はじめに
コンポジット構造図（CSD）は、統合モデル化言語（UML）における図の一種で、クラスの内部構造、すなわちその部品、ポート、接続子について詳細な視点を提供する。この図は、異なるコンポーネント間の内部相互作用や協働関係を理解することが不可欠な複雑なシステムをモデル化する際に特に有用である。本ガイドでは、コンポジット構造図の主要な概念、構成要素、および実用的な応用について詳しく解説する。
主要な概念
1. クラス
コンポジット構造図の文脈において、クラスはオブジェクトを作成するための設計図を表す。クラスは、そのクラスのオブジェクトが持つ属性と振る舞いを定義する。図では、クラスは上部にクラス名を記載した長方形として表現される。
2. 部品
部品は、別のクラスに含まれるクラスのインスタンスである。これらは、より大きなシステムを構成するコンポーネントやサブシステムを表す。図では、部品は所属するクラス内の長方形として表示される。
3. ポート
ポートは、クラスとその環境の間、またはクラス内の部品同士の間の相互作用のポイントを表す。これらは、クラスや部品が他の要素とどのように通信するかを定義する。ポートは、クラスや部品の境界上に小さな正方形として表現される。
4. 接続子
接続子はポート間のリンクを表し、システムの異なる部分がどのように相互作用するかを示す。これにより、関連、依存関係、協働関係などのさまざまな種類の関係を表現できる。
5. 協働
協働は、共通の目的を達成するために協力する部品間の相互作用の集合を表す。これらは、協働に関与する部品を囲む破線の楕円として表現される。
6. 協働の使用
協働の使用は、事前に定義された協働への参照を表す。これにより、異なる図間で協働を再利用でき、モジュール性と再利用性を促進する。
7. 役割の束縛
役割の束縛は、部品と協働内の役割を結びつけるもので、その部品が協働にどのように参加するかを指定する。
8. 依存関係
依存関係は、ある要素が別の要素に依存する関係を表す。図では、依存関係は、依存する要素から独立する要素へ向かう破線の矢印として表示される。
9. 一般化
一般化は、1つのクラス（子）が別のクラス（親）の属性と振る舞いを継承する関係を指します。これは、子から親に向かって矢印が向いた実線で表されます。
10. 制約
制約は、モデルが満たさなければならない条件やルールを指します。これらは波かっこで囲まれたテキストとして表されます。{}.
11. 包含
包含は、クラスとその部品との階層的関係を表します。これは、クラスとその部品を結ぶ実線として表示されます。
複合構造図におけるコンポーネント
1. クラスと部品
- 検査員：システム内の検査員を表すクラス。
- 監督者：システム内の監督者を表すクラス。
- 安全検査：安全検査を表すクラスで、以下の部品を含む。
検査項目,検査員,場所、および状態.
2. ポート
- 図はポートを明示的に表示していませんが、存在する場合、クラスや部品の境界上に小さな四角として表されます。
3. コネクタ
- 図のコネクタは、以下の関係を示しています。
検査員,監督者、および検査クラス。
4. 協働
- 検査：検査員と監督者クラスを含む協働。
検査員および監督者クラス。 - 再検査：検査：検査協働を参照する協働使用。
検査協働。
5. 役割の束縛
- 図は役割の束縛を明示的に示していませんが、存在する場合、協働内の部分と役割を結ぶ線として表現されます。
6. 依存関係
- 破線矢印は、
検査から再検査：検査への依存関係を表しており、これにより検査協働は…に依存する再検査：検査協働。
7. 一般化
- 図は一般化関係を示していません。
8. 制約
- 図は制約を示していません。
9. 包含
- 実線で接続された
安全検査その部品（検査項目,検査担当者,場所,状態）は包含関係を表しています。
複合構造図を作成する手順
- クラスを特定する：モデル化したいシステム内の主要なクラスを決定する。
- 部品を定義する：各クラスを構成する部品を指定する。
- ポートを追加する：各クラスおよび部品の相互作用ポイントを定義する。
- コネクタの確立: ポート間の関係を示すために線を描きます。
- コラボレーションの定義: 共通の目標を達成するために協働する部品間の相互作用の集合を特定します。
