Паттерны проектирования и их представление в нотации UML

Паттерн Наблюдатель и его обозначение в нотации языка UML

Паттерн Наблюдатель предназначен для контроля изменений состояния объекта и передачи информации об изменении этого состояния множеству клиентов. В общем случае паттерн Наблюдатель также может быть изображен в виде параметризованной кооперации ( рис. 14.6).

Рис. 14.6. Общее представление паттерна проектирования Наблюдатель

Изображенная параметризованная кооперация содержит 4 параметра: абстрактный класс Subject (Субъект), класс ConcreteSubject (Конкретный Субъект), абстрактный класс Observer (Наблюдатель) и класс ConcreteObserver (Конкретный Наблюдатель). Пунктирная линия со стрелкой в форме треугольника служит для обозначения отношения обобщения классов.

При решении конкретных задач проектирования данный паттерн также может быть конкретизирован. В этом случае вместо параметров изображенной кооперации должны быть указаны классы, предназначенные для решения отдельных задач.

Теперь можно рассмотреть пример, который иллюстрирует использование паттерна Наблюдатель для отслеживания изменений в таблице БД и отражении этих изменений на диаграммах. Для определенности можно использовать таблицу БД MS Access и две диаграммы - круговую и столбиковую. Фрагмент соответствующей диаграммы классов содержит 5 классов ( рис. 14.7).

Рис. 14.7. Конкретная реализация паттерна проектирования Наблюдатель

В этом случае за субъектом Таблицей MS Access может "следить" произвольное число наблюдателей, причем их добавление или удаление не влияет на представление информации в БД. Класс Таблица MS Access реализует операции по отслеживанию изменений в соответствующей таблице, и при их наличии сразу информирует абстрактного наблюдателя. Тот в свою очередь вызывает операции по перерисовке соответствующих диаграмм у конкретных наблюдателей, в качестве которых выступают классы Круговая Диаграмма и Столбиковая Диаграмма.

Использование паттерна Наблюдатель не только упрощает взаимодействие между объектами соответствующих классов, но и позволяет вносить изменения в реализацию операций классов субъекта и наблюдателей независимо друг от друга. При этом процесс добавления или удаления наблюдателей никак не влияет на особенности реализации класса субъекта.

В настоящее время паттерны проектирования реализованы в инструментальном средстве Model Maker 7 компании ModelMaker Tools BV (http://www.modelmakertools.com), которое поддерживает нотацию языка UML и позволяет генерировать программный код на языке Delphi Pascal. Паттерны проектирования также реализованы в CASE-средстве Together 2005 компании Borland (http://www.borland.com), которое поддерживает нотации языка UML версий 1.4 и 2.0 и позволяет генерировать программный код на языке Java. Описание этих средств и особенностей реализации в них нотаций языка UML будет рассмотрено в отдельных курсах лекций.

В заключение следует отметить, что язык UML представляет собой нотацию для визуального моделирования программных систем и бизнес-процессов. В то же время описание языка UML не содержит сведений относительно того, каким образом и в какой последовательности следует разрабатывать канонические диаграммы при выполнении конкретных проектов. Соответствующая информация относится к области методологии проектирования программных систем. В настоящее время наиболее известны следующие методологии:

• Rational Unified Process (RUP), разработанная и поддерживаемая компанией IBM Rational Software
• Microsoft Solutions Framework (MSF), разработанная и поддерживаемая компанией Microsoft
• Application Lifecycle Management (ALM), разработанная и поддерживаемая компанией Borland
• Extreme Programming (XP) - экстремальное программирование, поддерживаемое открытым сообществом независимых разработчиков

Описание этих методологий и особенностей использования в них нотаций языка UML также будет рассмотрено в отдельных курсах лекций.