นัฐพงศ ส์งเนียม่...

โดย อ.ดร. นฐพงศ สงเนยมhttp://www.siam2dev.comDr.nattapong_s@hotmail.com

สาขาวชา วทยาการคอมพวเตอรคณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยราชภฏพระนคร

Last Update : 30-01-2561

Lec08 : Structural Modeling ( Class & Object diagram)

แหลงขอมลเพมเตม : : http://www.lumpaya.com/sdlc01.htm

http://www.siam2dev.com [ dr. nattapong songneam]

สอบปลายภาค

• บทท 5, 6, 7, 8 และ กรณศกษา

Project งานกลม 30% ให นศ. แบงกลมๆ ละไมเกน 10 คน เพอทา

การวเคราะหระบบงาน 1 ระบบดวยวธการวเคราะหและออกแบบเชงวตถ

• จดทาเปนรปเลมรายงาน กาหนดสงวนสอบปลายภาค รปเลมรายงาน + CD

– กาหนดหวขอ Project •ระบบโรงพยาบาล •ระบบโรงภาพยนตร •ระบบสนคาคงคลง•ระบบโรงแรม •ระบบบรหารการศกษา / ระบบการเรยนการ

สอน •อนฯ

กาหนดความรบผดชอบ Project โดยใช Unified Process ทา ขอเสนอโครงการ Proposal วางแผน Gantt Chart + PERT chart ออกแบบ และเขยน- Usecase diagram - Class diagram - Sequence diagram / Communication Diagram –Activity Diagram

Project งานกลม 30% รายงานประกอบไปดวย1. คานา2. สารบญ3. สารบญรป4. สารบญตาราง5. บทท 1 บทนา

1. หลกการและเหตผล2. วตถประสงคของโครงการ3. ขอบเขตองระบบงาน4. แผนการดาเนนงาน (Gantt Chart)5. งบประมาณ/ คาใชจาย6. ฮารดแวรและซอฟตแวรทใช7. ผลทคาดวาจะไดรบ

รายงานประกอบไปดวย(ตอ)บทท 2 การวเคราะหระบบเชงวตถ

- Business Rule- Requirement Specifications

- functional- none functional

- Use case diagramบทท 3 การออกแบบเชงวตถ

- Class/Object diagram- Sequence/Commuication diagram - Activity diagram

บทท 4 การพฒนาระบบและทดสอบ- Deployment Diagram

บทท 5 สรปผลและขอเสนอแนะบรรณานกรมผจดทา

Project งานกลม 30% รายงานประกอบไปดวยคานาสารบญสารบญรปสารบญตารางบทท 1 บทนา

หลกการและเหตผลวตถประสงคของโครงการขอบเขตองระบบงานแผนการดาเนนงาน (Gantt Chart)งบประมาณ/ คาใชจายผลทคาดวาจะไดรบ

รายงานประกอบไปดวย(ตอ)บทท 2 การวเคราะหระบบเชงวตถ

- Business Rule- Requirement Specifications

- functional- none functional

- Use case diagramบทท 3 การออกแบบเชงวตถ

- Class/Object diagram- Sequence/Commuication diagram - Activity diagram

บทท 4 การพฒนาระบบและทดสอบ- Deployment Diagram

บทท 5 สรปผลและขอเสนอแนะบรรณานกรมผจดทา

INCEPTION PHASE

COLLABORATION PHASE

IMPLEMENTATION /

TRANSITION PHASE

อ.ดร. นฐพงศ สงเนยม 6

Requirement Specifications : ขอกาหนดของความตองการ

UP :: โครงสรางกรรมวธ - Lifecycle Phases

เตรยมงาน (Inception) – นยามขอบเขตของโครงการ , ขอบเขตของระบบทจะพฒนา

OOAD : Object-Oriented Analysis and Design 7

Inception Elaboration Construction Transition

time

Unified process แบงการพฒนาออกเปน 4 เฟส (phases)

ทารายละเอยด (Elaboration) – วางแผนโครงการ จดทารายละเอยดความตองการ จดสรางสถาปตยกรรมระบบ

จดสราง (Construction) – สรางและทดสอบโปรแกรม

ถายโอน (Transition) – ตดตงถายโอนระบบใหกบผใช

7

Requirement Analysis

Requirement Analysis-Requirement Specification-Use Case Diagram

Design >> Class / Object Diagram

The Iterative Approach

OOAD : Object-Oriented Analysis and Design 8

Disciplinesgroup activities

logically

In an iteration,you walk through

all disciplines

8

1. Software Development Process

1. Requirement Specification : define problem domain

2. Analysis : what problem to be solved? (อะไรคอปญหาทตองแก)

3. Design : how to solve the problem? (แกอยางไร)

4. Implementation : how to implement the solution?

5. Testing : how to ensure that the solution can solve the problem?

1. ทดสอบในเรองความเรว ประสทธภาพ ความปลอดภย ความมนคง เสถยร

6. Maintenance : how to adjust the solution to accomodate change?

1. ในรอบระยะเวลาหนงอาจจะตองมการปรบเปลยน

7. Retirement : when does the system to be retired?

บทท 5 Requirement Specification

จะพดถงในวชา OOP

ผใชระบบสารสนเทศ:แหลงของความตองการ

• เจาของระบบ (System owners/Sponsors ) – มสวนไดสวนไดเสยจากการลงทนสรางระบบสารสนเทศ เจาของผบรหาร ผจดการ

• ผใชภายใน (Internal users)– End-users คอผใชทปอนขอมลเขาสระบบโดยตรง ไมจาเปนตองมทกษะหรอความร

มาก เนนความถกตองและรวดเรวของการปอนขอมลเขาสระบบ– Power-users คอผใชทมความรความชานาญเฉพาะดาน สามารถใชงานฟงกชน

ของระบบในสวนทมความซบซอนได – Administrators คอผทดแลและควบคมใหระบบสามารถดาเนนการไดอยางราบรน

ตามวตถประสงคทตงไว– Executive users คอผใชทตองการสารสนเทศมาเพอการตดสนใจและบรหาร

องคกร• ผใชภายนอก (External users)

– ผใชซงเปนบคคลภายนอกองคกร แตสามารถเขาถงบรการของระบบในองคกรได

จากทเคยสอนไปแลว บทท 5

Lecture Outline• Structural Modeling• Class Diagrams and Object Diagrams• Association• Generalization และ Classification• Aggregation และ Composition• Models

Structural Modeling

What is structural modeling?• Structural model

– กคอ มมมองของระบบทเนนโครงสรางของวตถ รวมท งคลาสของวตถ (Class) ความสมพนธระหวางคลาส (Relationship) แอททรบวต (Attribute) และ โอเปอเรชน (operation)

Static Structural Modeling ม 2 ชนดคอ• Class Diagram• Object Diagram

Construct Description Syntax

class a description of a set of objects that share the same attributes, operations, methods, relationships and semantics.

interface a named set of operations that characterize the behavior of an element.

component a modular, replaceable and significant part of a system that packages implementation and exposes a set of interfaces.

node a run-time physical object that represents a computational resource.

