نمودارهای کلاس بخش اساسی زبان مدلسازی یکپارچه (UML) هستند و با نشان دادن کلاسها، رابطها، همکاریها و روابط آنها، دیدگاه ساختاری یک سیستم ارائه میدهند. این راهنما مفاهیم کلیدی، اجزای و کاربردهای نمودارهای کلاس را پوشش میدهد و به شما کمک میکند تا آنها را در مدلسازی سیستم به درستی درک و به کار ببرید.
هدف نمودارهای کلاس
نمودار کلاس یک نمودار ساختاری است که مجموعهای از کلاسها، رابطها و همکاریها و روابط آنها را نشان میدهد. این نمودار رایجترین نمودار در مدلسازی سیستمهای شیگرا است. نمودارهای کلاس به دیدگاه طراحی استاتیک یک سیستم میپردازند و واژگان سیستم، همکاریها یا طرحها را مدل میکنند. این نمودارها پایهای برای نمودارهای مؤلفه و نمودارهای نصب و راهاندازی هستند.
مثال: در یک سیستم مدیریت کتابخانه، یک نمودار کلاس ممکن است کلاسهایی مانند کتاب, نویسنده, کتابخانه، و عضو، همراه با روابط و ویژگیهای آنها.
دید استاتیک
نمودارهای کلاس دید استاتیک یک سیستم را نشان میدهند، به این معنا که رفتارهای وابسته به زمان را نشان نمیدهند. این نمودارها عناصر یک مدل را بدون توجه به زمان نمایش میدهند. این نمودارها مفاهیم معنادار و مفیدی را نشان میدهند که ممکن است در دنیای واقعی، در پیادهسازیهای نرمافزاری یا سختافزاری، یا فقط در سطح مفهومی وجود داشته باشند. این نمودارها میتوانند شامل عناصری باشند که مفاهیم واقعی، مفاهیم مجازی، مفاهیم پیادهسازی یا مفاهیم کامپیوتری را نشان دهند.
مثال: در یک سیستم تجارت الکترونیک، یک نمودار کلاس ممکن است کلاسهایی مانند محصول, مشتری, سفارش، و پرداخت، با نشان دادن ویژگیها و روابط آنها بدون توجه به توالی عملیات.
کلاسها
تعریف و ویژگیها
کلاس توصیف مجموعهای از اشیاء است که ویژگیها، عملیات، روابط و معانی مشترکی دارند. این یک تعمیم از مواردی است که بخشی از واژگان یک سیستم هستند. کلاسها رایجترین عنصر مدلسازی UML هستند. عناصر مدلسازی دیگر رفتار، ساختار داخلی، چیدمان، روابط یا سازمان یک یا چند کلاس را توصیف میکنند.
مثال: در یک سیستم بانکی، نمودار کلاس ممکن است شامل کلاسهایی مانند باشدحساب, مشتری, تراکنش، وبانک، هر کدام با مجموعهای از ویژگیها و عملیات خود.
انواع کلاسها
- کلاسهای نرمافزاری: نمایشدهنده موجودیتهای نرمافزاری است.
- کلاسهای سختافزاری: نمایشدهنده قطعات سختافزاری است.
- کلاسهای مفهومی: نمایشدهنده مفاهیم مجازی است.
مثال: در یک سیستم خانه هوشمند، کلاسها ممکن است شامل باشندحسگر (سختافزار)،کنترلر (نرمافزار)، واتاق (مفهومی).
اجزای یک کلاس
- ویژگیها: ویژگیهای کلاسی که در آن علاقهمندیم.
- عملیات: چیزهایی که اشیاء این کلاس میتوانند انجام دهند.
مثال: الف کتاب کلاس ممکن است ویژگیهایی مانند عنوان, نویسنده, و ISBN, و عملیاتی مانند برداشت() و بازگرداندن کتاب().
نمادگذاری
نمادگذاری یک کلاس یک مستطیل با بخش الزامی برای نام است. بخش اختیاری میتواند ویژگیهای کلاس را نشان دهد. کلاس ممکن است بخش اختیاری داشته باشد تا عملیات کلاس را نشان دهد.
