UML-i diagrammid | Mis need on, tüübid, kasutusalad ja kuidas neid valmistada

UML on viis tarkvaraprogrammi visualiseerimiseks diagrammide kogumi abil. Tähistus on arenenud Grady Boochi, James Rumbaugh, Ivar Jacobsoni ja Rational Software Corporationi töödest, et seda kasutada objektorienteeritud disainis.

Kuid sellest ajast alates on see laienenud, et hõlmata laiemat valikut tarkvaratehnika projekte. Tänapäeval aktsepteerib Object Management Group (OMG) UML-i tarkvaraarenduse modelleerimise standardina.

Mida UML tähendab?

UML tähendab Ühtne modelleerimiskeel (Unified Modeling Language). UML 2.0 aitas laiendada algset UML-i spetsifikatsiooni, et see hõlmaks suuremat osa tarkvaraarendustegevusest, sealhulgas agiilseid praktikaid.

• Parem integratsioon struktuurimudelite (nt klassidiagrammid) ja käitumismudelite (nt tegevusdiagrammid) vahel.
• Lisatud võime määratleda hierarhiat ja lagundada tarkvarasüsteem komponentideks ja alamkomponentideks.
• Algne UML täpsustas üheksa diagrammi; UML 2.x tõstab selle arvu 13-ni. Neli uut diagrammi on nimetatud: sidediagramm, liitstruktuuri diagramm, interaktsiooni ülevaate diagramm ja ajastusskeem. Samuti nimetas see olekudiagrammid ümber olekumasina diagrammideks, tuntud ka kui olekudiagrammid.

Mis on UML-i paigutusskeem?

Unified Modeling Language (UML) võib aidata teil süsteeme mitmel viisil modelleerida. Üks populaarsemaid UML-i tüüpe on paigutusskeem. Tarkvaraarhitektuuri dokumenteerimiseks tarkvarainseneride seas populaarsed klassiskeemid on teatud tüüpi struktuuriskeemid, kuna need kirjeldavad, mis peab modelleeritavas süsteemis olema.

UML loodi standardiseeritud mudelina lähenemisviisi kirjeldamiseks programmeerimine objektorienteeritud. Kuna klassid on objektide ehitusplokid, on klassiskeemid UML-i ehitusplokid. Klassiskeemi erinevad komponendid võivad esindada klasse, mida tegelikult programmeeritakse, peamisi objekte või klasside ja objektide vahelisi koostoimeid.

UML-diagrammide tüübid

Praegused UML-i standardid nõuavad 13 erinevat tüüpi diagramme: klass, tegevus, objekt, kasutusjuhtum, jada, pakett, olek, komponent, side, liitstruktuur, interaktsiooni ülevaade, ajastus ja juurutamine.

Need diagrammid on jagatud kahte erinevasse rühma: struktuuriskeemid ja käitumis- või interaktsioonidiagrammid.

klassi diagramm

Klassidiagrammid on peaaegu kõigi objektorienteeritud meetodite, sealhulgas UML-i selgroog. Need kirjeldavad süsteemi staatilist struktuuri.

Pakendi skeem

Pakettskeemid on klassidiagrammide alamhulk, kuid arendajad käsitlevad neid mõnikord eraldi tehnikana. Pakettide diagrammid korraldavad süsteemi elemendid seotud rühmadesse, et minimeerida pakettide vahelisi sõltuvusi.

Objekti diagramm

Objektdiagrammid kirjeldavad süsteemi staatilist struktuuri antud ajahetkel. Neid saab kasutada klassidiagrammide täpsuse testimiseks.

Komposiitstruktuuri diagramm

Komposiitstruktuuri diagrammid näitavad klassi sisemist osa.

Kasutusjuhtumi diagramm

Kasutusjuhtude diagrammid modelleerivad süsteemi funktsionaalsust, kasutades toimijaid ja kasutusjuhtumeid.

Tegevusskeem

Tegevusdiagrammid illustreerivad süsteemi dünaamilist olemust, modelleerides kontrolli liikumist ühelt tegevuselt teisele. Tegevus kujutab endast operatsiooni mõnes süsteemiklassis, mille tulemuseks on süsteemi oleku muutumine. Tavaliselt kasutatakse tegevusskeeme töövoo või äriprotsesside ja sisemise toimimise modelleerimiseks.

