Связь (link) — любое семантическое отношение между некоторой совокупностью объектов
Связь как элемент языка UML является экземпляром или примером произвольной ассоциации и может иметь место между двумя и более объектами. Бинарная связь на диаграмме кооперации изображается отрезком сплошной линии, соединяющей два прямоугольника объектов (рис. 7.4). На концах этой линии дополнительно могут быть явно указаны имена ролей соответствующей ассоциации.
Связи не имеют собственных имен, поскольку идентичны как экземпляры некоторой ассоциации. Другими словами, все связи на диаграмме кооперации могут быть только анонимными и при необходимости записываются без двоеточия перед именем ассоциации. Однако чаще всего имена связей на диаграммах кооперации не указываются. Для связей не указывается также и кратность концевых точек. Однако другие обозначения специальных случаев отношений, такие как агрегация икомпозиция, могут присутствовать на отдельных концах связей. Например, символ связи типа агрегации между мультиобъектом класса Клиент и отдельным анонимным объектом класса Клиент (рис. 7.4).
Примеры связей с различными стереотипами изображены на рис. 7.6. Здесь представлена обобщенная схема компании с именем с, которая состоит из департаментов (анонимный мультиобъект класса Департамент). В последние входят сотрудники (анонимный мультиобъект класса Сотрудник). Рефлексивная связь указывает на то, что руководитель департамента является одновременно и его сотрудником.
Рис.7.6. Графическое изображение связей с различными стереотипами
Как было отмечено выше, особенности моделирования взаимодействия в контексте языка UML заключаются в том, чтобы специфицировать коммуникацию между множеством взаимодействующих объектов. Каждое взаимодействие описывается совокупностью сообщений, которыми участвующие внем объекты обмениваются между собой.
Сообщения и их графическое изображение
Сообщение (message) — спецификация передачи информации от одного элемента модели к другому с ожиданием выполнения определенных действий со стороны принимающего элемента.
При этом первый объект предполагает, что после получения сообщения вторым объектом последует выполнение некоторого действия. На диаграмме кооперации сообщение является причиной или стимулом начала выполнения операций, отправки сигналов, создания и уничтожения отдельных объектов. Связь обеспечивает канал для направленной передачи сообщений между объектами от объекта-источника к объекту-получателю
Рис. 7.7. Графическое изображение различных типов сообщений на диаграмме кооперации
В этом смысле сообщение представляет собой законченный фрагмент информации, который отправляется одним объектом другому. При этом прием сообщения может инициировать выполнение определенных действий, направленных на решение отдельной задачи тем объектом, которому это сообщение отправлено. Сообщения не только передают информацию, но и требуют или предполагают от принимающего объекта выполнения ожидаемых действий. Сообщения могут инициировать выполнение операций объектом соответствующего класса, а параметры этих операций передаются вместе с сообщением.
В таком контексте каждое сообщение имеет направление от объекта, который инициирует и отправляет сообщение, к объекту, который его получает. Иногда отправителя сообщения называют клиентом, а получателя — сервером. При этом сообщение от клиента имеет форму запроса некоторого сервиса, а реакция сервера на запрос после получения сообщения может быть связана с выполнением определенных действий или передачи клиенту необходимой информации тоже в форме сообщения.
Сообщения в языке UML также специфицируют роли, которые играют объекты — отправитель и получатель сообщения. Сообщения на диаграмме кооперации изображаются дополнительными стрелками рядом с соответствующей связью или ролью ассоциации. Направление стрелки указывает на получателя сообщения. Внешний вид стрелки сообщения имеет определенный смысл. На диаграммах кооперации может использоваться один из трех типов стрелок для обозначения сообщений (рис. 7.7).
• Сплошная линия с треугольной стрелкой (рис. 7.7, а) обозначает вызов процедуры (операции) или передачу потока управления. Сообщения этого типа могут быть использованы параллельно активными объектами, когда один из них передает сообщение этого типа и ожидает, пока не закончится некоторая последовательность действий, выполняемая вторым объектом. Обычно все такие сообщения синхронны, т. е. инициируются по завершении деятельности или при выполнении определенного условия.
• Сплошная линия с V-образной стрелкой (рис. 7.7, б) обозначает асинхронное сообщение в простом потоке управления. В этом случае клиент передает асинхронное сообщение и продолжает выполнять свою деятельность, не ожидая ответа от клиента.
• Пунктирная линия с V-образной стрелкой (рис. 7.7, в) обозначает
возврат из вызова процедуры. Стрелки этого типа зачастую отсутст
вуют на диаграммах кооперации, поскольку неявно предполагается
их существование после окончания процесса выполнения операции
или деятельности.
Каждое сообщение может быть помечено строкой текста, которая имеет следующий формат:
Предшествующие сообщения> <Выражение последовательности <Возвращаемое значение := имя сообщения> <(Список аргументов)>
Предшествующие сообщения — это разделенные запятыми номера сообщений, записанные перед наклонной чертой:
<Номер сообщения','>* <*/'>. Если список номеров сообщений пуст, то вся запись, включая наклонную черту, опускается. Если номера сообщений указываются, то они должны соответствовать номерам других сообщений на этой же диаграмме кооперации. Смысл указания предшествующих сообщений заключается в том, что данное сообщение не может быть передано, пока не будут переданы своим адресатам все сообщения, номера которых записаны в данном списке.
