям, мы можем использовать имя класса, за которым после точки следует имя поля: User.TYPE_ADMIN и User.TYPE_REGULAR.

Использование значений статических полей класса возможно без его предварительной инициализации.

3.4 Приватные статические поля

Иногда даже статические поля могут стать деталями реализации вашего класса, которые вы хотели бы скрыть. Принимая это во внимание вы можете сделать статические поля приватными.

Чтобы сделать статическое поле класса приватным, добавьте к его имени префикс состоящий из специального символа #, так же как мы поступали ранее с обычными приватными полями: static #myPrivateStaticField.

Допустим, что вы хотите ограничить количество создаваемых экземпляров вашего класса User. Чтобы скрыть информацию об ограничении их числа, вы можете использовать приватные статические поля:

class User {
  static #MAX_INSTANCES = 2;  
  static #instances = 0;  
  name;

  constructor(name) {
    User.#instances++;
    if (User.#instances > User.#MAX_INSTANCES) {
      throw new Error('Unable to create User instance');
    }
    this.name = name;
  }
}

new User('Jon Snow');
new User('Arya Stark');
new User('Sansa Stark'); // возникает исключение Error

Содержимое статического поля User.#MAX_INSTANCES определяет максимальное количество разрешенных экземпляров, в то же время как статическое поле User.#Instances сохраняет фактическое количество уже инициализированных экземпляров класса.

Приватные статические поля доступны только внутри класса User. И ничто из внешнего мира не может помешать, только что рассмотренному нами, механизму ограничений: это еще одно преимущество использования концепции инкапсуляции в вашем коде.

4. Методы

Как нам уже известно поля класса содержат его данные. Возможность их модифицировать выполняют специальные функции, которые являются неотъемлемой его частью: методы methods.

Классы JavaScript поддерживают как создание и инициализацию начальными значениями их экземпляров, так и методы, которые обрабатывают значения их полей.

Например, давайте определим метод getName(), который возвращает значение поля name, уже знакомого нам по прошлым экспериментам, класса User:

class User {
  name = 'Unknown';

  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  getName() {    
      return this.name;  
  }
}

const user = new User('Jon Snow');
user.getName(); // => 'Jon Snow'

getName () {...} — это метод класса User.

user.getName () — инструкция вызова метода. Она выполняет код метода и может возвращать некоторое вычисленное значение.

В методе класса, как и в конструкторе используется информация, которая хранится в текущем экземпляре для того, чтобы выполнить с ней какие-либо действия. Для этого используется ключевое слово this, которое эквивалентно ссылке на текущий экземпляр класса. Используйте this для доступа к данным полей внутри экземпляра класса: this.field, а также для вызова других его методов внутри кода класса: this.method().

Давайте добавим к нашему классу User новый метод nameContains(str), который будет принимать один параметр и вызывает другой его метод:

class User {
  name;
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  getName() {
    return this.name;
  }

  nameContains(str) {    
      return this.getName().includes(str);  
  }
}

const user = new User('Jon Snow');
user.nameContains('Jon');   // => true
user.nameContains('Stark'); // => false

nameContains(str) {...} — это метод класса User, который принимает параметр str. Затем он выполняет другой метод текущего экземпляра this.getName(), чтобы получить имя пользователя.

Как вы знаете методы также могут быть приватными и язык Javascript не исключение. Cделать метод приватным можно просто добавив к его имени префикс #.

Давайте сделаем метод getName() приватным:

class User {
  #name;

  constructor(name) {
    this.#name = name;
  }

  #getName() {    
   return this.#name;  
  }
  
  nameContains(str) {
    return this.#getName().includes(str);  
  }
}

const user = new User('Jon Snow');
user.nameContains('Jon'); // => true
user.nameContains('Stark'); // => false

user.#getName(); // возбуждается исключение SyntaxError

Метод #getName() является приватным методом. Внутри метода nameContains(str) вы вызываете приватный метод следующим образом: this.#GetName(). Будучи закрытым, метод #getName() не может быть вызван вне тела класса User, поэтому выполнение кода в последней строке нашего примера вызовет возбуждение исключения SyntaxError.

4.2 Геттеры (getters) и сеттеры (setters)

Как известно из общей теории разработки программного обеспечения, геттер и сеттер имитируют обычное поле класса, но с большим контролем разработчика над тем, как впоследствии содержимое поля будет доступно, а также каким образом модифицироваться.

Соответственно, геттер выполняется при попытке получить значение поля, а сеттер при попытке установить его новое значение.

Рассмотрим следующий пример. Для того, что бы быть уверенным, что свойство name класса User никогда не будет пустым, давайте подключим к приватному полю #nameValue нашего класса специальные методы для получения и установки его значения (то есть определим для него геттер и сеттер):

class User {
  #nameValue;

  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  get name() {    
      return this.#nameValue;
  }

  set name(name) {    
      if (name === '') {
      throw new Error(`name field of User cannot be empty`);
    }
    this.#nameValue = name;
  }
}

const user = new User('Jon Snow');
user.name; // Вызывается геттер, => 'Jon Snow'
user.name = 'Jon White'; // Вызывается сеттер

user.name = ''; // Вызов сеттера с пустой строкой приводит к возбуждению исключения Error

Геттер get name() {...} выполняется, когда вы хотите получить доступ к содержимому поля: user.name. Когда выполняется сеттер set name(name) {...} значение поля обновляется user.name = 'Jon White'. Если новое значение для поля задается пустой строкой, то сеттер возвращает ошибку (возбуждается исключение).

4.3 Статические методы

Статические методы — это функции, прикрепленные непосредственно к классу, в котором они объявлены. И содержат логику, связанную с классом, а не с конкретным его экземпляром.

Для объявления статического метода используйте специальное ключевое слово static, за которым следует обычный синтаксис метода: static myStaticMethod () {...}.

При работе со статическими методами нужно помнить два простых правила:

Статический метод может получить доступ к статическим полям.
Статический метод не может получить доступ к полям экземпляра класса.

Например, давайте создадим статический метод, который определяет, был ли уже выбран пользователь с заданным именем.

class User {
  static #takenNames = [];

  static isNameTaken(name) {    
      return User.#takenNames.includes(name);  
  }
  name = 'Unknown';

  constructor(name) {
    this.name = name;
    User.#takenNames.push(name);
  }
}

const user = new User('Jon Snow');

User.isNameTaken('Jon Snow'); // => true
User.isNameTaken('Arya Stark'); // => false

isNameTaken() — это статический метод, который использует статическое приватное поле User.#takeNames для проверки уже принятых ранее имен.

Статические методы могут быть приватными: static #staticFunction(){...}. Опять же следуя концепции инкапсуляции, вы можете вызывать приватный статический метод только внутри тела класса.

5. Наследование: extends

Классы в JavaScript поддерживают наследование одним только способом: с использованием ключевого слова extends.

В выражении class Child extends Parent {...} , класс Child автоматически наследует от родительского класса Parent его конструктор, поля и методы.

Например, давайте создадим новый дочерний класс ContentWriter, который расширяет функционал нашего родительского класса User.

class User {
  name;

  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  getName() {
    return this.name;
  }
}

class ContentWriter extends User {  
    posts = [];
}

const writer = new ContentWriter('John Smith');

writer.name; // => 'John Smith'
writer.getName(); // => 'John Smith'
writer.posts; // => []

ContentWriter наследует от класса User конструктор, метод getName(), также его поле name. В классе ContentWriter мы объявляем новое поле, в котором будет находится массив сообщений posts.