«interface»

Structural Modeling: Core Elements

Analysis Process แนวทางในการวเคราะห

• ทา Information gathering จะได >> Requirement Specifications >> นามาเขยนเปน Use case Description / Diagram

• จากนน นา Use case >>มาหา Class และ Object ทงหมดของระบบจากนนกนามาสรางเปนแผนภาพคลาส หรอ Class/Object Diagram

Structural Modeling: Core Elements (cont’d)

Construct Description Syntax

constraint¹ a semantic condition or restriction.

{constraint}

¹ An extension mechanism useful for specifying structural elements.

Constraint เงอนไข/กฏเกณฑ / ขอกาหนด

Construct Description Syntax

association a relationship between two or more classifiers that involves connections among their instances.

aggregation A special form of association that specifies a whole-part relationship between the aggregate (whole) and the component part.

generalization a taxonomic relationship between a more general and a more specific element.

dependency a relationship between two modeling elements, in which a change to one modeling element (the independent element) will affect the other modeling element (the dependent element).

Structural Modeling: Core Relationships

composite

Aggregate

Construct Description Syntax

realization a relationship between a specification and its implementation.

Structural Modeling: Core Relationships (cont’d)

Structural Diagrams• ประเภทของ Structural Diagrams

– static structural diagrams• class diagram• object diagram

– implementation diagrams• component diagram• deployment diagram

Static Structural Diagrams

Static Structural Diagrams• แสดง graph ของคลาสทเชอมตอกนดวย

static relationships• ประเภทของ Static Structural Diagrams

– class diagram : classifier view– object instance diagram : instance view

Static : หยดนง

Class Diagrams• Class diagrams

– แสดงรายละเอยดของ Class และความสมพนธระหวาง Class ในมมมองแบบ logical view

• องคประกอบของ UML class diagrams ไดแก– Class, โครงสรางของ Class และพฤตกรรมของ

Class– ตวบงช Multiplicity และ navigation – ชอของ Role– ความสมพนธแบบ Association, aggregation,

dependency, และ inheritance

• Logical : ตรรกะ/ความคด

• Physical : กายภาพ/สภาพความเปนจรง ลกคา

ซอ

สนคา

ERD

Physicalเกบในฐานมล มโครงอยางไร

อย Address ทเทาไรอยตรงสวนใหนของ ฮารดกส

x 5

5 9 1 4 7

ARRAY

Offset :; 01011111

Classes in UML

Person

Class name

Attributes

Operations

• เขยนได 2 รปแบบ

Person

- TaxIDNo : String- Name : String+ Income : double+ TaxPaid : Boolean

+ calcTax()+ calcTaxBal()

attribute name : type

operation name(parameter : type): result type

En

Analysis เขยนแบบคราวๆ

Design ลงรายละเอยด

Classes in UML

คน

Class name

Attributes

Operations

• เขยนได 2 รปแบบ

คน- หมายเลขประจาตวผเสยภาษ : String- ชอ : String+ รายได : floating + เสยภาษ : Boolean

+ คานวณภาษ()+ คานวณยอดเสยภาษ()

attribute name : type

operation name(parameter : type): return type

Th

UML Syntax for Attributesรปแบบ• visibility name : type

+ id : Stringความหมาย

– visibility: public (+), protected (#), private (-)• การตความไมขนกบภาษาในการเขยนโปรแกรม

programming language independent – name : เปนชอของ attributes– type : ประเภทของขอมล ไมข นอยกบภาษา

ไมไดข นอยกบภาษาใดภาษหนง ใชไดกบทกภาษา ทเปนเชงวตถJava , vb, c#, php, อนๆ

#java ….Modifier ซงจะมมากกวา 3 ชนด จะม default

หามนา Type ในภาษาใดภาษาหนงมาใชกบ UML classdiagram

Person

- TaxIDNo : String- Name : String+ Income : real+ TaxPaid : Boolean

+ calcTax()+ calcTaxBal()

Real เปนชนดตวแปรทศนยม ในภาษาปาสคาลเทานน ภาษาอนไมรจกUML ไมผกตดกบภาษา

Real Pascalfloat,Float c, c++, javadouble,Double c, c++, javaSingle,DoubleVB

Floating,String,Boolean

แสดงผลบนหนาจอ1. Echo2. Print3. Printf4. Scanf5. System.out.print6. System.out.println7. Write8. Writeln9. Display10. Input11. Read

แตละคาสงคอภาษาอะไร แลวไวทาอะไร

Display “Menu”

ในโลกนมภาษาคอมพวเตอร 160 กวาภาษา

คณรจกแค 2-3 ภาษา

เขยนไดแค 1 ภาษา

เขยนเปน 0 ภาษาจงเขยนโปรแกรม Paintดวยภาษาท ถนด

สรางรป

บนทกได

เปดได

Type- PDT- ADT

Class NameFAN

Attributes- Brandname : String- Price : Floating

เงน ?

เงน1

2

3

ขนาด

ส

มลกษณะเปนวงกลม

เงน ?

เงน1

2

3

เงนบาท

ขนาด

ส

มลกษณะเปนวงกลม

เงน ?

