Grafický popis algoritmu

Vývojový diagram

Vývojový diagram slouží ke grafickému znázornění algoritmu pomocí symbolů a čar (šipek). Algoritmus je přesný postup, kterým lze vyřešit danou úlohu.

Pravidla

Ve vývojovém diagramu se postupuje shora dolů a zleva doprava, lze však změnit směr užitím šipek.

Pro zápis diagramu používáme následující symboly (spolu s vnitřními popisy):

obdélník – krok algoritmu (příkazy – například i výpis)

kosočtverec – větvení postupu algoritmu podle naplnění podmínky; bývá (z hlediska ISO normy pro neimperativní paradigmata nesprávně) používán i jako podmínka pro cykly

zaoblený obdélník – počátek nebo ukončení algoritmu

obdélník se svislými čarami po stranách – dodatečné podprogramy

rovnoběžník – vstup

obdélník s ořezanými rohy – ohraničení kroků cyklu tak, aby byly ohraničeny neořezanými stranami (pro for a while je podmínka uvnitř horní hranice, pro do while uvnitř hranice spodní)

Příklad vývojového diagramu

Druhy vývojových diagramů

document flowcharts – řízení toků dokumentů

data flowcharts – řízení toků dat

system flowcharts – řízení toků fyzické vrstvy nebo vrstvy zdrojů

program flowcharts – řízení toků v programu

UML

Název z angličtiny – unified modeling language.

Jedná se o grafický jazyk pro vizualizaci a návrhy programových způsobů. Podporuje objektově orientovaný přístup k analýze, ale již nespecifikuje metodiku funkce programu.

Účely UML

Kreslení konceptu – do diagramů se nakreslí podstatné věci před programováním. Modelovací software jako Umbrello poté umožňuje generování šablony kódu podle UML konceptu.

Kreslení detailních návrhů – umožňují programátorovi lépe pochopit analytické zadání.

Jako programovací jazyk – kód spustitelný přímo z diagramů, v této souvislosti se často používá pojem MDA (model driven architecture).

Základní dělení diagramů UML

UML umožňuje tvorbu několika typů diagramů, které můžeme kategorizovat podle toho, jaké aspekty systému reprezentují:

Diagramy použití a chování – zobrazují vnější chování systému a jeho funkce (use case diagramy).

Diagramy struktur – zobrazují prvky, které musí být přítomny v systému, aby mohl správně fungovat, respektive jeho logickou strukturu (diagramy tříd, diagramy objektů, diagramy komponent).

Diagramy interakcí – speciální druh diagramů chování, který se zaměřuje na znázornění toku dat a komunikace uvnitř modelovaného systému (sekvenční diagramy, komunikační diagramy).

Use case diagramy

Doslova diagramy „případů užití“ – zobrazují funkcionalitu systému – pouze chování programu (nikoliv přesnou realizaci), a to přímo očima koncového uživatele. Diagram tedy pouze ukazuje, co má systém umět.

Základní dva prvky diagramu jsou značky aktérů (actors – uživatelé) a případů užití (use cases – jednotlivé možnosti, které se aktérům nabízejí).

Příklad use case diagramu

Diagramy tříd

Diagramy tříd se využívají k zobrazení tříd, jejich metod, atributů a vztahů mezi nimi.

Vztahy a značení

Asociace – vztah informuje o spojení instancí dvou tříd

Agregace – vztah celek – část

Kompozice – silnější verze agregace

Dědičnost – potomek dědí atributy předka

Závislost – změna jedné třídy ovlivní třídu druhou

Realizace – souhrn všech veřejně dostupných metod dané třídy

+ = public

− = private

# = protected

Příklad diagramu tříd

Diagramy objektů

Diagramy objektů (nebo také instancí) fungují podobně jako diagramy tříd, ovšem zachycují stav běžícího systému v přesně daném momentu – nezobrazují třídy, ale jejich konkrétní instance, u kterých očekáváme, že by se v systému mohly za běhu vyskytnout.

Příklad diagramu objektů

Sekvenční diagramy

Sekvenční diagramy (také diagramy událostí) se starají o znázornění posloupného zasílání zpráv a požadavků mezi sledovanými objekty. Ty jsou znázorněny v horní části diagramu a vychází z nich svislé přerušované čáry (lifelines) indikující jejich existenci (při smazání končí znakem X). Následně se (zleva) posílají objektům požadavky pomocí šipek doplněných o název volané funkce. Šipky mohou být rovněž přerušované, v takovém případě však značí odpovědi na požadavky. Doba zpracování požadavků se znázorňuje obdélníky na lifeline.

Příklad sekvenčního diagramu