Обратите внимание, что приватные члены родительского класса не наследуются дочерним классом.

5.1 Конструктор родителя: super() в constructor()

Если вы захотите вызвать родительский конструктор в дочернем классе, то вам нужно использовать специальный метод super(), доступный в конструкторе дочернего класса.

Например, давайте сделаем так, чтобы конструктор класса ContentWriter вызывал родительский конструктор нашего класса User, а затем инициализировал новое поле posts:

class User {
  name;

  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  getName() {
    return this.name;
  }
}

class ContentWriter extends User {
  posts = [];

  constructor(name, posts) {
    super(name);    
      this.posts = posts;
  }
}

const writer = new ContentWriter('John Smith', ['Why I like JS']);
writer.name; // => 'John Smith'
writer.posts // => ['Why I like JS']

При вызове метода super(name) внутри дочернего класса ContentWriter выполняется конструктор родительского класса User. А за ним вы помещаете код вашего конструктора дочернего класса.

Обратите внимание на следующий ниже пример кода. Внутри конструктора дочернего класса мы сначала должны выполнить метод super() перед использованием ключевого слова this. Вызов метода super() гарантирует то, что конструктор родительского класса заблаговременно инициализирует в экземпляре дочернего, поля и методы класса-родителя.

class Child extends Parent {
  constructor(value1, value2) {
  // Не работает!
    this.prop2 = value2;    
    super(value1);  
  }
}

5.2 Родительские методы в экземпляре дочернего класса: super в методах

Для того, чтобы получить доступ к методу родительского класса внутри метода дочернего, вы должны использовать специальную ссылку на экземпляр родительского класса: super.

class User {
  name;

  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  getName() {
    return this.name;
  }
}

class ContentWriter extends User {
  posts = [];

  constructor(name, posts) {
    super(name);
    this.posts = posts;
  }

  getName() {
    const name = super.getName();    
      if (name === '') {
      return 'Unknwon';
    }
    return name;
  }
}

const writer = new ContentWriter('', ['Why I like JS']);
writer.getName(); // => 'Unknwon'

Как видно из примера выше, метод getName() дочернего класса ContentWriter обращается к методу super.getName(), который был реализован в родительского классе User. То есть в дочернем классе мы заменяем родительский метод getName() на свой с тем же именем. Этот механизм объектно-ориентированного программирования называется переопределением метода .

Обратите внимание, вы можете использовать ссылку super со статическими методами, то есть получаете доступ к статическим методам родителя.

6. Проверка типа объекта: instanceof

Инструкция вида object instanceof Class определяет, является ли object экземпляром Class.

Давайте посмотрим на оператор instanceof в действии:

class User {
  name;

  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  getName() {
    return this.name;
  }
}

const user = new User('Jon Snow');
const obj = {};

user instanceof User; // => true
obj instanceof User; // => false

Как видим, объект user является экземпляром класса User, поэтому результат выполнения инструкции user instanceof User определяется как true.

Пустой объект {} не является экземпляром User, соответственно , obj instanceof User возвращает false.

Оператор instanceof является полиморфным: он определяет экземпляр дочернего класса как экземпляр родительского.

class User {
  name;

  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  getName() {
    return this.name;
  }
}

class ContentWriter extends User {
  posts = [];

  constructor(name, posts) {
    super(name);
    this.posts = posts;
  }
}

const writer = new ContentWriter('John Smith', ['Why I like JS']);

writer instanceof ContentWriter; // => true
writer instanceof User; // => true

writer является экземпляром дочернего класса ContentWriter. Поэтому инструкция writer instanceof ContentWriter возвращает true.

В то же время ContentWriter это дочерний класс User. Поэтому writer instanceof User также возвращает true.

Как же быть если вы хотите определить точно экземпляром какого класса является ваш объект? Для этого вы можете использовать свойство constructor вашего экземпляра класса, значение которого вы сравнивается с именем класса:

writer.constructor === ContentWriter; // => true
writer.constructor === User; // => false

7. Классы и прототипы

Как мы могли уже убедиться, синтаксис класса в JavaScript отлично справляется с абстрагированием от прототипного наследования. Для описания синтаксиса определения классов с использованием ключевого слова class я даже не использовал термин прототип.

Но тем не менее, как нам известно, классы в Javascript все таки построены на основе прототипного наследования. То есть каждый класс по сути является функцией и создает его экземпляр при вызове в качестве конструктора.

Следующие два фрагмента кода эквивалентны.

Версия класса с использованием ключевого слова class:

class User {
  constructor(name) {
    this.name = name;
  }

  getName() {
    return this.name;
  }
}

const user = new User('John');

user.getName(); // => 'John Snow'
user instanceof User; // => true

Версия кода выше, переписанная с использованием прототипного наследования:

function User(name) {
  this.name = name;
}

User.prototype.getName = function() {
  return this.name;
}

const user = new User('John');

user.getName(); // => 'John Snow'
user instanceof User; // => true

Резюмируя, делаем следующие вывод: синтаксис класса значительно проще для понимания работы кода если вы знакомы только с классическим механизмом наследования, реализованным в таких языках Java или Swift. Поэтому даже если вы используете синтаксис класса для разработки кода в соответствии концепцией объектно-ориентированного программирования в JavaScript, в любом случае, я рекомендую вам хорошенько разобраться в наследовании прототипов.

8. Доступность использования возможностей классов

Новые возможности использования классов, представленные в этом посте, отражены в стандарте ES2015 и предложениям, закладываемым в него на 3 этапе.

В конце 2019 года все, рассмотренные нами в посте, функциональные возможности классов представлены:

Публичные и приватные поля экземпляра класса являются частью Class fields proposal;
Приватные методы экземпляра, а также средства доступа (геттеры и сеттеры) являются частью Class private methods proposal;
Публичные и приватные статические поля, а также приватные статические методы являются частью Class static features proposal;
Все остальное является частью стандарта ES2015.

9. Выводы

Классы JavaScript инициализируют свои экземпляры конструкторами, определяя их методы, поля, а также их начальные значения. Вы можете прикрепить поля и методы к объявлению класса, используя ключевое слово static.

Механизм наследования реализуется с использованием ключевого слова extends, с помощью которого вы можете легко создать дочерний класс от родительского. Ключевое слово super используется для доступа к полям и методам родительского класса из дочернего.

Для того, чтобы воспользоваться преимуществами концепции инкапсуляции, сделайте поля и методы приватными, чтобы скрыть внутренние детали реализации ваших классов. Имена приватных полей и методов должны начинаться с префикса #.

Тем не менее классы в JavaScript становятся все более удобными в использовании. И в первую очередь это достигается повышением наглядности вашего кода для понимания его работы в случае командной разработки больших приложений.

А что вы думаете об использовании префикса # при определении приватных свойств классов?

Источник

Предисловие

Парадигма объектно-ориентированного программирования (далее просто ООП) повсеместно используется при создании современного программного обеспечения. Модель объектов, заложенная в данную парадигму, способна достаточно точно описывать свойства и возможности сущностей реального мира. Разумеется, эти объекты не существуют обособленно друг от друга, они взаимодействуют друг с другом для достижения какой-то глобальной цели разрабатываемой системы.