เงน1

2

3

- มลคา : double/floating-point

ขนาด

ส

มลกษณะเปนวงกลม

เงนดอลลาร

เงนบาท

เงนหยวน เงน

มคา

จานวนเงน/ราคา

ส

ใชจาย()ชาระ()

พดลม

พดลม1

2

3

- ยหอ : String- ส : Color- ราคา : Floating-Point

มใบพดทาความเยน

บอกราคา

บอกส

กาหนดราคา

UML Syntax for attributes

ในการทจะเขยนคลาสได จะตองคานงเรองตอไปน

1. Problem Domain2. Concept 3. Abstractions ตางๆ

4. Real World , computer world5. Analysis , requirement spcecification , Usecase

diagram

รถยนต

Attributes + functions , Association

โต โยตาอลตสBMWViosCivicTeanaswift

Concept

Car Human

Association Name

Role name

1 1

Own Owner

Own

Cardinality/Multiplicity

Class Name

Engine

- Name : String - ID : String- Tel : String

Student

class Student{

private String Name;private String ID;private String Tel;

public String getName() {return Name;

}}

class testStudent {public static void main{

private Student s;s = new Student();s.ID = ‘580001011’;txtName.setText(s.getName());

} }

Encapsulation / Class / Visibility

Student Tester

main

test

java

class Money {private double value;

}

เงน1

2

3

- มลคา : double/floating-point

public class CAR {private String Brand;private double Price;private Color color;

}

CAR

- Brand : String- Price : Double- Color : String

+ getBrandname()+ getPrice()+ setPrice

Empty Class

altis : CAR

object

class

class Color {}civic : CAR

Type

• String• Character• Boolean• Date• Integer : byte , short , int , long• Floating : single / double

VB

เครองบน

Plane- เครองยนต : String- ปก : integer- หมายเลขเครอง : String

Computer- จอ : Monitors- Mouse : Mouse-Keyboard: Keyboards- Brandname : String- Price : Double

-Private+ Public# Protected

เครองบน

Plane- เครองยนต : String- ปก : integer- หมายเลขเครอง : String

Computer- จอ : Monitors- Mouse : Mouse-Keyboard: Keyboards- Brandname : String- Price : Double

-Private+ Public# Protected

PDT

เครองบน

Plane- เครองยนต : Engine- ปก : integer- หมายเลขเครอง : String

Computer- จอ : Monitors- Mouse : Mouse-Keyboard: Keyboards- Brandname : String- Price : Double

-Private+ Public# Protected

ADT

Engine- ยหอ: String- รน : String- แรงมา: Integer / int

Plane- เครองยนต : Engine- ปก : integer- หมายเลขเครอง : String

Require Component / Optional Component

Aggregate vs Composite

Attributes

Car- Wheel : Integer

- Wheel : Integer

- w : Wheel

Require Component/Optional Component

CAR

- Brandname : String

- Wheel : Wheels

+ Start() : Boolean

+ Stop() : Boolean+ Break() : Boolean

Wheels

- Brandname : String

- NoumOfW : Integer

+ Spin() : Boolean

+ TurnLeft() : Boolean+ TurnRight() : Boolean

เครองปรบอากาศ วทย พวงมาลย

Aggregate Composit

Variables declaration

• VBDim x as int16Private x as int16Protected x as int16PUBLIC x as int16

• C, C++ , Java ,C#int x;private int x;protected int x;public int x;

java

class car {private int wheel;

}

class car {private Wheels wheel;

}

class Wheels {private int no_wheel;

}

UML syntax for operations• visibility name ([parameter list]) : return-type-expression

•+ assignAgent (a : Agent) : Boolean

– visibility: public (+), protected (#), private (-)• การตความไมข นกบ programming language

– name : string– parameter list : arguments– return-type-expression : ประเภทของคาท return ไมข นกบภาษา

Double x = pow(2,3);

Optional

+ pow(x1 : int,x2 : int) : double

double x = pow(2,3);

ตวอยางชนดของวตถและวตถ (UML)

MobilePhone

- bandname :String- button : Button- screen : Screen- antenna : Antenna- simNet : Simm

+ call() : String+ receive()+ hangup()+ sendSMS(msg : String)

:siemens

:ericsson

:nokia

53อ.ดร. นฐพงศ สงเนยม

class objects

MobilePhone

- bandname :String- button : Button- screen : Screen- antenna : Antenna- simNet : Simm

+ call() : String+ receive()+ hangup()+ sendSMS(msg : String)

Return

Not Return

Parameter List

UML Syntax for functions

- Name : String - ID : String- Tel : String

Studentclass Student{

private Sting Name;private String ID;private String Tel;

public String getName() {return Name;

}public void setName(String n) {Name = n;

}}

class testStudent {public static void main{

private Student s;s = new Student()s.ID = ‘580001011’;s.getName();

} }

Encapsulation / Class / Visibility

+ getName() : String+ setName(n : String)

CAR PersonOWNEE OWNER

Student TeacherAdvisee Advisor

InstructorMasterProfessor

- Registration:String

+ setRegis(rg: String)+ getRegis() : String

1 1

Tester

public class Tester{public static void main(String args[]) {

Car c1= new Car();Person p1 = new Person();c1.Registration =“4ก 4754”;

}}

class Car {private String Registration;}

class Student{

private Sting Name;private String ID;private String Tel;

public String getName() {return Name;

}public void setName(String n) {Name = n;

}public void setTel(String t) {Tel = t;}public String getTel() {Return Tel;}

}

•บอกชอ

•ตงชอ

•บอกเบอรโทร

•กาหนดเบอรโทร

Operations/functions

Student

Behavior/Operations/functions/Method/Sub/Routine/Module

TypePDTADT

Class NameFAN

Atributes- Brandname : String- Price : Floating

+ Open() : Boolean

+ Close() : Boolean+ Spin() : Boolean

TypePDTADT

Class NameTelevision

Atributes- Brandname : String- Price : Floating

+ Television()

+ Close()+ volume() : int

+ เปด () : Boolean

+ ปด () : Boolean

+ Open()Constructor

CustomerCustomer

-Name : String-Address : String

Attributes – A Rule• การกาหนด attributes ควรทาให simple• คาทเกบอยใน attributes ไมควรเปนวตถ (Object)

– แตควรสรางคลาส (class) ขน และแสดงความสมพนธระหวางวตถดวย association

• ไมควรสรางความสมพนธระหวาง 2 คลาส โดยใช “foreign key” attribute– แตใช association

ควรจะมองใหเปนความสมพนธเชงฟงกชน หมายถง คลาส ทางานอะไร รวมกนกบอกคลาส

Object Instance Diagrams• class diagram

– แสดงชอ (name), โครงสราง (structure) และพฤตกรรม (behavior) ของประเภทของวตถ(object)

