نمذجة العلاقات بين الكائنات Class Diagrams

ما نمذجة العلاقات بين الكائنات Class Diagrams، قد يبدو هذا هو السؤال الأول، لذا سوف نجيب عنه بأنه، هو عبارة

عن أحد مخطط الفئات (classes) وهو جزءٌ لا يتجزأ من لغة النمذجة الموحدة UML، وذلك لأنه مخطط هيكلي، يهتم

بعرض الفئات بشكل منظم وهو من أشهر أنواع المخططات في هندسة البرمجيات عامة.

ما هو مخطط UML؟

يمكن أن تساعدك لغة النمذجة الموحدة (UML) في نمذجة الأنظمة بطرق مختلفة، وأحد أكثر الأنواع شيوعًا في UML

هو مخطط الفئة؛ حيث وتحظى مخططات الفئة بشعبية كبيرة بين مهندسي البرمجيات لتوثيق بنية البرمجيات، وتعد نمذجة العلاقات بين الكائنات Class Diagrams نوع من مخططات البنية لأنها تصف ما يجب أن يكون موجودًا في النظام الذي يتم نمذجته. بغض النظر عن مستوى

معرفتك بلغة النمذجة الموحدة أو مخططات  الحالات أو الفئة، فإن برنامج UML الخاص بنا مصمم ليكون بسيطًا وسهل الاستخدام

فوائد المخططات الطبقية

توفر المخططات الصفية عددًا من الفوائد لأي منظمة، واستخدم الرسوم البيانية لفئة UML من أجل:

• توضيح نماذج البيانات لأنظمة المعلومات، مهما كانت بسيطة أو معقدة.
• فهم أفضل للنظرة العامة لمخططات التطبيق.
• قم بالتعبير بصريًا عن أي احتياجات محددة للنظام ونشر هذه المعلومات في جميع أنحاء الشركة.
• إنشاء مخططات تفصيلية تسلط الضوء على أي كود محدد يحتاج إلى برمجته وتنفيذه على الهيكل الموصوف.
• توفير وصف مستقل عن التنفيذ للأنواع المستخدمة في النظام والتي يتم تمريرها لاحقًا بين مكوناته.

لماذا تستخدم نمذجة العلاقات بين الكائنات Class Diagrams

نمذجة العلاقات بين الكائنات Class Diagrams لفهم العلاقات بين الكائنات وطرق تمثيلها في الرسوم البيانية لفئات UML، هناك عدة أنواع من العلاقات التي يمكن استخدامها لإظهار كيفية ارتباط الفئات والواجهات والكائنات ببعضها البعض، منها:

Association منظمة

ارتباط عبارة عن علاقة يكون فيها لفئة ما إشارة إلى فئة أخرى، ويتم تمثيل ذلك بخط يربط بين الفئتين، مع رأس سهم اختياري على أحد طرفيه للإشارة إلى الاتجاه. يتم استخدام الاقتران لنمذجة علاقة “الاستخدامات-أ”، حيث تعتمد الفئة المصدر على الفئة المستهدفة.

Inheritance (Generalization) الميراث (التعميم)

الميراث هو علاقة ترث فيها فئة مشتقة خصائص وأساليب فئة أخرى (الفئة الأساسية)، ويتم تمثيل ذلك بخط متصل

مع سهم يشير من الفئة المشتقة إلى الفئة الأساسية. يتم استخدام الميراث لتكوين علاقة “is-a”.

التجميع

تجميع هو علاقة تحتوي فيها فئة واحدة (الفئة المجمعة) على كائن واحد أو أكثر من فئة أخرى (فئة الجزء)، حيث يتم

تمثيل هذه العلاقة بشكل ماسي على الطبقة الإجمالية، وخط يربط الطبقة الإجمالية بالأجزاء، ويشير الشكل الماسي

إلى أن الفئة الإجمالية تمتلك ملكية الأجزاء. يتم استخدام التجميع لنمذجة العلاقة “has-a”، حيث تتكون الفئة المجمعة

من الأجزاء.