Стандартная библиотека некоторого языка программирования – замечательный сборник полезных утилит. Однако разнообразие решаемых программистами задач так велико, что одной только стандартной библиотекой ограничиться не получится. Программисту часто приходится самому создавать необходимый ему набор функциональности. Это можно сделать, создав пакет функций или набор классов.

Создание собственных классов при разработке программы добавляет в проект новый уровень абстракции, который позволяет определить некоторый функционал системы и работать в дальнейшем только с ним.

Чем выше уровень абстракции, которым пользуется программист, тем выше уровень его продуктивности при разработке приложения.

«Хорошая абстракция превращает практически неподъемную задачу в две, решить которые вполне по силам. Первая из этих задач состоит в определении и реализации абстракции, а вторая — в использовании этих абстракций для решения текущей проблемы.»

Э.С. Таненбаум

Использование ООП может существенно упросить жизнь программисту. Это достигается за счёт сокрытия особенностей внутренней реализации классов. Программисту остаётся лишь пользоваться её удобствами. Кажется, что ООП – панацея от всех проблем. Однако на практике, если не иметь чёткого представления о том, какие классы нужно реализовать и как ими потом пользоваться, в результате может получиться очень запутанная система, которая начнёт порождать спагетти-коду (от англ. “spaghetti code”), который будет лишь мешаться, когда вы захотите добавить что-то новое в систему.

Чтобы избежать большинства проблем, возникающих при использовании ООП, нужно:

Иметь некоторый опыт создания программ и использования классов.
Строить структурные диаграммы классов.

Первое придёт со временем, а со вторым я могу вас познакомить прямо сейчас. Сегодня мы разберём диаграмму классов UML.

Содержание

Назначение диаграммы классов
Постановка задачи и её анализ
Класс
1. Статический класс
2. Абстрактный класс
Поля класса
1. Уровень видимости
2. Идентификатор
3. Тип поля
4. Кратность
Методы класса
Классы, отвечающие за графику
Виды отношений
1. Отношение ассоциации
2. Отношение зависимости
3. Отношение наследования
4. Отношение агрегации
5. Отношение композиции

Назначение диаграммы классов

Диаграмма классов (от англ. «class diagram») предназначена для представления внутренней структуры программы в виде классов и связей между ними.

Все сущности реального мира, с которыми собирается работать программист, должны быть представлены объектами классов в программе. При этом у каждого класса должно быть только одно назначение и уникально осмысленное имя, которое будет связано с этой целью.

Взаимосвязь диаграммы классов с другими диаграммами

Диаграмма классов UML тесно связана с другими диаграммами, поскольку в них используются экземпляры классов (объекты), описанные на диаграмме классов. Например, на диаграмме кооперации (англ. «cooperation diagram») показывается структурные связи при взаимодействии объектов, а на диаграмме последовательности (англ. «sequence diagram») изображается последовательность обмена сообщений между объектами.

Постановка задачи и её анализ

Представьте, что мы хотим разработать программу для построения графиков функций. Давайте кратко изобразим основной функционал такой программы на диаграмме вариантов использования UML:

Зачем нужен вариант использования «построить график функции»

В своей программе я сделал ставку на то, что пользователь захочет сначала задать все функции, с которыми он захочет работать, а только после этого строить те, которые ему нужны в данный момент.

Разумеется, мы хотим, чтобы наше приложение обладало графическим интерфейсом. На данном этапе разумно будет разбить задачу построения диаграммы на две части:

Построить диаграмму для классов, ответственных за работу с пользовательскими математическими функциями.
Построить диаграмму для классов, ответственных за корректное отображение графических элементов в программе.

Зачем плодить множество диаграмм, когда можно сделать одну большую?

Диаграмма классов строится прежде всего для внесения ясности в будущий процесс разработки системы. На первый взгляд, удобно всё классы построить на одной диаграмме, однако это может вызвать путаницу у читателей диаграммы, так как деталей будет слишком много.

Более правильным подходом станет выделение групп классов под различные задачи. Для каждой такой группы можно будет строить свою диаграмму. Чем меньше программисту нужно знать деталей для работы с какой-то частью программы, тем быстрее он сможет решить задачу.

Впоследствии можно построить упрощённую диаграмму для отображения взаимосвязей между классами из разных диаграмм.

Классы, ответственные за работу с математическими функциями будут предоставлять возможность создавать объекты математических функций и подсчитывать таблицу значений.

Давайте определимся с тем, как мы собираемся работать с функциями. Во-первых, договоримся, что мы будем работать не напрямую с функциями, а только с их телами.

Именно поэтому в этой статье мы будем оперировать термином математическое выражение, а не термином функция.

Компьютер не может оперировать напрямую математическими выражениями, записанными в строке так же просто, как и обычными числами, записанными в коде программы.

Поэтому мы создадим набор классов, которые будут «знать», как работать с такими данными. Упрощённая схема создания математических выражений представлена на рисунке ниже.

Для того чтобы мы могли работать с телом функции, записанным в виде строки, необходимо разбить эту строку на элементарные части. Их чаще всего называют лексемами (от англ. «lexeme») или токенами (от англ. «token»). В данной статье мы будем использовать термин токен. Получить список токенов математического выражения можно, используя алгоритм сортировочной станции.

Затем из полученного списка токенов мы будем строить постфиксную запись выражения.

На этом этапе математическое выражение мы будем считать обработанным и готовым к работе. Чтобы вычислить значение этого выражения, мы будем подставлять вместе переменной какое-либо действительное значение.

Для удобства работы с нашим приложением нужно добавить возможность определения и использования именованных констант. Например, использование распространённых математических констант, таких как π = 3,141592.. или e = 2,71828.. будет очень удобным для пользователей.

В заключение, хочется отметить, что каждое серьёзной программе необходим механизм обработки ошибок. Наша программа не будет исключением. Пользовательские выражения будут проверяться на корректность математической записи.

Соглашение об именовании объектов и классов

Несмотря на то, что данную статью я пишу на русском языке, на диаграммах мы всё будем описывать на английском языке. Для этого есть две причины:

Когда вы начнёте реализовывать классы, описанные на диаграмме, в коде, вы будете давать им название на английском языке. Разные программисты по-разному могут перевести одно и то же слово. Например, класс «МатематическоеВыражение» некоторые могут перевести как «MathExpression», другие, исходя из специфика задачи, как «Function» или просто как «Expression». Таким образом, когда вы начнёте сопоставлять написанные классы с элементами на диаграмме, вы можете запутаться.
Технический английский язык обычно более ёмок, чем русский. Это позволит сократить объём текста на диаграмме.

Давайте подведём итог и выясним, какие классы нам будут нужны для решения поставленной задачи:

Класс для хранения математического выражения. Назовём его MathExpression.
Класс для разбиения строкового представления выражения на список токенов — MathParser.
Класс для построения постфиксной формы выражения из списка токенов — MathFormConverter.
Класс для работы с именованными константами — MathConstantManager.
Класс для проверки корректности пользовательского математического выражения — MathChecker.
Класс для подсчёта таблицы значений математического выражения — MathCalculator.