مثال:
سطحهای تعمیم
کلاسها میتوانند در سطوح مختلف معنا وجود داشته باشند، از جمله سطوح تحلیل، طراحی و پیادهسازی.
مثال: در یک پروژه توسعه نرمافزار، ممکن است کلاسی در سطح تحلیل مانند کاربر, کلاسی در سطح طراحی مانند رابط کاربری, و کلاسی در سطح پیادهسازی مانند فرم ورود کاربر.
کلاسهای مفهومی و واقعی
- کلاس مفهومی: کلاسی که نمیتوان به صورت مستقیم از آن نمونهسازی کرد. نام آن ممکن است به صورت ایتالیک باشد.
- کلاس واقعی: یک کلاس که میتواند دارای نمونههای فردی باشد.
مثال: یک کلاس مجازی شکل با زیرکلاسها دایره و مستطیل.
ویژگیها و عملیات با محدوده کلاس
یک کلاس میتواند به عنوان یک شیء جهانی در نظر گرفته شود. ویژگیهای با محدوده کلاس، ویژگیهای این شیء ضمنی هستند. عملیات با محدوده کلاس به خود کلاس اعمال میشود، نه به یک شیء.
مثال: یک MathUtility کلاس با یک عملیات با محدوده کلاس factorial(int n).
استریوتایپها
یک کلاس میتواند با استفاده از گیلیمتها (« و ») با یک استریوتایپ نمایش داده شود. استریوتایپها نشاندهنده دستهای خاص از عنصر مدل یا یک اصطلاح جدید در دستور زبان هستند. یک کلاس ممکن است دارای یک عملیات ایجاد (سازنده) باشد که به عنوان یک عملیات زیرخطدار در کلاس نمایش داده میشود.
مثال:
رابطهها
نمودارهای کلاس همچنین رابطههای بین کلاسها را نشان میدهند. این رابطهها شامل موارد زیر هستند:
ارتباطات
ارتباطات ارتباطات معنایی بین اشیاء فردی کلاسهای مشخص را توصیف میکنند. آنها ارتباطاتی را فراهم میکنند که با استفاده از آنها اشیاء کلاسهای مختلف میتوانند با یکدیگر تعامل داشته باشند.
مثال: یک مشتری کلاس مرتبط با یک سفارش کلاس، که نشان میدهد یک مشتری میتواند سفارشات ارسال کند.
تعمیم
تعمیم روابط توصیفهای کلی طبقهبندیهای والد (کلاسهای اصلی) را به طبقهبندیهای فرزند تخصصیتر (زیرکلاسها) نشان میدهد. این امر به توصیف طبقهبندیها با استفاده از ا déclarations تدریجی که به توصیف وراثتی از پدران اضافه میشود، کمک میکند.
مثال: یک وسیله نقلیه کلاس با زیرکلاسهای ماشین و دوچرخه.
وابستگیها
وابستگیها روابط بین عناصر را نشان میدهند، مانند سطوح تعمیم، پارامترهای الگو، مجوزها یا استفاده.
مثال: یک لاگر کلاس که به یک نویسنده فایل کلاس برای نوشتن فایلهای لاگ.
نمونهها و اشیاء
تعریف
یک شیء نمونهای از یک کلاس است. این یک فرد با هویت است که ساختار و رفتار آن توسط کلاس توصیف میشود. اشیاء دارای حالت هستند که مقدار فعلی ویژگیهای آنها را تشکیل میدهد.
مثال: یک نمونه از کلاس کتاب کلاس با عنوان «UML برای احمقها».
نمادگذاری
نمادگذاری برای مشخصسازی نمونه UML (شیء) یک مربع با بخش الزامی برای فیلد نام است که شامل نام شیء، یک «:» و نام کلاس مورد نمونهسازی است. بخش دوم اختیاری میتواند جایگاهها را نشان دهد، یعنی ویژگیها و مقادیر فعلی آنها. نام نمونه زیرخط دار است.
مثال:
ظاهر در نمودارها
نمونهها میتوانند در هر دو نمودار کلاس و نمودار شیء ظاهر شوند. یک کلاس میتواند با نمونه خود با یک پیکان نقطهچین که نشاندهنده وابستگی است، متصل شود. نمودارهای کلاس میتوانند نمونهها را شامل شوند تا نوع (ممکن است پویا) یک نمونه را نمایش دهند.
