午後問題の歩き方｜ソフトウェア設計問題の読み方

矢沢久雄
2021-09-15 更新

この記事は基本情報技術者試験の旧制度（ 2022 年以前）の記事です。
この記事の題材となっている「午後問題」は現在の試験制度では出題されません。ご注意くださいませ。

従来のソフトウェア設計の問題は、フローチャートで示されたファイル処理がほとんどでしたが、最近の問題では、フローチャートだけでなく、UML 、E-R 図、CRUD 表、決定表など、様々な図が使われています。

それらの中でも UML は、出題頻度が高いので、重点的に学習しておきましょう。

UML のクラス図とシーケンス図が読めれば、簡単に解ける問題です。

クラス図の読み方

UML は、主にオブジェクト指向による分析や設計を図示するために使われます。UML には、10 数種類の図が用意されています。

それらの中で、試験によく出題されるのは、クラス図とシーケンス図です。これら 2 つの図が読めれば、ほとんどの問題を解けます。

オブジェクト指向は、システムの部品分けにおける指向です。

オブジェクト指向では、データと処理のまとまりを部品にして、それを「クラス」と呼びます。

UML のクラス図は、クラスの構造を示します。

以下は、「時給」と「時間」というデータと、それらを使って「給与を求める。」という処理を行う、「社員」という名前のクラスを示すクラス図です（図の内容に意味はありません。あくまでもサンプルです）。

クラス図は、四角形を 3 つの部分に区切って、上から順に

クラス名

データ

処理

を記述します。

クラスと他のクラスを線で結び、両者に関連があることを示します。関連の多重度は、0 、1 、* などで示します。 * は、多数という意味です。線の横に、役割名を書き添えることもあります。

たとえば、以下は、「社員」クラスが「商品」クラスと関連を持ち、社員クラスには、「販売担当者」という役割名があります。

1 および 0..* という多重度は、1 人の社員が、0 個以上で多数の商品の販売担当者であることを示しています。

システムの起動後に、必要に応じてクラスがメモリにロードされて動作します。これを「クラスのインスタンス」または「オブジェクト」と呼びます（これ以降は、オブジェクトと呼びます）。

あるオブジェクトが他のオブジェクトの処理を呼び出し、そのオブジェクトがまた別のオブジェクトにメッセージを送ることで、システムが動作します。これをメッセージパッシングと呼びます。

メッセージを送るとは、オブジェクトが持つ処理を呼び出すことです。

ある場面において、そこに登場するオブジェクトと、オブジェクト間のメッセージのやりとりを図示するのが、シーケンス図です。

以下は、システムのユーザーが、まず、

というメッセージを送っている様子を図示したものです（図の内容に意味はありません。あくまでもサンプルです）。

人の形をしたアイコンが、ユーザーを示します。四角形の中に「：クラス名」と書いて下線を付けたものが、そのクラスのオブジェクトを示します。

シーケンス図の上から下に向かって、時間が経過します。

メッセージは、実線の矢印の上にメッセージの内容（メッセージを受けるオブジェクトが持つ処理）を記述して示します。

メッセージに戻り値がある場合は、破線の矢印の上に戻り値の内容を記述して示します。

処理を行っている期間を、細長い四角形で示します。

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それでは、問題を解いてみましょう。

以下は、問題の冒頭に示されたシステムの概要です。細かな説明は気にせずに、「航空券発券システム」であることがわかれば十分です。

問 5　航空券発券システムに関する次の記述を読んで，設問 1 ～ 3 に答えよ。

オブジェクト指向分析/設計を用いて，航空券発券システムの設計を行う。航空券発券業務の分析から，図 1 の分析クラス図を作成した。

【航空券発券業務の内容】

航空会社の航空券販売担当者(以下，販売担当者という)は，顧客が窓口で申し込んだ内容を基に，航空券発券システムで空席確認及び発券を行う。
顧客が窓口で申し込む内容は，出発日時，出発地及び到着地となる空港名，便名，グレード(ファースト，エコノミー)，人数，席種(窓側，中間，通路側)である。すべての便は直行便である。
販売担当者は 2. で受け付けた申込み内容を確認し，その情報をシステムに入力する。システムはその便の空席状態を確認する。空席があれば 4. に進み，なければ，顧客は申込み内容を変更して再度申込みをする。
販売担当者は顧客が希望しているグレードと席種の座席を確保し，顧客情報を登録して航空券を発券する。

次に、クラス図と凡例が示されています。この凡例では、クラスが持つデータを「属性」と呼び、処理を「操作」と呼んでいます。

これは、オブジェクト指向に限ったことではありませんが、1 つの事物には複数の呼び名があるものです。このクラス図では、処理（操作）が省略されています。