Выражение последовательности — это разделенный точками список отдельных термов последовательностей, после которого записывается двоеточие: <Терм последовательности'.'..^':'
Каждый из термов представляет отдельный уровень процедурной вложенности в форме законченной итерации. Наиболее верхний уровень соответствует самому левому терму последовательности. Если все потоки управления параллельные, то вложенность отсутствует. Каждый терм последовательности имеет следующий синтаксис: [Целое число | Имя] [Рекуррентность].
• Целое число указывает на порядковый номер сообщения в процедурной последовательности верхнего уровня. Сообщения, номера которых отличаются на единицу, следуют подряд один за другим.
• Имя в форме буквы алфавита используется для спецификации параллельных потоков (нитей) управления. Сообщения, которые отличаются только именем, являются параллельными на этом уровне вложенности. На одном уровне вложенности все нити управления эквивалентны в смысле приоритета передачи сообщений.
• Рекуррентность используется для указания итеративного или условного характера выполнения передачи сообщений. Семантика рекуррентности представляет ноль или больше сообщений, которые
должны быть выполнены в зависимости от записанного условия. Возможны два варианта записи рекуррентности:
• '*"['Предложение-итерация']'для записи итеративного выполнения соответствующего выражения. Итерация представляет последовательность сообщений одного уровня вложенности. Предложение-итерация может быть опущено, если количество итераций никак не специфицируется. Наиболее часто предложение-итерация записывается на псевдокоде или языке программирования. В языке UML формат записи этого предложения строгим образом не определен.
• '['Предложение-условие']'для записи ветвления. Эта форма записи специфицирует условие для данного сообщения, передача которого по данной ветви возможна только при его истинности.
В общем случае предложение-условие — обычное булевское выражение и предназначено для синхронизации отдельных нитей потока управления. Записывается в квадратных скобках и может быть опущено, если оно отсутствует у данного сообщения. Наличие этого условия обеспечивает передачу сообщения только в том случае, если это условие принимает значение «истина». Предложение-условие может быть записано на обычном тексте, псевдокоде или некотором языке программирования.
Предложение-условие записывается так же, как и итерация, но без звездочки. Это можно понимать как некоторую одношаговую итерацию. В общем случае предполагается, что специфицированная итерация выполняется последовательно. Если необходимо отметить возможность параллельного выполнения итерации, то для этой цели в языке UML используется символ «*||». Итерация не распространяется на вложенные уровни данного потока или нити. Каждый уровень должен иметь собственное представление для итеративного повторения процедурной последовательности.
Имя сообщения, записанное в сигнатуре после возвращаемого значения, означает имя события, которое инициируется объектом-получателем сообщения после его приема. Наиболее часто таким событием является вызов операции у объекта-получателя. Это может быть реализовано различными способами, один из которых — явное указание в качестве имени сообщения вызываемой операции. Тогда соответствующая операция должна быть определена в том классе, которому принадлежит объект-получатель.
Список аргументов представляет собой разделенные запятыми и заключенные в круглые скобки действительные параметры той операции, вызов которой инициируется данным сообщением. Список аргументов может быть пустым, однако скобки все равно записываются. Для записи аргументов также может быть использован некоторый псевдокод или язык программирования
В языке UML предусмотрены стандартные действия, выполняемые в ответ на получение соответствующего сообщения. Они могут быть явно указаны на диаграмме кооперации в форме стереотипа перед именем сообщения, к которому они относятся, или выше его. В этом случае они записываются в угловых кавычках.
В языке UML определены следующие стереотипы сообщений:
• <<call>> (вызвать) — сообщение, требующее вызова операции или процедуры объекта-получателя. Если сообщение с этим стереотипом рефлексивное, то оно инициирует локальный вызов операции у пославшего это сообщение объекта.
• <<return>> (возвратить) — сообщение, возвращающее значение выполненной операции или процедуры вызвавшему ее объекту. Значение результата может инициировать ветвление потока управления.
• <<create>> (создать) — сообщение, требующее создания другого объекта для выполнения определенных действий. Созданный объект может стать активным (ему передается поток управления), а может остаться пассивным.
• <<destroy>> (уничтожить) — сообщение с явным требованием уничтожить соответствующий объект. Посылается в том случае, когда необходимо прекратить нежелательные действия со стороны существующего в системе объекта, либо когда объект больше не нужен и должен освободить задействованные им системные ресурсы.
• <<send>> (послать) — обозначает посылку другому объекту сигнала, который асинхронно инициируется одним объектом и принимается (перехватывается) другим. Отличие сигнала от сообщения заключается в том, что сигнал должен быть явно описан в том классе, объект которого инициирует его передачу.