Почему все имена классов имеют префикс Math?*

Когда я разрабатывал это приложения, я решил, что некоторый функционал системы можно повторно использовать в других проектах. Следовательно, было бы полезно выделить эти функции в отдельную библиотеку. Чтобы подчеркнуть, что этот набор функций взаимосвязан, я и добавил в их имена префикс Math.

Более правильным решением было бы вынести все эти классы в пространство имён Math и убрать префикс из имён. Однако продолжим работать с нашим Legacy-кодом.

Класс

Класс — элемент диаграммы, обозначающий множество объектов, обладающих одинаковой внутренней структурой, поведением и отношениями с объектами других классов. Изображается класс на диаграмме в виде прямоугольника, разделённого на три секции:

Имя класса
Список полей класса
Список методов класса

Выбор терминологии

В различной технической литературе вы можете встретить альтернативные названия для этих терминов:

Поля (от англ. “field”) <=> свойства (от англ. “properties”), атрибуты (от англ. “attributes”)
Методы (от англ. “method”) <=> функции (от англ. “functions”), операции (от англ. “operations”)

В данной статье мы будем использовать термины поле для внутренних переменных класса и метод для функций, которые являются частью класса. Тем не менее, имейте в виду, что в разных источниках могут встречаться другие термины, обозначающие то же самое.

Обязательным элементом класса является только его название.

Оранжевым цветом мы будем выделять обязательные части элементов.

Пример класса «Покупатель». У покупателя есть баланс (balance) денег и список желаемого (wishList). Пользователь может пополнять баланс на некоторую сумму денег (topUpBalance()), может совершать покупки (makePurchase()) и может добавлять товары в список желаемого (appendToWishList()). Также мы можем проверить, подтверждена ли электронная почта пользователя.

Обычно в качестве имени класса выбирается существительное в единственном числе. Разумеется, это имя должно быть уникальным в пределах диаграммы. Если имя класса состоит из нескольких слов, мы ,по практическим соображениям, будем записывать их слитно в верблюжьем стиле (от англ. «CamelCase»).

Рекомендация по именованию классов

Определение класса схоже с определением актёра в том смысле, что оба эти элемента обозначают группу объектов и пользователей соответственно. В связи с этим оба эти элемента должны именоваться существительным в единственном числе.

Настало время изобразить наши классы на диаграмме. Пока что давайте изобразим только имена этих классов.

Первая версия диаграмма классов, которые отвечают за работу
с математическими выражениями.

Пока что эта диаграмма не даёт никакого понимания того, как будет устроена наша система, однако к концу статьи диаграмма значительно преобразится.

Статический класс

Класс, в котором есть только статические поля и методы и на основе которого не создаются объекты, называется статическим классом. Чтобы показать на диаграмме, что наш класс статический, нужно добавить к имени модификатор «utility».

Формально, такие модификаторы называется стереотипами. Стереотип – именованный набор свойств. В данном случае, стереотип «utility» означает, что объекты указанного класса не создаются.

По сути, название модификатора «utility» связано с тем, статический класс предоставляет набор утилит, которые могут быть использованы любыми классами, которые в них нуждаются.

В нашей системе классы MathParser, MathFormConverter, MathConstantManager являются статическими, потому что они представляют собой «сборник» полезных функций, которые мы объединили в класс. Давайте изобразим это на нашей диаграмме.

2 версия диаграммы

Абстрактный класс

Класс, который является базовым для других классов и объекты которого мы не собираемся создавать, называют абстрактным. Абстрактный класс на диаграмме изображается так же, как и обычной класс, однако имя такого класса должно быть записано курсивом.

В UML принято соглашение, согласно которому все элементы, относящиеся к абстрактному классу, должны быть помечены курсивом (жирный шрифт при этом сохраняется).

Поля класса

Вернёмся к нашему примеру с классом Customer. Обратите внимание на центральную секцию.

Давайте рассмотрим первую строчку. Что вообще означает запись «- balance: Integer»? Сейчас будем разбираться.

В общем случае, каждое поле класса должно описываться следующим образом:

Общий вид поля класса

Нами в данной статье не будет рассмотрено использование свойств в полях класса, поскольку это достаточно специфичная тема.

Уровень видимости

Уровень видимости (от англ. «visibility») — свойство поля, которое показывает, из какой части программы можно обратиться к данному полю.

В нашем случае, поле balance — закрытое

Обычно может принимать следующие значения:

«+» — открытое поле. Аналог public в языках программирования. Означает, что к полю можно обратиться из любой части программы.
«-» — закрытое поле. Аналог private в языках программирования. Означает, что получить доступ к полю можно только внутри класса.
«#» — защищённое поле. Аналог protected в языках программирования. Означает, что получить доступ к полю можно внутри класса и внутри производных классов.

Может показаться, что как-то неудобно для каждого поля указывать его уровень видимости. Почему бы не группировать поля по уровню видимости? Например, именно такой подход используется в языке программирования C++. Давайте попробуем напрямую использовать ключевые слова public, private и protected.

Несмотря на удобство такого подхода, мы будем указывать уровень видимости для каждого элемента.

А что будет, если не указывать уровень видимости вовсе?*

В некоторых языках программирования, к примеру, в C++ или C# отсутствие уровня видимости поля или метода по умолчанию означает, что такой элемент считается закрытым. Тем не менее, обычно уровень видимости указывается для каждого поля, чтобы код становился более читабельным.

В UML, если уровень видимости не указан, то никакого значения по умолчанию не подразумевается. Таким образом, в данной статье мы всегда будем указывать уровень видимости для наших элементов.

Идентификатор

Идентификатор (от англ. «identificator») — название поля. Является обязательным элементом для описания переменной на диаграмме классов, поскольку однозначно её определяет (все идентификаторы на диаграммах уникальны).

Тип поля

Тип поля (англ. «type of field») показывает, какой тип имеет данное поле в нашей программе. На ранней стадии проектирования можно и не уточнять, какой тип имеет то или иное поле.

Типы полей обычно привязаны к какому-то конкретному языку программирования, например. Кроме того, в качестве типа поля может быть использован пользовательский тип данных.

Кратность

Кратность (от англ. «multiplicity») – интервал, определяющий диапазон количества элементов в массиве. Если для поля указана кратность, то его следует считать массивом. Количество элементов в таком массиве и будет определяться указанным интервалом.

Список желаемого — это массив, который может либо быть пустым, либо может хранить неограниченное число товаров.

Пояснение к использованию кратности

Multiplicity is a definition of an inclusive interval of non-negative integers to specify the allowable number of instances of described element.

Кратность определяет отрезок с неотрицательными целочисленными границами, который показывает допустимое количество объектов определённого типа.

“Кратность, если она присутствует, определяет данный атрибут как массив (определенной или неопределенной длины).”

Учебно-методическое пособие по дисциплине «Анализ и проектирование на UML». ИТМО.

Тем не менее, использование кратность уходит на второй план, поскольку в современных системах используют более сложные коллекции — списки, очереди, деревья.

Для кратности указывают одно или два значения:

[m..n] — интервал от m до n включительно (m <= n). Такая запись будет означать, что в коллекции может храниться от m до n значений включительно.
[n] – интервал, который можно рассматривать, как сокращённую запись [0..n].