• object instance diagram– แสดงวตถทสรางจากคลาส

• ความแตกตางระหวางทง 2 diagram เปรยบเทยบไดกบความแตกตางระหวางโครงสรางของตารางในrelational database และคาทถกเกบอยภายในตาราง

ID Name Address salary Tel

class

ID Name Address salary Tel001 สมชาย กรงเทพ 85000 087984740

002 นฐพงศ กรงเทพ 3500 089747454Object

คาถาม :: จงอธบายในเชงของคลาสไดอะแกรม class และ object diagam

Objects in UML

Tim:Person

Object name

Attributes

Same Operationsfor all instances of classes

• เขยนได 2 รปแบบ

Tim : Person

TaxIDNo=“23003”Name=“TimLim”Income=“30000.00”TaxPaid = FALSE

calcTax()calcTaxBal()

attribute name : type = value

En

Person

ตางกนอยางไร

Person

Object / Class

ธนพนธ : นกเรยน นกเรยน

ธนพนธ : นกเรยน นกเรยน

- ชอ = “ธนพนธ” - ชอ : String

+ บอกชอ() + บอกชอ()สปราณ : นกเรยน

- ชอ = “สปราณ”

+ บอกชอ()

ธนพนธ : นกเรยน

นกเรยน

- ชอ = “ธนพนธ”

- ชอ : String

+ บอกชอ()

+ บอกชอ()

สปราณ : นกเรยน

- ชอ = “สปราณ”

+ บอกชอ()

Is member ofIs member of

Instance of

class

object

นฐพงศ : นกเรยน

- ชอ = “นฐพงศ”

+ บอกชอ()

Student

Student

class

- Name : string- ID : string- Tel : string- grade : double

-getName() : string-getGPA() : double

Tom: Student- Name =“Tom Meesuk”- ID =“5870144”- Tel =“0897887744”- grade =3.50

-getName() : string-getGPA() : double

object

Tim : Person

TaxIDNo=“23003”Name=“TimLim”Income=“30000.00”TaxPaid = FALSE

calcTax()calcTaxBal()

Jim : Person

TaxIDNo=“23005”Name=“TimLim”Income=“80000.00”TaxPaid = FALSE

calcTax()calcTaxBal()

Toon : Person

TaxIDNo=“23001”Name=“Deelan”Income=“50000.00”TaxPaid = TRUE

calcTax()calcTaxBal()

คาถาม “Same Operationsfor all instances of classes”

หมายถงอะไร จงอธบาย ?

Tim : Person

TaxIDNo=“23003”Name=“TimLim”Income=“30000.00”TaxPaid = FALSE

calcTax()calcTaxBal()

Tim : Person

TaxIDNo=“23003”Name=“TimLim”Income=“30000.00”TaxPaid = FALSE

calcTax()calcTaxBal()

Tim : Person

TaxIDNo=“23003”Name=“TimLim”Income=“30000.00”TaxPaid = FALSE

calcTax()calcTaxBal()

Tim : Person

TaxIDNo=“23004”Name=“TimLim”Income=“30000.00”TaxPaid = FALSE

calcTax()calcTaxBal()

Tim : Person

TaxIDNo=“23003”Name=“TimLim”Income=“30000.00”TaxPaid = FALSE

calcTax()calcTaxBal()

Tim : Person

TaxIDNo=“23004”Name=“TimLim”Income=“30000.00”TaxPaid = FALSE

calcTax()calcTaxBal()

Objects in UML

นายดา : คน

Object name

Attributes

Same Operationsfor all instances of a class

• เขยนได 2 รปแบบ

นายดา : คน

- หมายเลขผเสยภาษ=“450103”- ชอ=“นายดา”+ รายได=“50000.00”+ เสยภาษ = FALSE

คานวณภาษ()คานวณยอดภาษ()

attribute name : type = value

Th

An Object Instance Diagram

Sydney:City

Name=SydneyCountry=AustraliaPopulation= 3,536,000

London:City

- Name=London- Country=UK- Population= 2,324,320

New York :City

Name=New YorkCountry=USAPopulation= 5,734,012

Bangkok :City

Name=BangkokCountry=ThailandPopulation= 7,534,013

En

Sydney:City

Name=SydneyCountry=AustraliaPopulation= 3,536,000

Sydney:City

Name=SydneyCountry=AustraliaPopulation= 3,536,000

Sydney:City

Name=SydneyCountry=AustraliaPopulation= 3,536,000

Sydney:City

Name=SydneyCountry=AustraliaPopulation= 3,536,000 + getPopulation()

+ setName(n : string)

ยง กบ แมลงวน ?

- Name : String - ID : String- Tel : String

Student

class Student{

private Sting Name;private String ID;private String Tel;

public String getName() {return Name;

}}

class testStudent {public static void main{

private Student s;private Student s1;private Student s2;private Student s3;private Student s3;

s = new Students.ID = ‘580001011’;txtName.setText(s.getName());

} }

Encapsulation / Class / Visibility

Java implementationLondon:City

- Name=London- Country=UK- Population= 2,324,320

+ getPopulation() : long+ setName(n : string)

class City {private String name;private String country;private long population;

public void setName(n:String) {name : n;

}public long getPopulation() {

return population;}

}

UML : object diagram

City.java

Class name

London:City

- Name=London- Country=UK- Population= 2,324,320

+ getPopulation() : long+ setName(n : string)

object

visibility Operation

Attributes

Class name

Attributes

Operations

Class name

Attributes

Operations

- Name : String- getName() : String- setName(n:string)

London:City

- Name=London- Country=UK- Population= 2,324,320

Attributes

Operations

An Object Instance Diagram

Sydney:City

Name=SydneyCountry=AustraliaPopulation= 3,536,000

London:City

Name=LondonCountry=UKPopulation= 2,324,320

New York :City

Name=New YorkCountry=USAPopulation= 5,734,012

Bangkok :City

Name=BangkokCountry=ThailandPopulation= 7,534,013

Th

Classes and Objects

London : City

Name = LondonCountry = UK

<<instanceOf>> <<instanceOf>> <<instanceOf>>

City

- Name : String = default

+ setName (s : String = deault)

+ setPopulation(p : integer = default)

- Population : integer = default

Population =2,324,320

New York : City

Name = New YorkCountry = USA

Population =5,734,012

Sydney : City

Name = SydneyCountry = Australia

Population =3,536,000

- Country : String = default

สญลกษณทชจากออบเจกตไปยงคลาส คอ.......................

