هر دوی نمودار کلاس UML و نمودار شیء UML به خانوادهی نمودارهای ساختاری، به این معنا که ساختار یک سیستم را مدل میکنند. با این حال، هدفهای بنیادی متفاوتی دارند: نمودار کلاس الگوی انتزاعی را تعریف میکند، در حالی که نمودار شیء واقعیت مشخصی را در یک لحظه خاص از زمان ثبت میکند.
درک زمان مناسب استفاده از هر کدام برای تحلیل و ارتباط کارآمد شیءگرا حیاتی است.
رابطه و دلیل مقایسه
رابطه نمونهسازی: از مشخصات به تحقق
نمودار کلاس و نمودار شیء رابطه حیاتی رابطه نمونهسازیرا حفظ میکنند. نمودار کلاس به عنوان مشخصات انتزاعیعمل میکند و ساختار مجاز را تعریف میکند، در حالی که نمودار شیء یک تحقيق واقعیرا ارائه میدهد که مطابق با این تعاریف است.
- نمودار کلاس (مشخصات): ساختار، انواع ویژگیها، عملیات و قوانین چندگانگی برای تمام ارتباطات بالقوه را تعریف میکند.
- نمودار شیء (تحقيق): اشیاء خاصی را نشان میدهد که باید به قوانین تعیین شده توسط کلاسهای مربوطه پایبند باشند، مقدارهای واقعی ویژگیها و ارتباطات خاص (نمونههای ارتباطات) را که در یک نقطه خاص از اجرای برنامه ایجاد شدهاند، نشان میدهد.
بنابراین، نمودار شیء به عنوان یک ابزار تأیید همخوانی مدلعمل میکند و ساختار انتزاعی را در برابر یک سناریوی مشخص و واقعی تأیید میکند.
دلیل مقایسه
نیاز به مقایسه این دو نمودار ساختاری از چالش ذاتی تشخیص بین تعریف مدل انتزاعی و وضعیت نمونه واقعی نشأت میگیرد:
- بیدقتی معنایی در نمادگذاری: هر دو نمودار از عناصر گرافیکی مشابه (مستطیلها و خطوط) استفاده میکنند، که شباهت بصری سطحی ایجاد میکند و میتواند تفاوت بنیادی در هدف معنایی آنها (تعریف نوع در مقابل دادههای نمونه) را پنهان کند.
- استفاده نادرست از حوزه کاربرد: مدلسازان اغلب هدف را با هم ترکیب میکنندتعریف سیستم (نمودار کلاس) باتأیید طراحی (نمودار شیء), که منجر به انتخابهای نامناسب یا نادرست در مستندسازی میشود.
- تأیید طراحی پیچیده: مقایسه نقش تخصصی نمودار شیء را در تأیید پیچیدگی نمودار کلاس برجسته میکند، بهویژه در نمایش امکانپذیری و پیامدهای روابط پیچیده مانند ادغام، ترکیب و محدودیتهای چندگانگی.
1. نمودار کلاس: طرح انتزاعی
نمودار کلاس مهمترین نمودار ساختاری در UML است. این نمودار نمایانگرتعریفسیستم است—کلاسها، ویژگیهای آنها، روشها و روابط ثابت بین آنها.
آن چه مدل میشود:
- کلاسها: انواع انتزاعی، که ویژگیها (دادهها) و عملیات (روشها) آنها را نشان میدهند.
- روابط:تعریف میکندامکانپذیریارتباطات، مانندارتباطات (ارتباط کلی)،کلیسازی (وراثت)،ادغام (رابطه داشتن)، وترکیب (مالکیت قوی).
- چندگانگی: مشخص میکند که چند نمونه از یک کلاس میتواند به نمونههای کلاس دیگری مرتبط شود (مثلاً $1..*$ به معنی یک به چند است).
زمانی که از دیاگرام کلاس استفاده کنیم:
دیاگرام کلاس در طراحی و پیادهسازی استفاده میشود تا:
- ساختار سیستم را تعریف کند:واژگان سیستم را ایجاد کند (یعنی کلاسها).
- برنامهریزی پیادهسازی:به عنوان ورودی مستقیم برای نوشتن کد در زبانهای شیءگرا (جافا، سی، پایتون و غیره) عمل کند.