Может случиться так, что мы захотим показать, что в массиве может храниться неограниченное количество элементов. В таком случае верхняя граница n заменяется символом *.

Примеры интервалов:

[1] — ровно один объект. То же самое, что и интервал [1..1]
[0..1] — ноль или один объект.
[0..*] — ноль или неограниченное количество объектов. Часто такой интервал обозначают просто как [*].
[1..*] — один или неограниченное количество объектов.

Наиболее часто используют кратность [0..*] или [1..*]. Можно заметить, что динамические структуры данных вообще очень удобны в использовании. В нашей статье мы откажемся от использования кратности, а будем использовать такие коллекции: связный список (List) и ассоциативный массив (Map).

С использованием кратности мы ещё столкнёмся, когда будем знакомиться с различными типами отношений. Теперь, когда мы немного познакомились с правилами описания полей классов, давайте опишем некоторые поля для классов нашего проекта.

3 версия диаграммы

Чтобы отличать статические элементы класса от обычных, статические поля и методы будут подчёркиваться.

Назначение каждого поля построенных классов

Диаграмма классов UML хорошо показывает отношения между классами, однако она не может многого сказать о назначении полей и методов в классах. Если вы хотите лучше понять, для чего нужно каждое поле на диаграмме, прочтите об этом ниже.

Класс MathExpression:

initial – строковое математическое выражение, записанное в инфиксной форме.
postfix – строковое математическое выражение, записанное в постфиксной форме.
parameters – параметры в математическом выражении. Всего параметров четыре: a, b, c, d. У каждого параметра могут быть произвольные действительные значения. Значения параметров хранятся в ассоциативном массиве.

Класс MathParser:

delimiters — список разделителей. С помощью этих разделителей удаётся простым образом разбить входное выражение на список токенов.

Класс MathFormConverter:

precedence — ассоциированный массив, хранящий приоритет каждой операции/функции. Это необходимо для перевода выражения из инфиксной формы в постфиксную.

Класс MathConstantManager:

userDefinedConstants — ассоциированный массив, хранящий значения определённых пользователем констант.
predefinedConstants — ассоциированный массив, хранящий значения предопределённых констант.

Класс MathChecker:

userExpression — строковое представление пользовательского математического выражения, которое будет проверяться.
errorPlace — участок строки, в котором содержится ошибка (например, неизвестный системе токен).
errorType — тип ошибки.
operations — список корректных операций.
functions — список корректных функций.
operandQuantity — ассоциированный массив, хранящий количество аргументов для каждой операции/функции.

Класс MathCalculator:

expression — объект математического выражения, значения которого будут подсчитываться.

Аналогичное примечание будет сделано и для методов классов.

Методы класса

Снова разберём наш пример с классом Customer. На этот раз обратим внимание на третью секцию — секцию методов.

Описание методов очень похоже на описание полей класса. На рисунке ниже представлен общий вид описания метода класса.

Аргументы методов в общем случае описываются следующим образом:

В случае, если у метода есть несколько аргументов, они указываются в скобках через запятую
в указанном формате.

Теперь давайте добавим на нашу основную диаграмму методы классов.

Назначение каждого метода построенных классов

Класс MathExpression:

setParameter(parameter, value) — устанавливает параметру parameter значение value.
setExpression(expression) — устанавливает новое тело функции математического выражения.
getStringRepresentation() — возвращает тело функции.

Класс MathParser:

CreateTokenList(expression) — разбивает математическое выражение на список токенов и возвращает его в виде списка строк.

Класс MathFormConverter:

InfixToPostfix(infixExpression) — переводит математическое выражение в постфиксную форму.

Класс MathConstantManager:

addConstant(constant, value) — добавляет в систему новую пользовательскую константу.
alterConstant(constant, newValue) — изменяет значение пользовательской константы constant на newValue.
deleteConstant(constant) — удаляет пользовательскую константу constant.
getConstantValue(constant) — возвращает значение пользовательской константы constant.
isConstant(token) — проверяет, является ли token константой.

Класс MathChecker:

areAllTokensCorrect() — проверяет все токены математического выражения на корректность.
areBracketsCorrespond() — проверяет все ли скобки расставлены правильно.
hasEmptyBrackets() — проверяет, есть ли в выражении пустые скобки
hasMissedOperations() — проверяет, есть ли в выражении пропущенные операции. Например, для отслеживания случаев «18 354» — между числами пропущена операция.
IsOperation(token) — проверяет, является ли токен корректной операцией.

Класс MathCalculator:

calculate(value) — подсчитывает значение математического выражения, когда значение переменной равно value

Классы, отвечающие за графику

Помните, мы в начале статьи договорились, что у нас будет две диаграммы: одна для классов, отвечающих за работу с функциями, другая – для классов, отвечающих за графику? Настало время построить вторую диаграмму. Результат представлен на картинке ниже.

Слишком много непонятных классов

Давайте вместе разбираться в этой куче классов:

QWidget – стандартный класс фреймфорка Qt, который является базовым почти для всех создаваемых виджетов (графических элементов). В нашем проекте все элементы созданы на основе этого класса.
QDialog – стандартный класс для создания диалоговых окон.
AboutProgramDialog – окно информации о программе. Такое окно есть почти в каждой программе. В нём находится краткое описание проекта, его авторы и, возможно, информация о лицензировании.
HelpDialog – окно справочной информации. В больших системах справочник просто необходим.
MainWindow – главное окно программы «Построитель графиков функций». В нём содержатся основные элементы программы: плоскость для построения графиков (PaintingArea), список блоков ввода функций (FunctionBoxList), список блоков ввода констант (ConstantBoxList).

PaintingArea – плоскость для построения графиков. Пользователь может захотеть нарисовать графики некоторых определённых им функций. За отображения этих графиков и отвечает данный класс.

Координатная плоскость для построения графиков. Является объектом класса PaintingArea. В качестве примера, на координатной плоскости построен график функции y=sin(x)

Graph – график функции на координатной плоскости. Пример объекта класса Graph представлен на рисунке выше.
FunctionBox – блок ввода функции. Представлен на рисунке ниже.

FunctionBoxList – список блоков ввода функций.
ConstantBox – блок ввода константы. Представлен на рисунке ниже.

ConstantBoxList – список блоков ввода констант.

Виды отношений

Давайте начнём рассматривать различные отношения между классами на диаграмме. Нами будут рассмотрены следующие соединительные линии:

Отношение ассоциации
Отношение зависимости
Отношение обобщения, также известное как отношение наследования.
Отношение агрегации
Отношение композиции

Обозначение каждого вида отношения представлено на рисунке ниже. Далее мы начнём рассматривать каждое отношение в подробностях.

Рассматриваемые нами виды отношений

Отношение ассоциации

Отношение ассоциации используют, чтобы показать, что между классами (например, между двумя классами) существует некоторая связь. Обычно с помощью него на диаграмме классов показывают, что один класс пользуется функционалом другого класса.

Методы класса LogSystem используют метод Console::WriteLine() и, возможно, некоторые
другие для вывода результатов.

В общем случае, использование отношения ассоциации выглядит следующим образом:

Как вы можете заметить, стрелка ассоциации направлена от класса пользователя к классу владельцу используемой функциональности. Для пояснения того, каким образом один класс использует другой класс, вы можете описать данный процесс в вспомогательном тексте.