Is member ofIs member of

Class Diagrams

• Associations

• Classification

• Generalization และ Specialization

• Aggregation

Association• ความสมพนธ (Relationship) ระหวาง instances ของ classes

Order

- dateReceived- isPrepaidnumber : String price : Money

dispatch( )

Customer

- Name : Stringaddress

+ creditRating( )

* 1

issued by

An order comes from one customerCustomer may make several orders

directionassociation

name

En

* 0...N

Association• ความสมพนธ (Relationship) ระหวาง instances ของ classes

ใบส งซอ

- วนทรบ : Date- ชาระเงน : Boolean- เลขท : String - ยอดเงน : Money

+ วางบล( )

ลกคา

- ชอ : String- ทอย : String

+อตราสนเชอ( )

* 1

ส งซอโดย

ใบส งซอหนงใบมาจากลกคาเพยงคนเดยวลกคาหนงคนส งซอไดหลายใบส งซอ

directionAssociation name

Th

Associations• คลาสมากกวา 1 คลาส สมพนธกนดวย “associations”• Association

– เทยบไดกบ ER relationship ทเชอมโยงความสมพนธระหวางคลาส และแสดง จดเชอมโยง (“links”) ระหวางวตถทสรางขนจากคลาส

Naming associations• การต งชอ association

– หลกเลยงชอทไมส อความหมาย• associated_with, has, is_related_to

– มกขนตนดวยคากรยา เชน• works_for, owns , issued by

– มกต งชอในกรณทมอง Association จากซายไปขวาหรอ จากบนลงลางของ diagram

Associations on Class Diagrams

OwnsPerson

NameAddressTelephone

Car

ManufacturerModelRegistration

En

Associations on Class Diagrams

เจาของคน

ชอทอยเบอรโทร

รถยนต

ยหอรนเลขทะเบยน

Th

Links• วตถแตละวตถ สามารถเชอมโยงกนได โดยใช “links”• A link

– เปน instance ของ association• หมายเหต

– an association สามารถดารงอยได ถงแมวาจะไมมinstance (links) ของ association ดงกลาว เชนเดยวกบ คลาสทสามารถดารงอยได ถงแมวาจะไมมวตถใดๆ ถกสรางขนจากคลาสนนๆ

Objects & Links

Name=SomchaiAddress=22 BKKTelephone=62312198

Name=PancakeAddress=41 SKLTelephone=62661734

Manufacturer=BMWModel=SeriesRegistration=YRT833

Manufacturer=ToyotaModel=altisRegistration=YYX391

OwnsOwns

Owns

You:Person

Ours:Car Mine:Car

Me:Person

Enรไดอยางไร วาเปน object หรอ class diagram

คาถาม owns เปน Link หรอ Association ?

javaclass person {private String name ;

}

class TestPerson {private Person you ;

you.setName(“somchai”);

}

You , me , mine , ours เปนวตถ

Person , car เปนคลาส

vbClass Car

PrivatE name as string…

End classclass person {private String name ;

}

java

Objects & Links

Name=ณเดชAddress=22 กทมTelephone=02578268

Name=แพนเคกAddress=41 SKLTelephone=03425464

Manufacturer=BMWModel=SeriesRegistration=1กย 6666

Manufacturer=BenzModel=E320Registration=1กค 9999

เจาของเจาของ

เจาของ

ณเดช:Person

รถณเดชและแพนเคก:Car รถแพนเคก:Car

แพนเคก:Person

Th

Association Multiplicity• multiplicity

– หมายถง การพจารณาจานวน instances (objects) ของคลาสหนง ทสามารถเชอมโยงกบ instance (object) ของคลาสทเกยวของ

Order

dateReceived

isPrepaid

number : String

price : Money

dispatch( )

Customer

nameaddress

creditRating( )

* 1

En

* 0..n

Association Multiplicity• multiplicity

– หมายถง การพจารณาจานวน instances (objects) ของคลาสหนง ทสามารถเชอมโยงกบ instance (object) ของคลาสทเกยวของ

ใบส งซอ

- วนทรบ : Date- ชาระเงน : Boolean- เลขท : String - ยอดเงน : Money

+ วางบล( )

ลกคา

- ชอ : String- ทอย : String

+อตราสนเชอ( )

* 1ส งซอโดย

Th

Association Multiplicity

Class

Class Class

Class

Class1..*

2 ..4

exactly one

many (zero or more) zero or one/at most one

one or more

as specified

* 0..1

1

Association Multiplicity

Class

Class Class

Class

Class1..*

2 ..4

exactly one

many (zero or more) zero or one/at most one

one or more

as specified

* 0..1

1

En

Association Multiplicity

Class

Class Class

Class

Class1..*

2 ..4

มแค 1 เทานน

หลาย (ศนยหรอมากกวา) ศนยถงหนง/มากสดแคหนง

หนงหรอมากกวา

ตามทระบ

* 0..1

1

Th

Example of Multiplicities

Student University

HeartBody

Bicycle Wheel

OwnerAccount

2..3

1..*

* *

*

**

1..*

1 1

1

1..* 1..*

จงอธบายแตละอยาง ตามความเขาใจ ?

Associations, Objects & Classes• สาหรบ association ใดๆ ระหวาง 2 วตถ สามารถม link ได

ตงแต 0 ถง 1 link• ระหวาง 2 วตถ สามารถไดมมากวา 1 association

(Multiple Assoications) แต association เหลานนจะตองมความแตกตางในดานความหมายของ association

• Multiple associations ระหวางคลาสกาหนดให ตงชอ associations

Roles• role

– หมายถง ชอทกาหนดใหกบดานปลายของ association ซงระบวธการในการทคลาสมสวนรวมใน association

• ปกตชอของ role มกเกดขนเปนค (เชนทงสองดานของassociation จะมชอของ role

• บงคบใหกาหนดชอของ Role กบ associations แบบreflexive (Reflexive associations)

Role names• Role ระบ ชอใหกบดานปลายของ association

NameAddress

Company Works forNameInsurance no.Address

Person

employer employee

*1

Role names

จากรปน จงอธบาย ?