مثال:یک دیاگرام کلاس که یک کتابخانهکلاس با یک نمونهmainLibrary که با یک پیکان نقطهچین به هم متصل شدهاند.
محتوای دیاگرام
دیاگرامهای کلاس شامل کلاسها، رابطها، همکاریها و روابط هستند. آنها ممکن است شامل یادداشتها و محدودیتها نیز باشند. دیاگرامهای کلاس میتوانند بستهها یا زیرسیستمها را شامل شوند تا عناصر مدل را در بخشهای بزرگتر گروهبندی کنند.
مثال:یک دیاگرام کلاس برای یک سیستم دانشگاهی ممکن است شامل بستههایی مانندمدیریت دانشجویان, مدیریت دروسومدیریت اعضای هیئت علمی.
استفاده از دیاگرامهای کلاس
دیاگرامهای کلاس برای مدلسازی دیدگاه طراحی استاتیک یک سیستم استفاده میشوند. میتوان از آنها برای مدلسازی واژگان سیستم، مدلسازی همکاریهای کلاسها و مدلسازی طرحهای پایگاه داده منطقی استفاده کرد.
مثال:استفاده از یک دیاگرام کلاس برای مدلسازی طرح پایگاه داده یک فروشگاه آنلاین، شامل کلاسهایی مانندمحصول, دستهبندیومشتری.
رابطه با دیاگرامهای دیگر
دیاگرامهای کلاس با دیاگرامهای دیگر مرتبط هستند، مانند:
دیاگرامهای شی
دیاگرامهای شی نمونههای کلاسها و روابط بین آنها را نشان میدهند.
مثال:یک نمودار شیء که نمونههایی ازمشتری و سفارشکلاسها و روابط بین آنها.
نمودارهای مؤلفه و نمودارهای نصب
نمودارهای مؤلفه و نمودارهای نصب شبیه به نمودارهای کلاس هستند، اما به ترتیب مؤلفهها و گرهها را شامل میشوند.
مثال:یک نمودار مؤلفه که مؤلفههای نرمافزاری یک سیستم تجارت الکترونیک را نشان میدهد و یک نمودار نصب که نحوه نصب این مؤلفهها روی سرورها را نشان میدهد.
تجزیه و تحلیل
نمودارهای کلاس نوعی تجزیه و تحلیل هستند که دید سادهشدهای از یک سیستم ارائه میدهند و جزئیات ضروری را ثبت میکنند در حالی که پیچیدگیهای غیرضروری را پنهان میکنند.
مثال:یک نمودار کلاس سطح بالا برای یک سیستم بانکی که فقط کلاسهای اصلی و روابط بین آنها را نشان میدهد و جزئیات ویژگیها و عملیات فردی را پنهان میکند.
چندین نمودار
اغلب نیاز به چندین نمودار کلاس برای نمایش دید کامل استاتیک یک سیستم وجود دارد. هر نمودار باید بر جنبه خاصی از سیستم تمرکز کند.
مثال:یک نمودار کلاس برای جنبه مدیریت کاربران یک سیستم و دیگری برای جنبه پردازش سفارشات.
نمودار به عنوان یک تصویربرداری
یک نمودار کلاس تصویربرداری به مدل است. این یک ارائه گرافیکی مجموعهای از عناصر است.
مثال:یک نمودار کلاس که تصویربرداری از زیرمجموعهای از کلاسهای مربوط به مدیریت موجودی در یک سیستم خردهفروشی را نشان میدهد.
مهندسی پیشرو و مهندسی معکوس
نمودارهای کلاس میتوانند برای مهندسی پیشرو و معکوس مدلها و کد استفاده شوند.
مثال:استفاده از یک نمودار کلاس برای تولید کد جاوا برای مجموعهای از کلاسها و سپس استفاده از مهندسی معکوس برای بهروزرسانی نمودار کلاس بر اساس تغییرات در کد.