Обратите внимание на кратность ассоциации, которая расположена под стрелкой. С кратностью мы уже встречались ранее. Здесь у нее несколько иное значение. Кратность ассоциации обозначает количество объектов, которые участвуют во взаимодействии. Как показано на рисунке выше, во взаимодействии могут участвовать от m до n пользователей и от q до r владельцев.

Клиенты могут подключаться к серверу. С помощью кратности ассоциации указывается допустимое количество объектов в таком взаимодействии.

Если кратность ассоциации не указана, будет подразумеваться кратность [0..*]. В случае со статическими классами кратность не указывается (можно считать, что там указана кратность [1].

Избегайте использования отношения ассоциации в обе стороны, как это показано на рисунке ниже. Такое взаимодействие классов можно считать ярким примером спагетти-кода. В случае ошибки очень сложно будет обнаружить, что послужило ей причиной.

Обозначение отношения ассоциации

Строго говоря, отношение ассоциации изображают сплошной линией без стрелок. Например, на различных сайтах вы, скорее всего, могли видеть следующие примеры.

В таких стандартных примерах очевидно, что студент учится у преподавателей и что работник работает на компанию, и никак иначе. Однако людям, которые только начинают знакомиться с вашей программой, необходимо понимать, в какую сторону направлена стрелка. Таким образом, возникает потребность в использовании именно направленного отношения ассоциации. В дальнейшем мы будем обозначать ассоциацию сплошной линией со стрелкой.

Давайте добавим отношения ассоциации на наши диаграммы.

С помощью отношения ассоциации мы в общих чертах показываем, как взаимодействуют классы.

Когда пользователь создаёт блок ввода константы и заполняет все поля, в системе создаётся новая константа. За это отвечает статический класс MathConstantManager.

Отношение зависимости

Отношение зависимости используют, чтобы показать, что изменение одного класса требует изменение другого класса.

В нашем случае вид графика функции зависит от самой функции или, по нашей договорённости об именовании, от объекта математического выражения. Давайте покажем это на диаграмме.

Изменение объекта математического выражения влияет на вид графика.

Стрелка отношения зависимости направлена от зависимого класса к независимому.

Объекты класса Graph зависят от изменений в объектах класса MathExpression, поскольку, на самом деле, в объекте Graph хранится указатель на объект класса MathExpression. Поэтому мы можем считать, что график «знает» обо всех изменениях внутри математического выражения (изменение тела функции, изменение границ значений переменной, изменение значения параметров и т.д.).

Отношение между этими двумя классами как бы соединяет две диаграммы воедино. Все классы нашей первой диаграммы «работают» на объекты класса MathExpression. Людям, работающим с графической частью приложения, нужно знать лишь об этом классе, что существенно снижает сложность. В результате наша вторая диаграмма приобретает следующий вид.

Отношение наследования

Прежде чем мы начнём изучать данное отношение, проясним один момент. Как вы можете видеть, данное отношение имеет два названия: отношение обобщения и отношение наследования. В терминах ООП принцип наследования является очень важной вещью. Чтобы не вносить путаницу в дальнейшее повествование, давайте договоримся использовать только второе название – отношение наследования – применительно к диаграмме классов.

Итак, отношение наследования используется, чтобы показать, что один класс является родителем (базовым классом или суперклассом) для другого класса (потомка, производного класса).

Если вы работали с какой-нибудь библиотекой для создания графического интерфейса (OpenGL в чистом виде не в счёт!), вы могли заметить, что все классы графических элементов обычно выстраиваются в цепочку наследования. Например, взгляните на цепочку наследования классов фреймворка Qt5, представленную на рисунке ниже.

Отношение наследования здесь изображается обычной стрелкой.

Полная версия диаграммы

Полную версию диаграммы вы можете посмотреть по ссылке

Разумеется, такие цепочки наследования просто необходимы, поскольку различные виджеты (графические элементы) имеют схожие свойства и поведение. В нашем приложении классы виджетов тоже были созданы на основе нескольких базовых классов: QWidget и QDialog. Давайте покажем это на диаграмме.

Мы свернули классы ради экономия места. В дальнейшем мы также будем это делать, поскольку нас будет интересовать именно отношения между классами, а не их поля и методы. Заметьте, что в большинстве наших классов мы не можем обойтись без класса QWidget и QDialog, однако его использование приводит к беспорядку.

Давайте договоримся, что больше мы не будем изображать эти два базовых класса, чтобы избежать проблем с читабельностью диаграммы. Тем не менее, мы будем иметь в виду, от каких классов наследуются оставшиеся.

Отношение агрегации

Отношение агрегации между двумя классами показывает, что один из них включает в себя другой класс в качестве составной части. При этом класс-часть может и существовать обособленно от класса-целого (далее мы раскроем смысл этой фразы).

В переводе с английского, слово aggregation означает соединение частей. Это значение очень точно отражает суть данного отношения – показать, из каких частей состоит класс.

В целом, смысл этого отношения достаточно условен. Может показаться, что определение отношения агрегации «один класс включает в себя другой класс» означает примерно следующее:

class A
{
	class B
	{
	};
…
};

На самом деле, это отношение означает, что объект одного класса включает в себя в качестве составной части объект другого класса.

Объект класса PersonalComputer (упрощённо) состоит из объекта класса Monitor, объекта класса ComputerMouse и объекта класса Keyboard.

С отношением агрегации также можно использовать кратность, чтобы показать, сколько объектов одного класса входят в состав объекта другого класса.

На нашей диаграмме есть много мест, где нам может пригодиться отношение агрегации:

Объект класса MainWindow содержит в себе по одному объекту классов PaintingArea, ConstantBoxList, FunctionBoxList.
Неограниченное количество объектов класса Graph могут содержаться в объекте класса PaintingArea.
Класс-контейнер ConstantBoxList может содержать в себе неограниченное количество объектов класса ConstantBox.
Класс-контейнер FunctionBoxList может содержать в себе неограниченное количество объектов класса FunctionBox.

Отношение композиции

Отношение композиции является частным случаем отношения агрегации. Однако у него есть одно отличие – классы-части, которые он соединяет с классом-целым, не могут существовать обособленно.

Одним из переводов слова composition является слово смесь. Если допустить, что из смеси не получится получить исходные компоненты, то это хорошо помогает понять, что части, соединённые отношением композиции не могут существовать сами по себе.

Давайте в качестве примера рассмотрим окно интерпретатора Python.

Понятное дело, что ни полоса прокрутки (ScrollBar), ни заголовок окна (Title), ни поле ввода команд (TextInput) не могут существовать отдельно от окна программы (Window). Это можно изобразить на диаграмме классов следующим образом.

В нашей диаграмме объекты классов FunctionBox и ConstantBox не могут существовать отдельно от их контейнеров. Кроме того, объекты класса Graph тоже не могут существовать обособленно от координатной плоскости.

Вот и всё! Мы рассмотрели достаточно элементов диаграммы классов, чтобы начать делать собственные диаграммы классов.

P.S. Спасибо всем, кто дошёл до этого момента. Статья получилась очень массивной, поскольку хотелось разобрать все основные элементы на практическом примере.