- مدلسازی حوزه کسبوکار:نقشه مفهومی موجودیتهای دنیای واقعی و روابط بین آنها را ایجاد کند (مدل حوزه).
تشبیه: دیاگرام کلاس مانند نقشه معماری یک خانه است. آن تعداد اتاقها، ابعاد و مواد را تعیین میکند، اما خانه خود به هنوز ساخته نشده است.
2. دیاگرام شیء: تصویر واقعی
دیاگرام شیء حالت خاصی از دیاگرام کلاس است. آن بر روی تمرکز میکند:نمونهها (شیها) و ارتباطات واقعی آنها در یک لحظه خاص از اجرای سیستم.
آن چه مدل میشود:
- شیها:نمونههای نامدار یک کلاس، که با ویژگیهایی نشان داده میشوند که دارای مقادیر واقعی و جهان واقعی هستندمقادیر.
- نمادگذاری: نام زیرخط دار است و قالب زیر را دنبال میکند:
نام_شی: نام_کلاس(مثلاًسفارش123 : سفارش).
- نمادگذاری: نام زیرخط دار است و قالب زیر را دنبال میکند:
- ارتباطات:نمونههای واقعی ارتباطات، که نشان میدهد کدام شی خاص به شی خاص دیگری متصل است.
- حالت: نشاندهنده حالت واقعی دادههای سیستم در زمانی است که تصویربرداری انجام شده است.
زمانی که از نمودار شیء استفاده کنیم:
نمودار شیء برای آزمون، اعتبارسنجی و نمایش سناریوهای پیچیده استفاده میشود:
- نمایش چندگانگی پیچیده:اثبات اینکه رابطهی چند به چند (که در نمودار کلاس تعریف شده است) به درستی قابل ایجاد است.
- تأیید موارد آزمون:نشان دادن حالت دقیق اشیا قبل یا بعد از یک عملکرد حیاتی (مثلاً اثبات اینکه سبد خرید پس از پرداخت خالی است).
- توضیح موارد لبهای:نمایش بصری یک پیکربندی مشکلساز اشیا (مثلاً یک سفارش با یک شیء مشتری خالی).
تشبیه:نمودار شیء مانند یک عکس از خانهی واقعی پس از اینکه مبلمان گذاشته شده و ساکن شده است. نشان میدهد کهاینخانهی خاصی دارای رنگ آبی است،ایناین سقف خاص، وایناین چیدمان خاص مبلمان.
3. کلاس در مقابل شیء: مقایسهی سریع
| ویژگی | نمودار کلاس | نمودار شیء |
|---|---|---|
| تمرکز | ساختار مفهومی، تعریف | نمونههای واقعی، تصویربرداری |
| عناصر | کلاسها، ارتباطات، چندگانگیها | اشیا، ارتباطات، مقادیر ویژگیها |
| هدف | طراحی، تولید کد، مدلسازی حوزه | آزمون، اعتبارسنجی، نمایش سناریو |
| زمان | ثابت (در تمام زمانها اعمال میشود) | پویا (در یک لحظه خاص اعمال میشود) |
| نمادگذاری | نام کلاس و ویژگیها/عملیات | زیرخطدارنام نمونه و ویژگیمقادیر |
جمعبندی: انتخاب ابزار مناسب
- با دیاگرام کلاس شروع کنید:از آن برای تعریف کل ساختار سیستم نرمافزاری خود استفاده کنید. این نقشه اصلی شماست.
- با دیاگرام شیها اعتبارسنجی کنید: به ندرت از آن برای نمایش سناریوهای خاص و حیاتی، موارد آزمون یا پیکربندیهای پیچیده دادهها استفاده کنید که بهراحتی با نگاه به دیاگرام کلاس مفهومی قابل درک نیستند.
با استفاده بهدرستی از هر دو دیاگرام، میتوانید هم پتانسیل و هم واقعیتساختار ثابت سیستم شما را بهطور مؤثر انتقال دهید.
برای دسترسی به بینشهای بیشتر درباره UML و نمایشگری مبتنی بر هوش مصنوعی، به ما مراجعه کنید:مرکز منابع UML.
This post is also available in Deutsch, English, Español, Français, Bahasa Indonesia, 日本語, Polski, Portuguese, Ру́сский, Việt Nam, 简体中文 and 繁體中文.