متدال
سینتکس مجازی UML از مدلهای MOF برای نشان دادن دستور زبان UML استفاده میکند. این مدلهای MOF از زیرمجموعهای از نمودارهای ساختاری UML استفاده میکنند. مربعهای موجود در نمودارهای سینتکس مجازی «کلاسهای متا» هستند. عناصر UML نمونههای این «کلاسهای متا» هستند.
مثال:یک متدال که سینتکس مجازی نمودارهای کلاس UML را نشان میدهد، با «کلاسهای متا» مانندکلاس, ویژگی, و عملیات.
این مفاهیم اساسی برای درک و به طور مؤثر استفاده از دیاگرامهای کلاس در UML برای مدلسازی سیستم هستند. با تسلط بر این عناصر، میتوانید دیاگرامهای کلاس جامع و دقیقی ایجاد کنید که به طور مؤثر ساختار و روابط موجود در سیستم خود را انتقال دهند.
مثال ۱: سیستم مدیریت کتابخانه
دیاگرام کلاس:
مثال ۲: سیستم تجارت الکترونیکی
دیاگرام کلاس:
مثال ۳: سیستم بانکی
دیاگرام کلاس:
مثال ۴: سیستم خانه هوشمند
دیاگرام کلاس:
مثال ۵: کلاسهای مجازی و واقعی
دیاگرام کلاس:
مثال ۶: مدل فرایندی
دیاگرام کلاس:
مثال ۷: دیاگرام کلاس سطح بالا برای سیستم بانکی
دیاگرام کلاس:
نتیجهگیری
دیاگرامهای کلاس ابزاری ضروری در زبان مدلسازی یکپارچه (UML) هستند و دیدی واضح و ساختاریافته از مؤلفههای یک سیستم و روابط بین آنها ارائه میدهند. با درک و به طور مؤثر استفاده از دیاگرامهای کلاس، توسعهدهندگان و مهندسان میتوانند دید ساختاری ثابت یک سیستم را مدل کنند، زبان و همکاریهای کلاسها را ثبت کنند و طرحهای پایگاه داده منطقی طراحی کنند.
در طول این راهنما، ما مفاهیم کلیدی، اجزا و کاربردهای دیاگرامهای کلاس را بررسی کردهایم. دیدیم که چگونه کلاسها، ویژگیها، عملیات و روابط میتوانند به منظور مدلسازی مفاهیم واقعی، مفاهیم مجازی و مفاهیم اجرایی نمایش داده شوند. استفاده از استایلها، تعمیم، ارتباطات و وابستگیها، قابلیتهای مدلسازی را بیشتر تقویت میکند و امکان ارائهای جامع و دقیق از ساختار یک سیستم را فراهم میکند.
مثالهای ارائه شده، همراه با دیاگرامهای کلاس مربوطه، کاربرد عملی دیاگرامهای کلاس در حوزههای مختلف را نشان میدهند، از سیستمهای مدیریت کتابخانه تا پلتفرمهای تجارت الکترونیکی و سیستمهای بانکی. این مثالها نشان میدهند که چگونه دیاگرامهای کلاس میتوانند برای مدلسازی سیستمهای پیچیده، ثبت جزئیات ضروری و انتقال طراحی به طور مؤثر به ذینفعان استفاده شوند.
علاوه بر این، دیاگرامهای کلاس موجودیتهای منزوی نیستند؛ بلکه با دیگر دیاگرامهای UML مانند دیاگرامهای شی، دیاگرامهای مؤلفه و دیاگرامهای نصب، مرتبط هستند. این ارتباطات، دیدی جامع از سیستم را فراهم میکند و اطمینان حاصل میشود که تمام جنبههای سیستم مدلسازی و درک شده باشند.
به طور خلاصه، دیاگرامهای کلاس ابزاری قدرتمند و چندریخت در UML هستند و برای مدلسازی ساختار ثابت یک سیستم ضروری هستند. با تسلط بر مفاهیم و تکنیکهای مطرح شده در این راهنما، میتوانید دیاگرامهای کلاس دقیق و مؤثری ایجاد کنید که به عنوان پایهای برای طراحی و توسعه سیستم عمل کنند. چه در حال طراحی یک سیستم جدید باشید، چه در حال مستندسازی یک سیستم موجود باشید، یا چه در حال انتقال ایدههای طراحی به ذینفعان باشید، دیاگرامهای کلاس شفافیت و جزئیات لازم را برای دستیابی به نتایج موفق فراهم میکنند.
