Introducción al diagrama de clase
El diagrama estático que representa la vista estática de una aplicación se conoce como Diagrama de clase. Además de visualizar, documentar los diversos aspectos de un sistema, Class Diagram también construye código ejecutable en una aplicación.
Los atributos de una clase, las operaciones y las restricciones del sistema se describen en el diagrama de clase. Debido a su capacidad de mapearse directamente con lenguajes orientados a objetos, se utiliza para modelar dichos sistemas. También conocido como diagrama estructural, es una colección de restricciones, asociaciones, colaboraciones, etc.
Definición
Un diagrama de clase podría definirse como una parte de UML que proporciona una visión general de un sistema con respecto a los atributos, clases y también describe la relación entre ellos. Actúa como un recurso de desarrollo del sistema y crea un diagrama funcional del sistema.
Para ayudar a los desarrolladores a comprender la arquitectura del sistema, se diseña un diagrama de clases. Es sinónimo de un diagrama de flujo representado en cuadros rectangulares. Hay tres partes principales en esto: el nombre de la clase, los atributos y finalmente los métodos de la clase.
Relaciones
En un diagrama de clases, es necesario que exista una relación entre las clases. La similitud de varias relaciones a menudo dificulta su comprensión. A continuación se muestran las relaciones que existen en un diagrama de clase.
1. Asociación
Entre otras dos clases en una relación de asociación, una clase de asociación forma parte de ella. Se podría obtener información adicional sobre la relación adjuntando la relación de asociación con la clase de asociación. Varias operaciones, atributos, etc., están presentes en la clase de asociación. El siguiente diagrama muestra una asociación de banco y cuenta.
2. Multiplicidad
El número de elementos o cardinalidad podría definirse por multiplicidad. Es una de las relaciones más incomprendidas que describe el número de instancias permitidas para un elemento en particular al proporcionar un intervalo entero no negativo inclusivo. Tiene límite inferior y superior. Por ejemplo, un banco tendría muchas cuentas registradas. Por lo tanto, cerca de la clase de cuenta, está presente un signo de estrella.
3. Asociación dirigida
Esta es una relación unidireccional en un diagrama de clase que garantiza el flujo de control de un clasificador a otro. La navegabilidad está especificada por uno de los extremos de la asociación. La relación entre dos clasificadores podría describirse nombrando cualquier asociación. La dirección de navegación se indica con una flecha. El siguiente ejemplo muestra una relación de punta de flecha entre el contenedor y el contenido.
4. Asociación reflexiva
La asociación de una clase consigo misma se conoce como asociación reflexiva, que se puede dividir en asociaciones de tipo simétrico y asimétrico. En la asociación reflexiva simétrica, la semántica de cada extremo de la asociación no tiene una diferencia lógica, mientras que en la asociación reflexiva asimétrica la clase asociada es la misma, pero hay una diferencia semántica entre los extremos de la asociación.
5. Agregación
En este tipo de relación, se crea un objeto más complejo mediante el ensamblaje de diferentes objetos juntos. La interacción dentro de los diferentes grupos de objetos está definida por la agregación. La integridad de los objetos está protegida y el objeto de control decide la respuesta de los objetos ensamblados. En conjunto, las clases nutren la relación 'tiene una'.
6. Composición
Es una forma de agregación que representa toda la relación parcial. Aquí, la vida útil del clasificador de piezas depende de toda la vida útil del clasificador. En una clase, la relación de composición representa un ciclo de vida fuerte. Por lo general, aquí hay un flujo de datos en una dirección. Generalmente se indica mediante una línea continua.
7. Generalización
En este tipo de relación, el modelo secundario se basa en el modelo principal. La relación se utiliza para describir varios diagramas de casos de uso y garantiza que la clase secundaria reciba las propiedades presentes en el elemento primario. El modelo secundario podría reutilizar los atributos del modelo principal con la ayuda de la relación de generalización. Por lo tanto, los atributos distintos deben definirse solo en el elemento secundario, el resto heredaría del elemento primario. Podría haber padres solteros, hijos múltiples o padres múltiples, características de hijo único en esta relación. No hay nombres en las relaciones de generalización. También se conoce como la relación 'es una'.