Источник

Унифицированный язык моделирования ( UML ) — это язык моделирования общего назначения в области разработки программного обеспечения, предназначенный для обеспечения стандартного подхода к визуализации проектирования системы. Первоначальным мотивом создания UML было желание стандартизировать различные системы обозначений и методы проектирования программного обеспечения. В UML диаграмма классов является одним из шести типов структурных диаграмм . Диаграммы классов являются основой процесса моделирования объектов и моделируют статическую структуру системы.

Структурные диаграммы показывают статическую структуру системы и ее частей на разных уровнях абстракции и реализации и то, как они связаны друг с другом. Элементы на структурной диаграмме представляют значимые концепции системы и могут включать абстрактные концепции, концепции реального мира и реализации. Существует семь следующих типов структурных диаграмм:

Диаграмма классов
Диаграмма компонентов
Схема развертывания
Диаграмма объекта
Схема пакета
Схема составной структуры
Диаграмма профиля

Что такое диаграмма классов?

Диаграмма классов на унифицированном языке моделирования (UML) — это диаграмма статической структуры, которая описывает структуру системы, показывая ее классы, их атрибуты, операции (или методы) и отношения между объектами. Диаграмма классов — это план системы или подсистемы. Диаграммы классов можно использовать для моделирования объектов, составляющих систему, для демонстрации отношений между объектами и для описания ролей этих объектов и предоставляемых ими услуг.

Цель UML — предоставить стандартную нотацию, которую можно использовать всеми объектно-ориентированными методами, а также выбрать и интегрировать лучшие элементы предшествующих нотаций. UML был разработан для широкого круга приложений. Следовательно, он предоставляет конструкции для широкого спектра систем и действий (например, распределенные системы, анализ, проектирование и развертывание систем).

UML — это нотация, возникшая в результате объединения OMT с

Техника объектного моделирования OMT [ James Rumbaugh 1991] – лучше всего подходит для анализа и информационных систем с интенсивным использованием данных.
Booch [ Gradi Booch 1994] — отлично подходил для дизайна и реализации. Грэди Буч много работал с языком Ада и был главным игроком в разработке объектно-ориентированных методов для этого языка. Хотя метод Буча был сильным, нотация была принята хуже (в его моделях преобладало множество форм облаков — не очень аккуратно).
OOSE (Object-Oriented Software Engineering [ Ivar Jacobson 1992]) — включает модель, известную как варианты использования. Сценарии использования — это мощная техника для понимания поведения всей системы (область, в которой объектно-ориентированный подход традиционно был слабым).

В 1994 году Джим Рамбо, создатель OMT, ошеломил мир программного обеспечения, когда он покинул General Electric и присоединился к Грэди Бучу в Rational Corp. Целью партнерства было объединить их идеи в единый унифицированный метод (рабочее название метод действительно был «унифицированным методом»).

Назначение диаграммы классов

Диаграммы классов полезны на многих этапах проектирования системы. На этапе анализа диаграммы классов могут помочь вам понять требования предметной области и определить ее компоненты. В проектах объектно-ориентированного программного обеспечения диаграмма классов, созданная на ранних стадиях проекта, содержит классы, которые часто преобразуются в реальные классы и объекты программного обеспечения при написании кода.

Позднее вы можете преобразовать ранний анализ и концептуальные модели в диаграммы классов, чтобы показать определенные части системы, пользовательские интерфейсы, логические реализации и т. д.

Диаграммы классов широко используются при моделировании объектно-ориентированных систем, поскольку они являются единственными диаграммами UML, которые могут быть отображены непосредственно на объектно-ориентированные языки. На этапе реализации цикла разработки программного обеспечения вы можете использовать диаграммы классов для преобразования моделей в код и кода в модели.

Пример класса

У собаки есть состояния – цвет, имя, порода, а также поведение – виляние, лай, еда. Объект является экземпляром класса.

Обозначение класса UML

Класс представляет концепцию, которая инкапсулирует состояние ( атрибуты ) и поведение ( операции ). Каждый атрибут имеет тип. Каждая операция имеет подпись . Имя класса является единственной обязательной информацией .

Имя класса:

Имя класса появляется в первом разделе.

Атрибуты класса:

Атрибуты показаны во втором разделе.
Тип атрибута отображается после двоеточия.
Атрибуты сопоставляются с переменными-членами (элементами данных) в коде.

Классовые операции (методы):

Операции показаны в третьем разделе. Это услуги, предоставляемые классом.
Тип возвращаемого значения метода отображается после двоеточия в конце подписи метода.
Возвращаемый тип параметров метода отображается после двоеточия после имени параметра. Операции сопоставляются с методами класса в коде

Классовые отношения

Класс может быть вовлечен в одно или несколько отношений с другими классами. Связь может быть одного из следующих типов: (См. рисунок справа для графического представления отношений).

Имена отношений

Имена отношений пишутся посередине ассоциативной строки.
Названия хороших отношений имеют смысл, если прочитать их вслух:
- «Каждая электронная таблица содержит некоторое количество ячеек»,
- «выражение оценивается как значение»
Они часто имеют небольшую стрелку, указывающую направление, в котором следует читать отношения, например, выражения оцениваются как значения, но значения не оцениваются как выражения.

Отношения — Роли

Роль – это направленная цель ассоциации.
Роли написаны на концах ассоциативной линии и описывают цель, которую играет этот класс в отношениях.
- Например, ячейка связана с выражением. Характер связи таков, что выражением является формула клетки.

Судоходность

Стрелки указывают, возможно ли при наличии одного экземпляра, участвующего в отношении, определить связанные с ним экземпляры другого класса.

Диаграмма выше предполагает, что,

Имея электронную таблицу, мы можем найти все содержащиеся в ней ячейки, но это
- мы не можем определить по ячейке, в какой электронной таблице она содержится.
Учитывая ячейку, мы можем получить соответствующее выражение и значение, но
- учитывая значение (или выражение), мы не можем найти ячейку, для которой это атрибуты.

Видимость атрибутов класса и операций

В объектно-ориентированном дизайне есть нотация видимости атрибутов и операций. UML определяет четыре типа видимости: public , protected , private и package .

Символы +, -, # и ~ перед именем атрибута и операции в классе обозначают видимость атрибута и операции.

+ обозначает общедоступные атрибуты или операции
– обозначает частные атрибуты или операции
# обозначает защищенные атрибуты или операции
~ обозначает атрибуты пакета или операции

Пример видимости класса

В приведенном выше примере:

attribute1 и op1 MyClassName являются общедоступными
attribute3 и op3 защищены.
attribute2 и op2 являются частными.

Доступ для каждого из этих типов видимости показан ниже для членов разных классов.

Право доступа	общественный (+)	частный (-)	защищенный (#)	Пакет (~)
Члены одного класса	да	да	да	да
Члены производных классов	да	нет	да	да
Члены любого другого класса	да	нет	нет	в том же пакете

Множественность

Сколько объектов каждого класса принимают участие в отношениях и множественности можно выразить как:

Ровно один — 1
Ноль или единица – 0..1
Многие – 0..* или *
Один или несколько – 1..*
Точное число — например, 3..4 или 6
Или сложное отношение — например, 0..1, 3..4, 6.* будет означать любое количество объектов, кроме 2 или 5.