Role names• Role ระบ ชอใหกบดานปลายของ association

NameAddress

Company Works forNameInsurance no.Address

Person

employer employee

*

Role names

Role names• Role ระบ ชอใหกบดานปลายของ association

ชอบรษททอย

บรษท ทางานใหชอรหสประจาตวทอย

พนกงาน

นายจาง ลกจาง

*

Role names

Association Names & Roles• association อาจมชอไดเชนเดยวกบชอของ role ทกาหนด

ใหกบดานปลายของความสมพนธ– ถามการตงชอ association แลวมกไมมการตงชอ role อก– ถามการตงชอทปลายของ association (ไดแก roles) แลว

มกไมมการตงชอ association อก

Role names• บงคบใหกาหนดชอของ Role ใหกบทเกดขนระหวาง link ของ

วตถทสรางจากคลาสเดยวกน

NameInsurance no.Address

Person

Manager

Supervises Salesperson

U-nary association

A Reflexive Association

PersonParent

Child

2 Role name

NameAddressTelephone

*

• association ทสรางจากคลาสเดยวกน

U-nary association

Person Personparent child

2 *

A Reflexive Association

PersonParent

Child

2 Role name

NameAddressTelephone

*

• association ทสรางจากคลาสเดยวกน

Ternary Associations• A ternary association

– เปน assocation ทประกอบดวย 3 คลาส• เชนเดยวกบแนวคดของ ternary relationship ในER

modelling และแนวคดคลายๆ กน• นาเสนอโดยใชรปสเหลยขนมเปยกปน เชอมโยงกบคลาสท

เกยวของ

Ternary Associations

Vendor

Customer Product

Ternary association

Sale

Ternary Association Multiplicity• multiplicity ของ ternary associations• ซบซอนกกวา binary และ unary associations• มกเปน แบบ “many” สาหรบคลาสทเกยวของ participating

N-ary Associations

• โดยทวไปแลว association อาจเชอมโยงกบคลาสจานวนเทาใดกได

• ถาเชอมโยงคลาสมากกวา 2 คลาสขนไป (รวมทง ternary) เรยกวา “n-ary” associations

• แต Associations ทเชอมโยงมากกวา 0 คลาสมกหาไดยาก

Summary: Basic notation for associations

Class A Class BAssociation name

role_Arole_B

Order Order Linecontains

line items

• ตวอยางเชน

mult1 mult2

*1

Summary: Basic notation for associations

Class B Class B

Association name

role_Arole_B

Order Order Linecontains

line items

ตวอยาง

mult1 mult2

*1

Association Classes• Link จะถกพจารณา เชนเดยวกบการทวตถถกพจารณาจาก

attribute ของวตถนน• attribute ควรผกตดอยกบ association โดยใช

association class มากกวาทจะเปนของวตถทเชอมโยงเมอใดกตามทwhenever it exists or has meaning when the link itself exists (rather than just the objects linked) - มกเกดขนบอยกบ many-to-many associations

Association Classes

Student SubjectIDNameAddressTelephone

CodeNameCredit

Mark

Enrolment

Association class

* *

Result

many-to-many associations

Dependency Association

Dependency Association

ID Name Address Tels001 โกต กาลงกราง ไมแนนอน 0879774s002 สเทพ ราชดาเนน ไมแนนอน 0879774s003 ยงยวด ยงแย ไมแนนอน 0879774

Student

code name credit descc001 การเปนคนด 6(6-3)c002 คอรปชน 6(6-6)c002 เคารพสถาบน 6(6-6)

Subject

M

M

Associations class

Enroll_ID Std_id Sub_ID commnetE0000001 s001 C001E0000002 s001 C002E0000003 s001 C003E0000004 s002 C002E0000005 s002 C003E0000006 s003 C001

Regis / Result

Association Classes

Student SubjectIDNameAddressTelephone

CodeNameCredit

Mark

Enroll

Association class

* *

Result

Association Classes

• association class สามารถมสวนรวมใน associations อนๆเชนเดยวกบทคลาสปกตสามารถมได

Association Classes

Customer ProductNameAddressTelephone

NumberNamePrice

DateLengthConditions

Purchase

Association class

Guarantee

Claim

* *

*

0..1

dependency

supplier

Vender Products

Buy-items

* *

POS

ID Name Address Tels001 โกต กาลงกราง ไมแนนอน 0879774s002 สเทพ ราชดาเนน ไมแนนอน 0879774s003 ยงยวด ยงแย ไมแนนอน 0879774

Customer

code name price QTYc001 Computer 35000 10

c002 Printer 4500 35

c002 speaker 850 100

Product

M

M

Associations class

Guarantee_ID Date Length ConditionE0000001E0000002E0000003E0000004E0000005E0000006

guarantee

Association Classes

Customer Product

NameAddressTelephone

NumberNamePrice

DateLengthConditions

Purchase

Association class

Guarantee

Claim

* *

*

0..1

Qualified Associations• qualified association

– หมายถง association ทถกทาใหชดเจนโดย attributeทเรยกวา qualifier

– พจารณา qualified association เชนเดยวกบแนวคดของweak entity type ใน ER

Qualified Associations

Golf_CourseNameLocation

Hole

NumberLengthPar

Unqualified

*1

Golf_Course

NameLocation

HoleNumberHoleLengthPar

Qualified

0..11

Qualified Association

Tournament PrizeYearPosition

0..1

Qualified association

ABC Inc. President Roger RabbitABC Inc. Vice President Finances Joe SavemoneyABC Inc. Member of board John WalkerABC Inc. Member of board Susi SanssouciABC Inc. Member of board Karl EichbaumXYZ Inc. President Donald Duck

PersonCompanyOrganization

*Function

Class Diagrams: Hints• Class หนงสามารถเปนสวนรวมไดในหลาย diagrams• Diagrams ควรจะแสดงแงมมเฉพาะดาน

– จานวนคลาสไมมากเกนไป– จานวน associations ไมมากเกนไป– ซอน attributes และ operations ทไมจาเปนตองแสดง

• อาจตองมการสราง diagram ซาๆ กนหลายรอบ

student

student

Enroll System

Registration System

PloblemDomain

Difference between attributes and associations

• Conceptual perspective– ไมแตกตางกนมากนก– Attributes เกบคาเดยว (single-valued)

• Specification/implementation perspective– Attribute เกบคา (Value) ไมใชตวอางอง (References)

• ไมมการ share สวนของ attribute values ในระหวาง instances ทสรางจากคลาสเดยวกน

• Often: Stores simple objects – Numbers, Strings, Dates, Money objectst

Require Component/Optional Component

CAR

- Brandname : String

- Wheel : Wheels

+ Start() : Boolean

+ Stop() : Boolean+ Break() : Boolean

Wheels

- Brandname : String

- NoumOfW : Integer

+ Spin() : Boolean

+ TurnLeft() : Boolean+ TurnRight() : Boolean

เครองปรบอากาศ วทย พวงมาลย

Class diagrams (cont.)