التركيب

التركيب هو علاقة قوية بين فئتين حيث لا يمكن أن يوجد مثيل لفئة واحدة دون مثيل للفئة الأخرى، ويمثل التركيب

بشكل ماسي مملوء على فئة الحاوية وخط متصل يربطها بالفئة المضمنة.

نمذجة العلاقات بين الكائنات Class Diagrams مع مخططات UML

Sequence diagram مخطط تسلسل

تُستخدم الرسوم البيانية التسلسلية لنمذجة السلوك الديناميكي للنظام، وتظهر التفاعلات بين الكائنات والفئات المختلفة

مع مرور الوقت. يتم استخدامها لتمثيل تدفق الرسائل والأحداث بين الكائنات المختلفة، ويمكن استخدامها لنمذجة

التفاعلات المعقدة بين الكائنات والفئات.
في المقابل، تُستخدم المخططات الطبقية لنمذجة البنية الثابتة للنظام، وتظهر العلاقات بين الفئات والكائنات المختلفة.

Activity diagram مخطط النشاط

تستخدم مخططات النشاط لنمذجة تدفق الأنشطة داخل النظام. يمكن استخدامها لنمذجة تدفق التحكم في النظام

ولتمثيل الحالات والانتقالات المختلفة للكائن. في المقابل ، يتم استخدام مخططات الفئة لنمذجة البنية الثابتة للنظام

ولا تمثل تدفق التحكم.

Use case diagram مخطط حالة الاستخدام

نوع آخر من مخططات UML هو مخططات حالة الاستخدام ، يتم استخدامها لنمذجة التفاعلات بين الجهات الفاعلة

والنظام ، وفي نفس الوقت يتم استخدامها لتمثيل وظائف النظام ، وللمساعدة في تحديد حالات الاستخدام الرئيسية

للنظام، وفي المقابل ، تستخدم المخططات الطبقية لنمذجة البنية الثابتة للنظام ولا تمثل التفاعلات بين الجهات الفاعلة والنظام.

Conclusion استنتاج

تعد مخططات فئة UML أداة أساسية لتطوير البرامج الموجهة للكائنات، حيث توفر طريقة موحدة لنمذجة البنية الثابتة

للنظام وفهم العلاقات بين الفئات والكائنات المختلفة. يمكن استخدامها لتحديد المشاكل المحتملة في وقت مبكر من

عملية التطوير ، وإبلاغ قرارات التصميم وهيكل النظام لأعضاء الفريق الآخرين ، وإدارة تعقيد المشاريع واسعة النطاق،

وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الرسوم التخطيطية للفئة مع أنواع أخرى من رسومات UML التخطيطية، مثل

مخططات التسلسل والرسومات التخطيطية للنشاط.

نمذجة العلاقات بين الكائنات Class Diagrams

وتتمثل إحدى خطوات إنشاء تطبيق مرئي يحتوي على رسم تخطيطي يشبه فئة UML في تعريف كافة الأشكال

والارتباطات المذكورة. من خلال مكتبتنا مفتوحة المصدر JointJS ، يمكنك استخدام الأشكال والعلاقات المحددة

مسبقا بالفعل حيث يمكن تمديد كلاهما بسهولة لمطابقة حالة الاستخدام المحددة الخاصة بك.

الرسم التخطيطي للفئات: وسيلة لرؤية المشكلة بوضوح وتوليد الأفكار

يعد رسم التخطيطي للفئات وسيلة فعّالة لمساعدتك على رؤية المشكلة بشكل أوسع. عندما تقوم بتدوين هذه

الرسوم، فإنك تحرر مساحة في ذهنك لاستقبال أفكار جديدة. هذا الأسلوب يسهل أيضًا على الآخرين فهم بنية الفئات

عند مناقشة المشكلة معهم، غالبًا ما أنسى بنية الرسوم التخطيطية عندما أحاول قراءة أحد الرسوم التي رسمها

شخص آخر، لذلك قررت كتابة هذا المقال ليكون مرجعًا لي في المستقبل.

فوائد الرسم التخطيطي للفئات

تحرير العقل من الأفكار المشوشة

عندما ترسم التخطيطي للفئات وتدونه، فإنك تفسح المجال لعقلك لاستيعاب معلومات جديدة. هذه العملية تساعد

في تنظيم الأفكار وتحديد الأولويات بشكل أفضل.

