UML-diagrammer | Hva de er, typer, bruksområder og hvordan du lager dem

UML er en måte å visualisere et program ved hjelp av en samling diagrammer. Notasjonen har utviklet seg fra arbeidet til Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar Jacobson og Rational Software Corporation for bruk i objektorientert design.

Men det har siden utvidet seg til å dekke et bredere utvalg av programvareprosjekter. I dag aksepterer Object Management Group (OMG) UML som en standard for modellering av programvareutvikling.

Hva betyr UML?

UML betyr Samlet modellspråk (Unified Modeling Language). UML 2.0 bidro til å utvide den originale UML-spesifikasjonen til å dekke en bredere del av programvareutviklingsarbeidet, inkludert smidig praksis.

• Forbedret integrering mellom strukturelle modeller som klassediagrammer og atferdsmodeller som aktivitetsdiagrammer.
• Lagt til evne til å definere et hierarki og dekomponere et programvaresystem til komponenter og underkomponenter.
• Den originale UML spesifiserte ni diagrammer; UML 2.x hever dette tallet til 13. De fire nye diagrammene heter: kommunikasjonsdiagram, sammensatt strukturdiagram, interaksjonsoversiktsdiagram og tidsdiagram. Den omdøpte også tilstandskartdiagrammer til tilstandsmaskindiagrammer, også kjent som tilstandsdiagrammer.

Hva er et UML-layoutdiagram?

The Unified Modeling Language (UML) kan hjelpe deg med å modellere systemer på flere måter. En av de mest populære typene UML er layoutdiagrammet. Klassediagrammer er populære blant programvareingeniører for å dokumentere programvarearkitektur, og er en type strukturdiagram fordi de beskriver hva som må være til stede i systemet som modelleres.

UML ble etablert som en standardisert modell for å beskrive en tilnærming til programmering objektorientert. Siden klasser er byggesteinene til objekter, er klassediagrammer byggesteinene til UML. De ulike komponentene i et klassediagram kan representere klassene som faktisk skal programmeres, hovedobjektene eller interaksjonene mellom klasser og objekter.

Typer UML-diagrammer

Gjeldende UML-standarder krever 13 forskjellige typer diagrammer: klasse, aktivitet, objekt, brukstilfelle, sekvens, pakke, tilstand, komponent, kommunikasjon, sammensatt struktur, interaksjonsoversikt, timing og distribusjon.

Disse diagrammene er organisert i to forskjellige grupper: strukturelle diagrammer og atferds- eller interaksjonsdiagrammer.

klasseskjema

Klassediagrammer er ryggraden i nesten alle objektorienterte metoder, inkludert UML. De beskriver den statiske strukturen til et system.

Pakkediagram

Pakkediagrammer er et undersett av klassediagrammer, men utviklere behandler dem noen ganger som en egen teknikk. Pakkediagrammer organiserer elementene i et system i relaterte grupper for å minimere avhengighetene mellom pakker.

Objektdiagram

Objektdiagrammer beskriver den statiske strukturen til et system på et gitt tidspunkt. De kan brukes til å teste nøyaktigheten til klassediagrammer.

Sammensatt strukturdiagram

Sammensatte strukturdiagrammer viser den interne delen av en klasse.

Bruk case-diagram

Use case-diagrammer modellerer funksjonaliteten til et system ved å bruke aktører og use cases.

Aktivitetsdiagram

Aktivitetsdiagrammer illustrerer den dynamiske naturen til et system ved å modellere kontrollflyten fra en aktivitet til en annen. En aktivitet representerer en operasjon på en eller annen klasse av systemet som resulterer i en endring i systemets tilstand. Vanligvis brukes aktivitetsdiagrammer til å modellere arbeidsflyt eller forretningsprosesser og intern drift.

Sekvensdiagram

Sekvensdiagrammer beskriver interaksjoner mellom klasser i form av utveksling av meldinger over tid.