منابع
- راهنمای دیاگرام کلاس UML
- راهنمای دیاگرام کلاس UML
- این راهنما جامع، نگاهی عمیق به نمودارهای کلاس UML ارائه میدهد، از جمله نحوه ایجاد و استفاده از آنها به طور مؤثر. همچنین ویژگیهای ویرایشی جامع Visual Paradigm را برجسته میکند، یک نرمافزار UML رایگان.
- ابزار رایگان نمودار کلاس
- ابزار رایگان نمودار کلاس
- Visual Paradigm Online نسخه رایگانی برای ایجاد نمودارهای کلاس و سایر نمودارهای UML ارائه میدهد. این ابزار کاربرپسند است و انواع مختلف نمودارها را بدون محدودیت در تعداد نمودارها یا اشکال پشتیبانی میکند.
- نمودار کلاس چیست؟
- نمودار کلاس چیست؟
- این مقاله مبانی نمودارهای کلاس در UML را توضیح میدهد، از جمله ساختار و اجزای آنها. همچنین بینشهایی در مورد استفاده از Visual Paradigm برای ایجاد این نمودارها ارائه میکند.
- چگونه نمودار کلاس را رسم کنیم؟
- چگونه نمودار کلاس را رسم کنیم؟
- راهنمای گام به گام برای رسم نمودارهای کلاس با استفاده از Visual Paradigm، شامل نکاتی در مورد ایجاد اعداد و اتصال اعضا.
- نرمافزار نمودار کلاس آنلاین
- نرمافزار نمودار کلاس آنلاین
- ابزار نمودار کلاس آنلاین Visual Paradigm طراحی شده است تا سریع و کاربرپسند باشد و به کاربران اجازه دهد به سرعت و به صورت همکاری، نمودارهای حرفهای UML ایجاد کنند.
- نمودارهای UML: راهنمای جامع
- نمودارهای UML: راهنمای جامع
- این راهنما انواع مختلف نمودارهای UML را پوشش میدهد، از جمله نمودارهای کلاس، و اهمیت آنها در مهندسی نرمافزار. همچنین در مورد اینکه نمودارهای کلاس چگونه ساختار ثابت یک سیستم و روابط بین کلاسها را نشان میدهند، بحث میکند.
- راهنمای جامع نمودار کلاس UML
- راهنمای جامع نمودار کلاس UML
- این مقاله مروری جامع بر نمودارهای کلاس UML، اجزای آنها و نحوه استفاده از آنها در مراحل مختلف طراحی سیستم ارائه میدهد. همچنین به استفاده از Visual Paradigm برای ایجاد این نمودارها اشاره میکند.
- معرفی نمودارهای UML در Visual Paradigm
- معرفی نمودارهای UML در Visual Paradigm
- این مقاله انواع مختلف نمودارهای UML که توسط Visual Paradigm پشتیبانی میشوند را معرفی میکند، با تمرکز بر نمودارهای کلاس و نقش آنها در مدلسازی ساختار ثابت یک سیستم.
- یادگیری نمودارهای کلاس با Visual Paradigm
- یادگیری نمودارهای کلاس با Visual Paradigm
- راهنمای گام به گام برای ایجاد نمودارهای کلاس با استفاده از Visual Paradigm، شامل بهترین روشها برای نگه داشتن نمودارها ساده و واضح.
- گشتن در UML: مروری بر 14 نوع نمودار و ارتباط آنها در محیطهای آگیل
- گشتن در UML: مروری بر 14 نوع نمودار و ارتباط آنها در محیطهای آگیل
- این مرور به بررسی انواع مختلف نمودارهای UML، از جمله نمودارهای کلاس، و ارتباط آنها در محیطهای توسعه نرمافزار آگیل میپردازد.
این منابع درک جامعی از نمودارهای کلاس و UML ارائه میدهند، همراه با راهنماییهای عملی برای استفاده از Visual Paradigm در ایجاد این نمودارها.
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.