سهولة التواصل مع الآخرين

الرسم التخطيطي يساعد في توضيح الأفكار للآخرين بطريقة بصرية. هذا يجعل من السهل عليهم فهم بنية الفئات

والمشاكل المرتبطة بها عند مناقشتها.

كيف يمكنك رسم التخطيطي للفئات بفعالية؟

تحديد الفئات الرئيسية

ابدأ بتحديد الفئات الرئيسية للمشكلة. اكتب كل فئة على ورقة منفصلة أو استخدم برامج الرسم التخطيطي الرقمية.

التفصيل والتوسع

بعد تحديد الفئات الرئيسية، قم بتفصيل كل فئة إلى عناصر فرعية. هذا سيساعدك في رؤية المشكلة بشكل أعمق

وتحديد العوامل المؤثرة.

 

مراجعة وتعديل

لا تتردد في مراجعة وتعديل الرسم التخطيطي بانتظام. قد تطرأ أفكار جديدة أو تغيرات تستدعي إعادة النظر في البنية.

أدوات مساعدة لرسم التخطيطي للفئات

البرامج الرقمية

توجد العديد من البرامج الرقمية التي تساعدك في رسم التخطيطي للفئات بسهولة، مثل Microsoft Visio وLucidchart.

الورق والقلم

بالنسبة للبعض، الورق والقلم يظلان الأدوات الأفضل لرسم التخطيطي، حيث يتيحان مرونة في التعديل والإضافة.

والرسم التخطيطي للفئات ليس مجرد وسيلة لتنظيم الأفكار، بل هو أداة قوية لتحليل المشكلات وتوليد الأفكار الجديدة.

وبفضل هذه الرسوم، يمكنك تبسيط الأفكار وتوضيحها للآخرين، مما يسهم في تحقيق فهم أعمق وأوضح للمشكلات

التي تواجهك.

Class Diagram شرح بالعربي pdf

والآن نتناول شرح العلاقات في Class Diagram، حيث يمكنك تعيين الخصائص واستخدام الكلمات الأساسية لإنشاء

أشكال مختلفة من هذه العلاقات، حيث تُظهر العلاقات في مخططات الفئات التفاعل بين الفئات والمصنفات، وتشير

مثل هذه العلاقات إلى المصنفات المرتبطة ببعضها البعض، وتلك التي تمثل تعميمات وتحقيقات، وتلك التي تعتمد على

فئات ومصنفات أخرى، وتصف المواضيع التالية العلاقات التي يمكنك استخدامها في الرسوم التخطيطية للفصل الدراسي:

العلاقات التجريدية

العلاقة التجريدية هي علاقة تبعية بين عناصر النموذج التي تمثل نفس المفهوم عند مستويات مختلفة من التجريد

أو من وجهات نظر مختلفة. يمكنك إضافة علاقات مجردة إلى نموذج في العديد من الرسوم التخطيطية، بما في ذلك

الرسوم البيانية لحالة الاستخدام والفئة والمكونات.

أنواع نمذجة العلاقات بين الكائنات Class Diagrams

علاقات التجميع

في نماذج UML، تُظهر علاقة التجميع المصنف كجزء من مصنف آخر أو تابع له.

علاقات الجمعيات

في نماذج UML، الارتباط هو علاقة بين مصنفين، مثل الفئات أو حالات الاستخدام، والتي تصف أسباب العلاقة والقواعد

التي تحكم العلاقة.

فصول الجمعيات

في مخططات UML، فئة الارتباط هي فئة تشكل جزءًا من علاقة ارتباط بين فئتين أخريين.

العلاقات الملزمة

في نماذج UML، علاقة الربط هي علاقة تقوم بتعيين قيم لمعلمات القالب وإنشاء عنصر نموذج جديد من القالب.

علاقات ارتباط التكوين

تمثل نمذجة العلاقات بين الكائنات Class Diagrams  أو علاقة الارتباط التركيبية علاقة كاملة بالجزء وهي شكل من أشكال التجميع، وتحدد علاقة اقتران التركيب أن عمر مصنف الجزء يعتمد على عمر المصنف بأكمله.