Обобщения. Обобщением называется отношение между общей сущностью, которую называют суперклассом или родителем, и более специализированной ее разновидностью

Обобщением называется отношение между общей сущностью, которую называют суперклассом или родителем, и более специализированной ее разновидностью, называемой подклассом или потомком (см. главу 5). Например, общий класс Window (Окно) можно специализировать, создав класс-потомок Mu1tiPaneWindow (МногоФорточноеОкно). Благодаря отношениям обобщения от потомка к родителю MultiPaneWindow унаследует структуру и поведение своего родителя - Window. У потомка могут появиться новые элементы структуры или поведения, а унаследованные - модифицироваться. В отношениях обобщения экземпляры потомка везде могут использоваться вместо экземпляров родителя, - это значит, что потомок может замещать родителя. Как правило, достаточно одиночного наследования, когда у класса имеется всего один родитель. Но иногда используют и множественное наследование, которое тоже можно моделировать на языке UML. Так, на рис. 10.2 показано множество классов, взятых из финансового приложения. Как видите, класс Активы имеет трех потомков: БанковскийСчет, Недвижимость и ЦенныеБумаги. У первого и последнего из них имеются собственные потомки. Например, Акция и Облигация являются потомками класса ЦенныеВумаги.

Рис. 10.2 Множественное наследование

Два класса (БанковскийСчет и Недвижимость) наследуют от нескольких родителей. Класс Недвижимость, например, является потомком классов Активы и ОбъектСтрахования, а класс БанковскийСчет - потомком классов Объ-ектНачисленияПроцентов, ОбъектСтрахования и Активы. Классы-родители (в данном случае ОбъектНачисленияПроцентов и ОбъектСтрахования) называются смешивающими (mixins), поскольку порождают потомков не самостоятельно, а совместно с другими классами (Активы).

Примечание: С множественным наследованием следует обращаться осторожно. Если структура или поведение нескольких предков перекрываются, у вас могут возникнуть проблемы. Как правило, множественное наследование можно заменить делегированием, когда потомок наследует только от одного родителя, а затем использует агрегирование для получения структуры и поведения от второстепенных предков. Недостатком такого подхода является потеря семантики замещаемости с второстепенными предками.

Для большинства отношений наследования, которые вам встретятся, будет достаточно простых отношений обобщения без каких-либо дополнений (механизмы расширения UML рассмотрены в главе 6). Но если вы хотите специфицировать смысловые нюансы, можно воспользоваться одним стереотипом и четырьмя ограничениями, определенными в языке UML для применения совместно с обобщениями (см. "Приложение В").

Во-первых, имеется один стереотип.

• implementation - показывает, что потомок наследует реализацию родителя, но не открывает и не поддерживает его интерфейсы, тем самым делая невозможным замещение. Этот стереотип можно использовать для моделирования закрытого наследования, поддерживаемого в языке C++.

Кроме стереотипа, к отношениям обобщения применимы четыре стандартных ограничения. Вот первая пара:

• complete - показывает, что в модели определены все потомки в данном отношении обобщения (хотя некоторые могут быть скрыты на диаграмме) и наличие дополнительных потомков не допускается;
• incomplete - показывает, что определены не все потомки в данном отношении (считая и тех, которые скрыты на диаграмме) и допускается включение дополнительных.

Если явно не оговорено противное, то можно считать, что на любой диаграмме показана лишь часть иерархии наследования, то есть некоторые ветви скрыты. Однако сокрытие ветвей не означает неполноту модели. Поэтому, если вы хотите явным образом показать, что полностью определили иерархию в модели (хотя и не показали ее целиком на диаграмме), применяйте ограничение complete. Равным образом с помощью ограничения incomplete можно явно показать, что вы не специфицировали иерархию наследования целиком (хотя на диаграмме показаны все элементы модели).

Вторая пара ограничений:

• disjoint - показывает, что объекты класса родителя могут иметь не более одного потомка на правах типа (см. главу H);
• overlapping - показывает, что объекты класса родителя могут иметь более одного потомка на правах типа.

Эти ограничения применимы только в контексте множественного наследования, если вы хотите различить статическую (disjoint) и динамическую (overlapping) классификации.

Примечание: Чаще всего объект имеет один постоянный тип во время выполнения программы, - это называется статической классификацией. Если тип объекта может меняться, то имеет место динамическая классификация. Моделирование последней является непростой задачей, однако в UML можно использовать комбинацию множественного наследования с типами, чтобы показать потенциальные типы объекта, и взаимодействиями (см. главу 15),чтобы показать изменение типа объекта во время работы программы.