19.1.3. Операція

У третій зверху секції прямокутника записуються операції або методи класу. Операція (operation) є деяким сервісом, що задає кожний екземпляр класу згідно певної вимоги. Сукупність операцій характеризує функціональний аспект поведінки класу. Запис операцій класу в мові UML також стандартизований і підкоряється певним синтаксичним правилам. При цьому кожній операції класу відповідає окремий рядок, який складається з квантора видимості операції, імені операції, виразу типу значення, що повертається згідно операції й, можливо, рядка-властивості даної операції:

квантор видимості><ім’я операції>(список параметрів):

<вираз типу значення, що повертається >{рядок-властивість}

Квантор видимості, як і для атрибутів класу, може приймати одне з трьох можливих значень і, відповідно, відображається за допомогою спеціального символу. Символ "+" позначає операцію з областю видимості типу загальнодоступний (public). Символ "#" позначає операцію з областю видимості типу захищений (protected). І, нарешті, символ "-" використовується для позначення операції з областю видимості типу закритий (private).

Квантор видимості для операції може бути опущений. У цьому випадку його відсутність просто означає, що видимість операції не вказується. Замість умовних графічних позначень також можна записувати відповідне ключове слово: public, protected, private.

Примітка

Для деяких мов програмування можуть бути визначені додаткові квантори видимості. У цьому випадку подібні доповнення є розширенням базової нотації й вимагають відповідних пояснень у формі тексту на природній мові або у вигляді рядка-властивості.

Ім'я операції є рядком тексту, який використовується як ідентифікатор відповідної операції і тому має бути унікальним в межах цього класу. Ім'я атрибуту є єдиним обов'язковим елементом синтаксичного позначення операції.

Список параметрів є переліком розділених комою формальних параметрів, кожний з яких може бути представлений у наступному вигляді:

<вид параметру><ім’я параметру>:<опис типу>=<значення параметру за замовченням>.

Тут вид параметру – є одне з ключових слів in, out або inout зі значенням in за замовченням, у випадку якщо вид параметру не вказується. Ім'я параметру є ідентифікатор відповідного формального параметру. Вираз залежить від конкретної мови програмування специфікації типу значення, що повертається для відповідного формального параметру. Нарешті, значення за замовченням в загальному випадку є виразом для значення формального параметру, синтаксис якого залежить від конкретної мови програмування і підкоряється прийнятим в ній обмеженням.

Вираз типу значення, що повертається також є залежним від мови реалізації специфікації типу або типів значень параметрів, які повертаються об'єктом після виконання відповідної операції. Двокрапка і вираз типу значення, що повертається можуть бути опущені, якщо операція не повертає ніякого значення. Для вказівки кратності значення, що повертається така специфікація може бути записана у вигляді списку окремих виразів.

Рядок-властивість служить для вказівки значень властивостей, які можуть бути застосовані до даного елементу. Рядок-властивість не є обов'язковою, вона може бути відсутньою, якщо жодні властивості не специфіковані.

Операція із зоною дії на весь клас вказується підкресленням імені і рядка виразу типу. За замовченням областю операції є об'єкт класу. У цьому випадку ім'я і рядок виразу типу операції не підкреслюються.

Операція, яка не може змінювати стан системи й, відповідно, не має ніякого побічного ефекту, позначається рядком-властивістю "{запит}" ("{query}"). Інакше операція може змінювати стан системи, хоча немає ніяких гарантій, що вона буде це робити.

Для підвищення продуктивності функціонування системи одні операції можуть виконуватися паралельно або одночасно, а інші – тільки послідовно. У цьому випадку для вказівки паралельності виконання операції використовується рядок-властивість вигляду "{concurrency = ім'я}", де ім'я може приймати одне з наступних значень: послідовна (sequential), паралельна (concurrent), збережувана (guarded). При цьому дотримуються такої семантики для цих значень:

• послідовна (sequential) – для такої операції необхідно забезпечити її єдине виконання в системі, одночасне виконання інших операцій може привести до помилок або порушень цілісності об'єктів класу.

