Параллельное и распределенное программирование на С++

Хьюз Камерон

С помощью диаграммы класса можно отобразить объект, или экземпляр класса. Как и при использовании класса, простейшее представление объекта состоит в изображении прямоугольника, который содержит подчеркнутое имя объекта. Тем самым указывается именованный экземпляр класса. Именованный экземпляр класса можно сопровождать именем класса или обойтись без него.

mySchedule именованный экземпляр

mySchedule: student_schedule именованный экземпляр с именем класса

Поскольку реальное имя объекта может быть известно только для программы, которая его объявляет, то в системной документации, возможно, имеет смысл указывать

анонимные экземпляры классов. Анонимный объект класса можно представить следующим образом.

:student_schedule

Такой тип обозначения м ожет оказаться удобны м в случае, когда в систе м е существует несколько экзе м пляров класса. Несколько экзе м пляров класса можно представить двумя способами: в виде объектов и в виде классов.

Количество экземпляров, которое может иметь класс, называется множественностью. Количество экземпляров класса (от нуля до бесконечности) можно указать на диаграм м е класса. Класс с нулевым количеством экземпляров является чистым абстрактным классом. Он не может иметь ни одного объекта, явно объявленного с использованием этого типа. Количество экземпляров может иметь нижнюю и верхнюю границы, которые также могут быть указаны на диаграмме класса. На рис. 10.2 показаны возможные варианты обозначения нескольких экземпляров класса на диаграмме класса (с помощью графических средств или значения множественности).

На рис. 10.2 множественность класса student_schedule указана как диапазон 1..7 , а это означает, что наименьшее количество расписаний в нашей системе равно 1, а наибольшее — 7. Приведем еще несколько примеров обозначения множественности класса.

1 Один экземпляр

1..n От одного до заданного числа n.

1.. * От одно г о до бесконечности

0..1 От нуля до единицы

0 * От нуля до бесконечности

* Бесконечное количество экземпляров

Безусловно, бесконечное количество экземпляров будет ограничено объемом внутренней или внешней памяти.

Рис. 10.2. Обозначение нескольких экземпляров класса с помощью графических средств и значения множественности

Отображение информации об атрибутах и операциях класса

Диаграмма класса может содержать более подробную информацию об атрибутах иоперациях класса. В разделе атрибутов можно указать тип данных и/или значение по умолчанию (если оно предусмотрено) для класса и значения атрибутов для объектов. Например, типы данных, содержащиеся в разделе атрибутов класса student_schedule, могут иметь следующий вид.

StudentNumber : string;

Term : string

StudentSchedule : map <string,vector<course> >

ScheduleIterator : map <string,vector<course> >::iterator

Для oбъeктa mySchedule эти атрибуты могут принимать такие значения.

StudentNumber : string = «102933»

Term:string = «Spring»

Методы могут быть отображены с

параметрами и с указанием типов возвращаемых ими значений.

studentSchedule(&X : map <string,vector<course> >) : void

StudentNumber : string

Фу н кция studentSchedule принимает значение course для заданного студента (course — это класс, который моделирует один курс обучения). Курсы для каждого дня недели хранятся в векторе. Контейнер map устанавливает соответствие строки (дня недели) и вектора курсов (для заданного дня недели). Функция studentSchedule возвращает void– значение, а функция studentNumber — значение типа string.

На диаграмме класса можно также отобразить свойства атрибутов и операций (методов). Свойства атрибутов помогают описать характер использования того или иного атрибута, что дает возможность судить о том, можно ли его изменять или нет. Так, для описания атрибутов используются три свойства: changeable, addOnly и frozen. Краткое описание этих свойств приведено в табл. 10.1. Для определения методов используются четыре свойства: isQuery, sequential, guarded и concurrent. Они также описаны в табл.10.1. Свойства sequential, guarded и concurrent имеют отношение к параллельности выполнения методов. Свойство sequential описывает операцию, ответственность за синхронизацию которой лежит на инициаторе ее вызова. Такие операции не гарантируют целостности объекта. Свойство guarded описывает параллельно выполняемую операцию с уже встроенной синхронизацией. При этом guarded– операции означают, что в каждый момент времени возможен только один ее вызов. Свойство concurrent описывает операцию, которая позволяет ее одновременное использование. Операции, описываемые с помощью свойств guarded и concurrent, гарантируют целостность объекта. Гарантия целостности объекта применима к операциям, которые изменяют состояние объекта.

Таблица 10.1. Свойс т ва а т рибу т ов и ме т одов

Свойства атрибутов

{changeable} На значения этого типа атрибута никакие ограничения не налагаются

{addOnly} Для атрибутов, y которых значение множественности >1, можно добавлять дополнительные значения. Созданное значение невозможно удалить или изменить

{frozen} После инициализации объекта значение атрибута изменить нельзя

Свойства методов

{isQuery} При выполнении метода этого типа состояние объекта остается неизменным. Этот метод возвращает значения

{sequential} Пользователи этого метода для обеспечения гарантии последовательного доступа к нему должны использовать синхронизацию. При множественном параллельном доступе к этому метолу целостность объекта подвергается опасности