8. Realización
El comportamiento de un elemento modelo se realiza mediante el comportamiento especificado de otro elemento modelo. Este tipo de relaciones no tiene ningún nombre.
¿Por qué deberíamos usar el diagrama de clase?
La estructura de un sistema se define mediante un Diagrama de clase al mostrar sus atributos, relaciones entre objetos, etc. Es la columna vertebral del modelado orientado a objetos, y también podría usarse para el modelado de datos. Class Diagrams ayuda a hacer planes previos que facilitan el proceso de programación. Además, siempre puede realizar cambios en el Diagrama de clases, ya que es un poco molesto codificar diferentes funciones después de los hechos. Es un plan de diseño basado en el cual se construye un sistema. Es fácil de entender sin que se requiera mucho conocimiento técnico.
Class Diagram proporciona una vista estática de la aplicación, y su capacidad de mapeo con lenguaje orientado a objetos lo hace listo para ser utilizado en la construcción. A diferencia del diagrama de secuencia, el diagrama de actividad, etc., el diagrama de clase es el diagrama UML más popular. A continuación se muestra el propósito de un diagrama de clase.
- La vista estática de una aplicación está diseñada y analizada.
- Las responsabilidades de un sistema son descritas por él.
- Los componentes y la base del diagrama de implementación es el diagrama de clase.
- La ingeniería directa e inversa está influenciada por el Diagrama de clases.
Tipos de diagrama de clase
El diagrama de clase se puede dividir en tres componentes:
La sección superior, que consiste en el nombre de la clase, y es un componente obligatorio. La sección central describe las cualidades de la clase y se usa al describir la instancia específica de una clase. La sección inferior describe la interacción de clase con los datos.
Además, un UML se divide en Comportamiento y Diagrama estructural con Diagrama de clase que cae bajo el diagrama Estructural.
Ventajas del diagrama de clase
Un diagrama de clase podría implementarse en diferentes fases de un proyecto y es el corazón del UML. El diagrama de clase crea una representación de la realidad al aparecer en el modelo de dominio durante el análisis. El modelado del software se realiza durante la fase de diseño, mientras que el código se genera durante la fase de implementación. La base de los productos de software son los diagramas de clase que son una parte esencial de cualquier proyecto.
Los diagramas de clase dan un sentido de orientación. La estructura del sistema se analiza en detalle mediante el diagrama de clases, y también se sintetiza la sinergia entre los diferentes elementos junto con sus propiedades. Es rápido y fácil de leer, y podría crearse fácilmente si se cuenta con el software adecuado. Cualquier sistema que necesite ser creado, los diagramas de clase forman la base para eso.
Beneficios
- Cualquier modelo de datos simple o complejo podría ilustrarse utilizando el diagrama de clase para obtener la máxima información.
- Los esquemas de una aplicación podrían entenderse con la ayuda de esta.
- Cualquier necesidad del sistema podría visualizarse y transmitirse a través de la empresa para tomar medidas específicas.
- Cualquier requisito para implementar un código específico podría destacarse a través de gráficos y programarse según la estructura descrita.
- Se podría proporcionar una descripción que sea independiente de la implementación y pasarla a los componentes.
Desventajas del diagrama de clase
Aunque Class Diagram es lo primero que debe considerarse en un entorno de producción para construir un sistema impecable, también tiene una buena cantidad de desventajas.
- Los diagramas de clase a menudo pueden llevar más tiempo administrar y mantener, lo que a veces es molesto para un desarrollador. Se requiere tiempo para la sincronización con el código del software, para configurarlo y mantenerlo. A menudo, los desarrolladores o las pequeñas empresas tienen dificultades para sincronizar el código, ya que requiere una mayor cantidad de trabajo.
- La falta de claridad en la comprensión del beneficiario del diagrama también es una desventaja. A medida que los desarrolladores de software trabajan con código, a veces los diagramas de clase no son de mucha ayuda. Sin embargo, los gerentes de proyecto podrían beneficiarse de los diagramas, ya que ofrece una visión general del flujo de trabajo de una herramienta en particular. Por lo tanto, a menudo hay un argumento para no perder el tiempo en los diagramas de clase y centrarse más bien en el uso de pizarra o papel para dibujar el diagrama.