• паралельна (concurrent) – дана операція через свої особливості може виконуватися паралельно з іншими операціями в системі, при цьому паралельність повинна підтримуватися на рівні реалізації моделі.

• збережувана (guarded) – всі звернення до такої операції мають бути строго впорядковані в часі з метою збереження цілісності об'єктів даного класу, при цьому можуть бути прийняті додаткові заходи за контролем виняткових ситуацій на етапі її виконання.

З метою скорочення позначень допускається використання одного імені як рядок-властивість для вказівки відповідного значення паралельності. Відсутність такого рядка-властивості означає, що семантика паралельності для операції не визначена. Тому слід припустити гірший з погляду продуктивності випадок, коли дана операція вимагає послідовного виконання.

Поява сигнатури операції на самому верхньому рівні оголошує цю операцію на весь клас, при цьому дана операція успадковується всіма нащадками даного класу. Якщо в деякому класі операція не виконується (тобто деякий метод не застосовується), то така операція може бути помічена як абстрактна "{abstract}". Інший спосіб показати абстрактний характер операції – записати її сигнатуру курсивом. Така поява запису операції без властивості {абстрактна} вказує на той факт, що відповідний клас-нащадок може виконувати дану операцію як свій метод.

Якщо для деякої операції необхідно додатково вказати особливості її реалізації (наприклад, алгоритм), то це може бути зроблено у формі примітки, записаної у вигляді тексту, який приєднується до запису операції у відповідній секції класу. Якщо об'єкти класу приймають і реагують на деякий сигнал, то запис такої операції позначається ключовим словом "сигнал" ("signal"). Це позначення рівнозначне позначенню деякої операції. Реакція об'єкту на прийом сигналу може бути показана у вигляді деякого автомата. Окрім інших випадків ця нотація може бути використана, щоб показати реакцію об'єктів класу на помилкові ситуації або виключення, які можуть моделюватися як сигнали або повідомлення.

Поведінка операції може бути вказана додатково у формі приєднаної до операції примітки. У цьому випадку текст примітки береться у дужки, якщо він є формальною специфікацією на деякій мові програмування і відповідає елементу "семантичне обмеження мови UML". Інакше текст примітки є простим описом на природній мові і позначається прямокутником із "заломленим" верхнім правим куточком (див. розділ 18).

Список формальних параметрів і тип значення, що повертається можуть не вказуватися. Квантор видимості атрибутів і операцій може бути вказаний у вигляді спеціального значка або символу, які використовуються для графічного представлення моделей в деякому інструментальному засобі. Імена операцій, так само як і атрибутів, записуються з рядкової (малої) букви, а їх типи – із заголовної (великої) букви. При цьому обов'язковою частиною рядка запису операції є наявність імені операції і круглих дужок.

Як приклади запису операцій можна навести такі позначення окремих операцій:

• +створити – може позначати абстрактну операцію створення окремого об'єкту класу, яка є загальнодоступною і не містить формальних параметрів. Ця операція не повертає ніякого значення після свого виконання.

• +намалювати(форма: Багатокутник = прямокутник, колір_заливки: Color = (Про, Про, 255)) – може позначати операцію зображення на екрані монітора з прямокутною областю синього кольору, якщо не вказуються інші значення як аргументи даної операції.

• запит_рахунку_клієнта(номер_рахунку: Сurrеnсу):Сurrеnсу – позначає операцію встановлення наявності засобів на поточному рахунку клієнта банку. При цьому аргументом такої операції є номер рахунку клієнта, який записується у вигляді цілого числа (наприклад, "123456"). Результатом виконання цієї операції є деяке число, записане в прийнятому грошовому форматі (наприклад, $1,500.00).

• видати_повідомлення():{"Помилка ділення на нуль"} – сенс даної операції не вимагає пояснення, оскільки міститься в рядку-властивості операції. Дане повідомлення може з'явитися на екрані монітора, коли виникають спроби ділення деякого числа на нуль, що неприпустимо.