- コラボレーションの使用の追加: 再利用を促進するために事前に定義されたコラボレーションを参照します。
- ロールのバインディングの指定: 部品をコラボレーション内のロールに接続します。
- 依存関係の追加: 一方の要素が他方の要素に依存する関係を示します。
- 一般化の定義: クラス間の継承関係を指定します。
- 制約の追加: モデルが満たさなければならない条件やルールを定義します。
- 包含関係の表示: クラスとその部品間の階層的関係を示すために実線を使用します。
実用的応用
複合構造図は以下の状況で特に有用です：
- 複雑なシステム設計: 複雑なシステムの内部構造をモデル化し、異なるコンポーネントがどのように相互作用するかを理解するため。
- ソフトウェアアーキテクチャ: ソフトウェアシステムのアーキテクチャを定義し、異なるモジュール間の相互作用を含む。
- 組み込みシステム: ハードウェアとソフトウェアの相互作用を理解することが重要となる組み込みシステムの設計。
- 再利用性: コラボレーションを定義および参照することでモジュール性と再利用性を促進。
結論
複合構造図は、部品、ポート、コネクタを含むクラスの内部構造を詳細に表示します。複雑なシステムのモデル化、内部相互作用の理解、再利用性の促進に役立つ強力なツールです。このガイドで示された手順に従うことで、システム設計およびアーキテクチャの取り組みを支援する効果的な複合構造図を作成できます。
参考文献
このガイドは、UMLのコンポジット構造図について包括的な概要を提供し、その目的や他のUML図との違いを説明しています。また、Visual Paradigmを使用してコンポジット構造図を作成するための実用的な例やヒントも含まれています。6.
Visual Paradigmを使用してUMLコンポジット構造図を作成するためのステップバイステップガイドです。コンポジット構造図の基本をカバーし、その描き方について詳細な手順を提供しています。7.
この記事では、コンポジット構造図を含むさまざまなUML図について説明しています。これらの図がクラスの内部構造およびその部品間の関係をどのように表現するかを説明し、システムのアーキテクチャの詳細な視点を提供しています。8.
コンポジット構造図 – UML 2 図 – UMLモデリングツール
このリソースは、UML 2におけるコンポジット構造図について概要を提供し、その目的や広義のUMLフレームワークにおける位置づけを説明しています。効果的なコンポジット構造図を作成するための例やヒントも含まれています。9.
このガイドは、UMLおよびそのさまざまな図（コンポジット構造図を含む）についての紹介を提供しています。これらの図がクラスの内部構造およびその相互作用をどのようにモデル化するかを説明しています。10.
UMLにおけるコンポジット構造図の描き方 – Visual Paradigm
UMLにおけるコンポジット構造図の描き方についての詳細なガイドで、ステップバイステップの手順と例を含んでいます。
コンポジット構造図、UML図の例：車 – Visual Paradigm Community Circle
このリソースは、車の内部構造を示すコンポジット構造図の例を提供しています。詳細な説明と視覚的表現を含んでいます。
UML実践ガイド – UMLモデリングについて知っておくべきすべて
この実践ガイドは、コンポジット構造図を含むUMLモデリングのさまざまな側面をカバーしています。これらの図が実際のアプリケーションでどのように使用されるかの洞察を提供し、作成のための実用的なヒントも提示しています。
このガイドは、UMLにおけるコンポーネント図とコンポジット構造図との関係を説明しています。これらの図がオブジェクト指向システムの物理的側面をどのようにモデル化するかについて包括的な概要を提供しています。
このチュートリアルでは、UMLクラス図とコンポジット構造図との関係をカバーしています。クラス図がシステムの構造をどのようにモデル化するか、そしてコンポジット構造図がクラスの内部構造をより詳細にどのように示すかを説明しています。
これらの参考資料は、UMLにおけるコンポジット構造図およびその応用について包括的な理解を提供するはずです。
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