- Un diagrama excesivamente complicado o abrumador no ayuda a los desarrolladores de software en su trabajo. Puede haber situaciones en las que los desarrolladores se sientan frustrados debido a la estructura de los diagramas de clases. El mapeo de cada escenario puede hacer que el diagrama sea desordenado y difícil de trabajar. El uso de información de alto nivel podría ayudar de alguna manera a combatir tales problemas.
- Poner demasiado énfasis en el diseño podría causar un obstáculo para los desarrolladores y las empresas. Las partes interesadas podrían analizar fácilmente los problemas después de mirar el diagrama de la clase, y poner demasiado esfuerzo en las características del software podría conducir a una pérdida de enfoque. La gente necesita ponerse al día con el trabajo real en lugar de perder tiempo mirando el diagrama y resolviendo problemas.
Como puede ver, a pesar de la importancia del Diagrama de clases en el ciclo de vida del desarrollo de software, ciertamente no está exento de deficiencias y podría dificultar la vida de los desarrolladores y las empresas si no se usa con prudencia.
Ejemplo de diagrama de clase
Sin el alboroto de las limitaciones técnicas, un diagrama es bastante fácil de crear. Para usar un cajero automático, solo es necesario que un cliente presione algunos botones para obtener su efectivo. A pesar de la facilidad con la que fluye el efectivo, el sistema de back-end tiene múltiples niveles de seguridad que deben pasarse a la prevención del fraude, el lavado de dinero, etc.
Como se ve aquí, hay varias entidades que siguen las propiedades de diferentes relaciones como se describió anteriormente. Estas relaciones describen la estructura en la que se construye un sistema ATM y las capas de seguridad que debe atravesar para garantizar la transparencia y la integridad en la transacción.
Hay tres perspectivas en las que el diagrama de clase podría dividirse:
- Primero está la perspectiva conceptual que los objetos del mundo real se describen con la ayuda de diagramas conceptuales. El dominio en estudio está representado por el diagrama. Es independiente del lenguaje y está relacionado con la clase.
- Los componentes del software se describen en la perspectiva Especificación con interfaces y especificaciones. En el caso de la implementación específica, sin embargo, no se da ningún compromiso.
- Se podría realizar una implementación de lenguaje específico con los diagramas de clase de perspectiva de implementación.
Trabajando con diagrama de clase
Para el desarrollo de software, el diagrama UML más importante es el Diagrama de clase. Para dibujar un diagrama de clase que represente varios aspectos de una aplicación, algunas de las propiedades que deben considerarse son:
- Se debe dar un nombre significativo a un diagrama de clase que describa el aspecto real de un sistema.
- Es necesario que de antemano se entienda la relación entre cada elemento.
- Para desarrollar un mejor producto, se debe reconocer la responsabilidad entre las clases.
- Para evitar complicar el diagrama, se deben especificar las propiedades específicas de una clase.
- La documentación es una buena práctica en cualquier proyecto de desarrollo de software. Por lo tanto, definir cualquier aspecto en un diagrama necesita documentación o notas adecuadas para que otros lo comprendan. Un equipo de desarrollo de software al final debe comprender lo que se configuró en el diagrama.
- Se necesita dibujar en una pizarra o papel normal antes de crear la versión final. Sin embargo, uno debe asegurarse de que solo se envíe el diagrama que está listo, que puede incluir varias modificaciones.
¿Cómo te ayudará esta tecnología en el crecimiento profesional?
Si está en la industria del software, es imprescindible que necesite definir de antemano la estructura de su problema para crear un buen producto. Un diagrama de clase ayuda a comprender los diferentes aspectos del ciclo de vida de un proyecto y ayuda a comprender la relación dentro de los elementos del código.
Conclusión
Para diseñar y visualizar los artefactos del sistema de software, el lenguaje estándar utilizado es el UML. La relación entre los diferentes objetos se describe en el diagrama de clase que garantiza el diseño y el análisis de una aplicación y la ve en su forma estática. Siendo el diagrama UML más importante, el diagrama de clase consta de clase, atributos y relaciones que son sus elementos esenciales. Para tener una idea de la estructura de la aplicación, se utiliza el diagrama de clase que ayuda a reducir el tiempo de mantenimiento.
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