Пример множественности

Требование: Студент может посещать несколько курсов, и многие студенты могут быть зачислены на один курс.
В приведенном ниже примере диаграмма классов (слева) описывает формулировку вышеуказанного требования для статической модели, а диаграмма объектов (справа) показывает моментальный снимок (экземпляр диаграммы классов) зачисления на курс для курсы по программной инженерии и управлению базами данных соответственно)

Пример агрегации — компьютер и комплектующие

Агрегация — это частный случай ассоциации, обозначающий иерархию «состоит из».
Агрегат — это родительский класс, компоненты — это дочерние классы.

Пример наследования — таксономия ячеек

Наследование — еще один частный случай ассоциации, обозначающей «своего рода» иерархию.
Наследование упрощает модель анализа, вводя таксономию
Дочерние классы наследуют атрибуты и операции родительского класса.

Диаграмма классов — пример инструмента диаграммы

Диаграмма классов может также иметь примечания, прикрепленные к классам или отношениям. Примечания отображаются серым цветом.

В приведенном выше примере:

Мы можем интерпретировать значение приведенной выше диаграммы классов, прочитав пункты следующим образом.

Форма — это абстрактный класс. Он показан курсивом.
Форма — это суперкласс. Круг, прямоугольник и многоугольник являются производными от формы. Другими словами, Круг — это Форма. Это отношение обобщения/наследования.
Существует связь между DialogBox и DataController.
Форма является частью окна. Это агрегационные отношения. Shape может существовать без Window.
Точка является частью Круга. Это композиционные отношения. Точка не может существовать без Окружности.
Окно зависит от события. Однако Event не зависит от Window.
Атрибутами Circle являются радиус и центр. Это класс сущности.
Имена методов Circle: area(),circ(), setCenter() и setRadius().
Радиус параметра в Circle является параметром in типа float.
Метод area() класса Circle возвращает значение типа double.
Атрибуты и имена методов Rectangle скрыты. У некоторых других классов на диаграмме также скрыты атрибуты и имена методов.

Пример диаграммы классов: система заказов

Пример диаграммы классов: графический интерфейс

Диаграмма классов может также иметь примечания, прикрепленные к классам или отношениям.

Работа со сложной системой — диаграмма нескольких или одного класса?

Неизбежно, если вы моделируете большую систему или большую бизнес-сферу, вам придется учитывать множество сущностей. Должны ли мы использовать несколько или одну диаграмму классов для моделирования проблемы? Ответ:

Вместо моделирования каждой сущности и ее взаимосвязей на одной диаграмме классов лучше использовать несколько диаграмм классов.
Разделение системы на несколько диаграмм классов облегчает понимание системы, особенно если каждая диаграмма является графическим представлением определенной части системы.

Перспективы диаграммы классов в жизненном цикле разработки программного обеспечения

Мы можем использовать диаграммы классов на разных этапах жизненного цикла разработки программного обеспечения и, как правило, моделируя диаграммы классов в трех различных перспективах (уровнях детализации) постепенно по мере продвижения вперед:

Концептуальная перспектива : диаграммы интерпретируются как описание вещей в реальном мире. Таким образом, если вы принимаете концептуальную перспективу, вы рисуете диаграмму, которая представляет концепции в изучаемой области. Эти концепции будут естественным образом относиться к классам, которые их реализуют. Концептуальная перспектива считается независимой от языка .

Перспектива спецификации : диаграммы интерпретируются как описание программных абстракций или компонентов со спецификациями и интерфейсами, но без привязки к конкретной реализации. Таким образом, если вы смотрите на спецификацию, мы смотрим на интерфейсы программного обеспечения , а не на реализацию.

Перспектива реализации : диаграммы интерпретируются как описание программных реализаций на определенной технологии и языке . Таким образом, если вы смотрите на реализацию, мы смотрим на программную реализацию .

Ищете бесплатный инструмент для построения диаграмм классов?

Visual Paradigm Online (VP Online) Free Edition — это бесплатное онлайн-программное обеспечение для рисования, которое поддерживает диаграммы классов, другие диаграммы UML, инструменты ERD и инструменты организационных диаграмм. Он имеет простой, но мощный редактор, который позволяет быстро и легко создавать диаграммы классов. В этом бесплатном редакторе UML нет рекламы, нет сроков доступа и нет ограничений, например, на количество диаграмм, количество фигур и т. д. Вы являетесь владельцем диаграмм, которые создаете для личных и некоммерческих целей.

Ищете более формальное моделирование UML на рабочем столе?

Visual Paradigm Community Edition был запущен в 2004 году для предоставления бесплатного программного обеспечения UML исключительно для некоммерческих целей, поддержки пользователей, которые делали свои первые шаги в моделировании UML и которым требуется бесплатное и кросс-платформенное программное обеспечение для моделирования UML для личного использования, например как применение UML в студенческих проектах.

Бесплатный инструмент моделирования UML для всех видов некоммерческих целей. Поддержка 13 диаграмм UML 2.x

Нас приняли более 1 миллиона установок по всему миру, и эта цифра продолжает расти. Многие люди используют платные версии Visual Paradigm для ежедневного рисования профессиональных диаграмм UML и ERD для проектирования и анализа систем и баз данных.

Причина 2

Доверие ИТ-специалистов и крупных организаций

Многие крупные организации, ИТ-компании, консультанты, университеты, неправительственные организации и правительственные учреждения по всему миру приняли Visual Paradigm (платные версии). На рисунке ниже показаны некоторые из наших платных клиентов.

Причина 3

Высокое качество – награда

Нам доверяют не только самые известные предприятия мира, но и вся отрасль. Visual Paradigm — многократный обладатель международных наград.

Причина 4

Самая широко используемая платформа для моделирования в академических кругах.

Наиболее широко используемый инструмент UML для академических кругов, принятый тысячами университетов и колледжей.

Причина 5

Сотни примеров UML и ERD, готовых для импорта в Visual Paradigm для мгновенного эксперимента или для начала работы с собственной моделью UML. Все бесплатно.

Причина 6

Путь обновления до коммерческих выпусков для широкого спектра приложений и возможностей

Простое обновление для огромного набора дополнительных функций (например, BPMN и поддержки совместной работы) и для коммерческого использования, начиная с 6 долларов США в месяц .

Причина 7

Форум активных пользователей для получения помощи и обмена идеями и опытом

Поддерживайте, делитесь и обменивайтесь своими идеями с другими людьми на форуме активных пользователей Visual Paradigm .

Причина 8

Кроссплатформенное, удобное, быстрое и отзывчивое приложение

Visual Paradigm может работать на разных платформах, таких как Windows, Linux и Mac. Его интуитивно понятный интерфейс и мощные функции моделирования делают моделирование быстрым и легким!

использованная литература

Что такое УМЛ?
Почему UML-моделирование?
Обзор 14 типов диаграмм UML
Что такое диаграмма классов?
Что такое диаграмма компонентов?
Что такое диаграмма развертывания?
Что такое диаграмма объекта?
Что такое пакетная диаграмма?
Что такое составная структурная диаграмма?
Что такое профильная диаграмма?
Что такое диаграмма вариантов использования?
Что такое Диаграмма активности?
Что такое диаграмма состояний?
Что такое диаграмма последовательности?
Что такое коммуникационная диаграмма?
Что такое обзорная диаграмма взаимодействия?
Что такое временная диаграмма

Источник