• Associations• Generalization• Generalization และ

Classification • Aggregation

• BREAK : 20-09-2557 • สาหรบ นศ. IT 30/1

Generalization• แนวคดของหลกการเชงวตถ

– Generalization จดการ classes ใหอยในรปของโครงสรางลาดบชน (class Hierarchy) ขนกบ similarities และdifferences

– เราเรยกคลาสทอยในระดบทสงกวาของ classes hierarchy วา “superclasses” และทอยในระดบตากวาวา“subclasses”

– เปน “kind-of” relationship

Inheritance and Polymorphism• “subclass” รบถายทอดคณสมบต (inherits)อนไดแก

attributes, operations และassociations มาจาก“superclass” ของตวเอง

• แตอยางไรกตาม ถา attribute หรอ operation ของ“superclass” ถกกาหนดใหคาใหมใน “subclass” จะเปนการ “overrides” คานยามทกาหนดไวใน “superclass” -นาสแนวคดของ polymorphism

Superclasses and Subclasses• “Superclass” มคานยาม attributes, operations และ

associations รวมกนกบ “subclasses” ของคลาสนนๆ• “Subclasses” ม attributes, operations และ associations

เฉพาะเปนของตวเอง โดยเลอกทจะกาหนดนยามใหมใหกบ attribute, operation หรอ relationship ทรบมาจาก “superclass” หรอไมกได

A Generalization Hierarchy

Geometric_FigureX_PositionY_Position

EllipseMajor_AxisMinor_Axis

CircleRadius

RectangleWidthHeight

Superclass

SubclassescalArea() calArea() calArea()

Polymorphism

y

x

Single & Multiple Inheritance• generalizations มกเกดใน class hierarchies ทแตละ

“subclass” มเพยง 1 “superclass” - เรยกวา “single inheritance”

• แตมบางสถานการณท “subclass” อาจมไดมากกวา 1 “superclass” - เรยกวา “multiple inheritance”

Multiple InheritanceEmployee

GeneralStaff ProfStaff FullTime PartTime

AcademicSubclass withtwo superclasses

คาถาม จากรปนสวนไหนทเปน multiple inheritance เพราะอะไร ?

Multiple Inheritance

Vehicle Furniture

Wheelchair

Specialization• Specialization

– เปนกระบวนการยอนกลบของ generalization แตใหผลเชนเดม แตกตางกนทจดเรมตนเทานน

• Generalization เปนการคนหาคณลกษณะรวมกน ของ(sub)classes

• Specialization เปนการแยก และคนหาคณลกษณะพเศษของ (super)classes เพอใหได subclasses

Class diagrams (cont.)• Associations• Generalization• Generalization และ Classification• Aggregation

Generalization and Classification (= is_a?)1. Shep is a Border Collie.2. A Border Collie is a Dog.3. Dogs are Animals4. A Border Collie is a Breed.5. Dog is a Species

1+2: Shep is a Dog1+2+3: Shep is a animal1+4: Shep is a breed?????2+5: A Border Collie is a Species?????Generalization is transitive (is kind of)Classification is not transitive (is instance of)

A B และ B C :: A C

has_a

air

samsung

Is a

LG

Is a

ยานพาหนะ

has aรถยนต เรอ

เรอหางยาว

SpecializationSubclass/Child Class รบถายทอดคณสมบต (inherit) ทงAttributes และ Methods มาจาก Superclass/Parent Class

Employee

+ name : String+ salary : double+ birthDate : MyDate

+ getDetails( ) : String

Manager

+ department : StringManager

Employee

Reusable การนากลบมาใชใหม

Generalization

Employee

+ name : String+ salary : double+ birthDate : MyDate

+ getDetails( ) : String

Manager

+ department : String

เปน flip-side ของ Specialization

การท class ทตางกนม Attributes และ Methods ทเหมอนกน

IS - A

Employee

Manager

Class HierarchiesPoint

Circle Square

Cylinder Sphere Box Cubic

ลกศรใน Class Hierararchies แสดงความสมพนธของการรบ

ถายทอดคณสมบต

Cylinder extends Circle

Circle extends Point

IS-A Relationships การถายทอดคณสมบตเปนคณลกษณะแบบ transitive

Snake IS-A Reptile และ Reptile IS-A Animal

นนคอ Snake IS-A Animal

Animal

Reptile Mammal

Snake Lizard Dog Bat

Bird

Eagle

IS-A

IS-A

Adopting a Design การออกแบบ Class Hierarchies ทเหมาะสม เปนสงสาคญการ

การออกแบบระบบเชงวตถ

Alternatives Hierarchies ขนกบระบบทตองการออกแบบ

Animal

Mammal

Dog Bat

Bird

Eagle

หรอ

Flying Creature

BirdMosquito Bat

Eagle

The “Object”Class ในภาษาจาวา

คลาส “Object” เปนคลาสบนสดของ คลาสทงหมดทประกอบ

กนขนเปน Class Hierarchies

คลาสทประกาศ โดยไมใชคาเฉพาะ “extends” ระบการสบ

ทอดคณสมบตจากคลาสใดๆ ถอวาเปนการละ “extends Object”

ไว

public class Employee {

...

}

public class Employee extends Object {

...

}

เหมอนกบ

Methods defined in “Object”Class Methods ทถกกาหนดไวในคลาส “Object” ใหคลาสทรบสบทอด

คณสมบตสามารถเรยกใช หรอทาการ Overriding Methods เหลาน

ได ตวอยางเชน

equals(Object object) : Indicates whether some other

object is "equal to" this one.

toString() : Returns a string representation of the object

Clone() : Creates and returns a copy of this object.

...etc.