Järjestusskeem

Järjestusdiagrammid kirjeldavad klassidevahelisi koostoimeid sõnumite vahetamise kaudu aja jooksul.

Interaktsiooni ülevaate skeem

Interaktsioonide ülevaate diagrammid on kombinatsioon tegevus- ja järjestusskeemidest. Need modelleerivad toimingute jada ja võimaldavad teil keerukamaid interaktsioone hallatavateks sündmusteks dekonstrueerida. Interaktsioonide ülevaate diagrammides peaksite kasutama sama tähistust, mida näete tegevusdiagrammis.

ajastusskeem

Ajastusskeem on teatud tüüpi UML-i käitumis- või interaktsioonidiagramm, mis keskendub teatud aja jooksul toimuvatele protsessidele. Need on jadadiagrammi erinäitajad, välja arvatud see, et need on näidatud aeg suureneb vasakult paremale, mitte ülalt alla.

Suhtlusskeem

Suhtlusdiagrammid modelleerivad järjestikku objektide vahelisi interaktsioone. Need kirjeldavad nii süsteemi staatilist struktuuri kui ka dünaamilist käitumist. Sideskeem on paljuski UML 2.0-s kasutusele võetud koostööskeemi lihtsustatud versioon.

Oleku diagramm

Olekudiagrammid, mida praegu tuntakse olekumasina diagrammidena, ja olekudiagrammid kirjeldavad süsteemi dünaamilist käitumist vastusena välistele stiimulitele. Olekudiagrammid on eriti kasulikud reaktiivsete objektide modelleerimiseks, mille olekuid käivitavad konkreetsed sündmused.

Komponentide diagramm

Komponentide diagrammid kirjeldavad tarkvara füüsiliste komponentide, sealhulgas lähtekoodi, käitusaja (binaarkoodi) ja käivitatavate failide korraldust.

Paigaldusskeem

Juurutusskeemid näitavad süsteemi füüsilisi ressursse, sealhulgas sõlme, komponente ja ühendusi.

Diagrammide eelised

UML-diagrammid pakuvad igale organisatsioonile mitmeid eeliseid. Kasutage seda tüüpi diagramme, et:

• Illustreerige infosüsteemide andmemudeleid, ükskõik kui lihtsad või keerulised.
• Mõistke paremini rakenduse skeemi ülevaadet.
• Väljendage visuaalselt süsteemi spetsiifilisi vajadusi ja levitage seda teavet kogu ettevõttes.
• Looge üksikasjalik graafika, mis tõstab esile kõik konkreetsed koodid, mida on vaja kirjeldatud raamistikus programmeerida ja rakendada.
• Esitage juurutusest sõltumatu kirjeldus süsteemis kasutatavate tüüpide kohta, mis seejärel selle komponentide vahel edastatakse.

Diagrammi põhikomponendid

Standardne UML-diagramm koosneb kolmest osast:

• Ülemine osa: sisaldab klassi nime. See jaotis on alati vajalik, olgu see siis klassifikaator või objekt.
• Keskmine osa: sisaldab atribuute. Kasutage seda jaotist omaduste kirjeldamiseks. See on vajalik ainult konkreetse juhtumi kirjeldamisel.
• Alumine osa: hõlmab operatsioone (meetodeid). Kuvatakse loendivormingus, iga toiming hõivab oma rea. Toimingud kirjeldavad, kuidas andmed omavahel suhtlevad.

Liikmete juurdepääsu muutjad

Kõikidel klassidel on erinevad juurdepääsutasemed olenevalt juurdepääsu modifikaatorist (nähtavusest). Siin on nende juurdepääsutasemed Sümbolid vastav:

• Avalik (+)
• Privaatne (-)
• Kaitstud (#)
• Pakett (~)
• Tuletatud (/)
• Staatiline (allajoonitud)

Liikmete ulatused

Liikmete jaoks on kaks ulatust: klassifikaatorid ja eksemplarid.

Klassifikaatorid on staatilised liikmed, eksemplarid aga klassi konkreetsed eksemplarid. Kui olete tuttav OO põhiteooriaga, pole see midagi murrangulist.

Klassiskeemi täiendavad komponendid

Sõltuvalt kontekstist võib diagramm kujutada peamisi objekte, rakenduse interaktsioone või programmeeritavaid klasse. Et vastata küsimusele "Mis on UML diagramm?" Kõigepealt peate mõistma selle põhikoostist.

• Klassid: mall objektide loomiseks ja käitumise rakendamiseks süsteemis. UML-is tähistab klass objekti või objektide komplekti, millel on ühine struktuur ja käitumine. Neid kujutab ristkülik, mis sisaldab klassi nime ridu, selle atribuute ja tehteid. Kui joonistate klassi klassiskeemile, peate täitma ainult ülemise rea; teised on valikulised, kui soovite rohkem üksikasju esitada.
  • Nimi: klassi vormi esimene rida.
  • Atribuudid: teine ​​rida klassikujuliselt. Klassi iga atribuut kuvatakse eraldi real.
  • Meetodid: Tuntud ka kui toimingud, kuvatakse meetodid loendivormingus iga toiminguga oma real.
• Signaalid: Sümbolid, mis tähistavad aktiivsete objektide vahelist ühesuunalist asünkroonset suhtlust.
• Andmete tüüp: klassifikaatorid, mis määravad andmeväärtused. Andmetüübid võivad modelleerida nii primitiivseid tüüpe kui ka loendeid.
• Paketid: kujundid, mis on loodud seotud klassifikaatorite korraldamiseks diagrammis. Neid sümboliseerib suur sakiga ristkülikukuju.
• Liidesed: operatsioonide signatuuride ja/või atribuutide definitsioonide kogum, mis määratleb ühtse käitumise komplekti. Liidesed on sarnased klassidega, välja arvatud see, et klassil võib olla üks oma tüüpi eksemplar ja liidesel peab selle rakendamiseks olema vähemalt üks klass.
• Loendid: kasutaja määratud andmetüüpide esitused. Loend sisaldab identifikaatorite rühmi, mis esindavad loendis olevaid väärtusi.
• Objektid: klassi või klasside eksemplare. Diagrammile saab lisada objekte, et kujutada konkreetseid või prototüüpseid juhtumeid.
• Artefaktid: Mudelielemendid, mis esindavad konkreetseid üksusi tarkvarasüsteemis, nagu dokumendid, andmebaasid, käivitatavad failid, tarkvarakomponendid jne.

Koostoimed: Mõiste "interaktsioonid" viitab erinevatele suhetele ja seostele, mis võivad klassi- ja objektidiagrammides eksisteerida. Mõned kõige levinumad koostoimed hõlmavad järgmist:

• Pärand: Protsess, mille käigus laps või alamklass omandab põhi- või ülemklassi funktsionaalsuse, mida nimetatakse ka üldistamiseks. Seda sümboliseerib sirgjoon, mis on ühendatud superklassi poole suunatud suletud nooleotsaga.
• Kahesuunaline seos: vaikesuhe kahe klassi vahel. Mõlemad klassid tunnevad üksteist ja on üksteisega seotud. Seda seost kujutab sirgjoon kahe klassi vahel.
• Ühesuunaline seos: veidi vähem levinud suhe kahe klassi vahel. Üks klass on teadlik ja suhtleb teisega. Ühesuunaline seos on modelleeritud sirge ühendusjoonega, mis osutab avatud nooleotsaga teadvast klassist teadaolevasse klassi.

Kuidas teha UML diagrammi

Klassiskeemi loomine nullist on üllatavalt lihtne, eriti kui kasutate Lucidchart. Järgige lihtsalt neid samme.

• Avage tühi dokument või alustage malliga.
• Lubab UML-i vormide teegi. Lucidcharti redaktori vasakus servas klõpsake nuppu "Kujundid". Kui olete Shape Library Manageris, märkige ruut UML ja klõpsake nuppu Salvesta.
• Valige äsja lisatud teekide hulgast soovitud kujund ja lohistage see tööriistakastist lõuendile.
• Modelleerige protsessi kulgu, tõmmates teksti lisamise ajal kujundite vahele jooni.

Lõppsõnad

osa UML diagrammid Need kaardistavad selgelt konkreetse süsteemi struktuuri, modelleerides klasse, atribuute, toiminguid ja objektidevahelisi seoseid. Teatud UML-i diagrammitarkvara kasutamisel pole nende diagrammide loomine nii hirmutav, kui võib tunduda.