ดรายละเอยดใน Java & API Language Specification

Two Approaches to reuse Software Inheritance

IS-A relationship

Composition

HAS-A relationship

HAS-A

Customer BankAccount

Employee

Manager

IS-A

Benefits of Inheritance Avoiding redundancies

Source Code ในสวนทเหมอนกนจะถกเขยนขนเพยงครงเดยว

Code reuse & Code Sharing

สามารถนาไปใชใหมได (reuse) ไดโดยการรบถายทอด

คณสมบต

สามารถสรางคลาสใหมจากคลาสเดมทมอยแลวได

Reduced code size

Source Code ถกเขยนขนเพยงครงเดยว และถกนาไปใชใหม

ไดไมจากด

Costs of Inheritance Message-passing overhead

เนองจากอนญาตใหม Code Reuse ทาใหตองมการสงตอความ

ตองการไปยงคลาสอนๆ ทสมพนธกนดวยการถายทอดคณสมบต

Execution Speed

ความเรวในการประมวลผลชาลง เนองจากตองสงตอความ

ตองการไปขอรบบรการจากคลาสอนๆ

Program Complexity

เพมความซบซอนของโปรแกรม

Class diagrams (cont.)

• Associations• Generalization• Generalization และ

Classification• Aggregation

Aggregation• Aggregation

– เปนประเภทหนงของ association แตมคณสมบตบางอยางนอกเหนอจาก association แบบปกต

– เปนวตถทม วตถอนๆ เปนสวนองคประกอบ– เปน “part-of” relationship

Notation for aggregation

Class A

Class CClass B Class C

Class B

Class A

หรอ

Inner classes

Inner class / Aggregation

class A {class b{}class c{}class d{}

}

class car {class engine{}class wheels{}class glass{}

}

Example : Aggregation

Book

Front Chapter

Title Preface

End

Appendix Index

Aggregation*1

1 0..1

0..1

* 0..1

1

1

1

1 1 1 1

Example : Aggregation

Company Unit* Department*

Group*

Employee

*

works for

จากรปน

อธบายวาอะไร ?อธบายไดอยางไร ?

Aggregation• มได 2 รปแบบ Aggregation และ Composition• Aggregation

– วตถม วตถอนๆ เปนองคประกอบยอย– เชน Car ม engine และwheels เปนองคประกอบ

• Composition– วตถมวตถอนๆ เปนองคประกอบยอยทงหมด– การสง message ตดตอกบวตถทเปนองคประกอบรวม

อาจมผลกบองคประกอบทงหมด– ถา delete วตถทเปนองคประกอบรวม สวนยอยจะตองถก

delete ทงไปดวย

Aggregation & Composition• เปนความสมพนธแบบ transitive

– ถาวตถ A เปนสวนหนงของ B และ B เปนสวนหนงของ C แลว A เปนสวนหนงของ C ดวย

– เชน ถาทจบประตเปนสวนหนงของ ประต ประตเปนสวนหนงของรถยนต แลว ทจบประตเปนสวนหนงของรถยนต

• เปนความสมพนธแบบ Anti-symmetric– วตถใดๆ อาจไมจาเปนตองเปนสวนประกอบของตวเองทง

ทางตรงและทางออม– เชน ถาประตเปนสวนหนงของรถยนต แตรถยนตไม

จดเปนสวนหนงของประต

Aggregation and composition

Polygon

Point

GraphicsBundle

1 1

1

3..*

colortexture

Aggregation Composition

Association and Aggregation• Question : Association หรอ Aggregation?• Answer : เปน Aggregation

– ถาความสมพนธเปน “part of” – Operation ทเกดกบวตถหนงมผลกระทบกบอกวตถหนง

ในฐานะทเปนองคประกอบของอกวตถหนง

Generalization and Aggregation• Question : Generalization หรอ Aggregation ?• Answer : เปน Generalization

– ถาความสมพนธเปน “kind of”– ถาความสมพนธแบบ “or”

• Answer : เปน Aggregation– ถาความสมพนธเปน “part of” – ถาความสมพนธแบบ “and”

Class Diagram - Example• A zoo consists of a set of cages. • Every cage is the home of at least 2 animals. • Cages are located besides each other. • Every cage has at most one left neighbor and at most

one right neighbor. • Animals can be reptiles, insects, and mammals. • Mammals are elephants, monkeys, and tigers. • Monkeys eat bananas. • Tigers prefer meat.

Class DiagramRegistrationForm

Professor

CoursenamenumberCredits

open()addStudent(StudentInfo)

Studentnamemajor

CourseOffering

location

open()addStudent(StudentInfo)

nametenureStatus

ScheduleAlgorithm

RegistrationManager

addStudent(Course,StudentInfo)

Class Diagram: Notation Summary(stereotype)Classname

{abstract}

attribute: Type$class_attribute: Typeattribute: Type = Default_value

operation {abstract}operation (arg1:Type)operation (arg1:Type): Type$class_operation

CompositeClassnameattribute: Type

operation

SubClassname2attribute: Type

operation

Association_name

Role_name

ComponentClassnameattribute: Type

operation

discriminators

*1 {constraint}

Qualifier

signature

AssociationClassname

association_attrib: Type

SubClassname1attribute: Type

operation

<<actor>>customer

Class Diagram: Notation Summary (cont’d)

ParameterisedClassName

formal_arg

Instantiates

InstantiatedClassName<actual_arg>

ClassName1ClassName2

ClassName3{constraint}

Notes

inheritance

association

instantiation

ternary

+ public# protected- privatenull unspecified/ derived

CategoryName

SubCategory2SubCategory1dependency

CategoryName

ClassName: access

ClassName: access

CategoryName (Public Interface)

has by-reference

has by-value

Uitlityattribute: Type

operation(arg:Type): Type

• จบบทท 8 สาหรบ IT29/1 • 20-09-2557

• ครงหนาบทท 9 และสงงาน

Models

Three Perspectives• Conceptual (OOA)

– แสดงแนวคดเกยวกบขอบเขตของปญหา– ไมขนกบ implementation

• Specification (OOD)– โครงสรางทวไปของระบบ– กาหนด Interfaces ของ software

• Implementation (OOP)– โครงการของ implementation (classes)

Three Models• Analysis Model• Design Model• Implementation Model

Summary

• Structural Modeling• Class Diagrams and Object Diagrams• Association• Generalization และ Classification• Aggregation และ Composition• Models