Interaksjonsoversiktsdiagram

Interaksjonsoversiktsdiagrammer er en kombinasjon av aktivitets- og sekvensdiagrammer. De modellerer en sekvens av handlinger og lar deg dekonstruere mer komplekse interaksjoner til håndterbare hendelser. Du bør bruke samme notasjon i interaksjonsoversiktsdiagrammer som du vil se i et aktivitetsdiagram.

tidsdiagram

Et tidsdiagram er en type UML atferds- eller interaksjonsdiagram som fokuserer på prosesser som foregår over en bestemt tidsperiode. De er en spesiell forekomst av et sekvensdiagram, bortsett fra at de er vist å være det tiden øker fra venstre til høyre i stedet for topp til bunn.

Kommunikasjonsdiagram

Kommunikasjonsdiagrammer modellerer interaksjoner mellom objekter i rekkefølge. De beskriver både den statiske strukturen og den dynamiske oppførselen til et system. På mange måter er et kommunikasjonsdiagram en forenklet versjon av et samarbeidsdiagram introdusert i UML 2.0.

Tilstandsdiagram

Tilstandsdiagrammer, nå kjent som tilstandsmaskindiagrammer, og tilstandsdiagrammer beskriver den dynamiske oppførselen til et system som respons på ytre stimuli. Tilstandsdiagrammer er spesielt nyttige for å modellere reaktive objekter hvis tilstander utløses av spesifikke hendelser.

Komponentdiagram

Komponentdiagrammer beskriver organiseringen av de fysiske komponentene til programvare, inkludert kildekode, runtime (binær) kode og kjørbare filer.

Implementeringsdiagram

Distribusjonsdiagrammer representerer de fysiske ressursene til et system, inkludert noder, komponenter og tilkoblinger.

Fordeler med diagrammer

UML-diagrammer tilbyr en rekke fordeler for enhver organisasjon. Bruk denne typen diagrammer til å:

• Illustrer datamodeller for informasjonssystemer, uansett hvor enkle eller komplekse de er.
• Forstå skjemaoversikten for en applikasjon bedre.
• Visuelt uttrykke eventuelle spesifikke behov for et system og spre denne informasjonen i hele selskapet.
• Lag detaljert grafikk som fremhever enhver spesifikk kode som må programmeres og implementeres i det beskrevne rammeverket.
• Gi en implementeringsuavhengig beskrivelse av typene som brukes i et system som deretter sendes mellom komponentene.

Grunnleggende komponenter i et diagram

Standard UML-diagrammet består av tre seksjoner:

• Øvre del: inneholder navnet på klassen. Denne delen er alltid nødvendig, enten det er klassifisereren eller et objekt.
• Midtseksjon: inneholder attributtene. Bruk denne delen for å beskrive kvalitetene. Dette er bare nødvendig når du beskriver en spesifikk instans.
• Nederste del: inkluderer operasjoner (metoder). Vist i listeformat, opptar hver operasjon sin egen linje. Operasjoner beskriver hvordan data samhandler.

Modifikatorer for medlemstilgang

Alle klasser har forskjellige tilgangsnivåer avhengig av tilgangsmodifikatoren (synlighet). Her er tilgangsnivåene med deres symboler tilsvarende:

• Offentlig (+)
• Privat (-)
• Beskyttet (#)
• Pakke (~)
• Avledet (/)
• Statisk (understreket)

Medlemsomfang

Det er to omfang for medlemmer: klassifikatorer og forekomster.

Klassifikatorer er statiske medlemmer, mens forekomster er de spesifikke forekomstene av klassen. Hvis du er kjent med grunnleggende OO-teori, er dette ikke noe banebrytende.

Ekstra klassediagramkomponenter

Avhengig av konteksten kan et diagram representere hovedobjektene, interaksjonene i applikasjonen eller klassene som skal programmeres. For å svare på spørsmålet "Hva er et UML-diagram?" Du må først forstå dens grunnleggende sammensetning.

• klasser: en mal for å lage objekter og implementere atferd i et system. I UML representerer en klasse et objekt eller et sett med objekter som deler en felles struktur og oppførsel. De er representert av et rektangel som inkluderer rader med klassenavnet, dets attributter og dets operasjoner. Når du tegner en klasse på et klassediagram, trenger du bare å fylle ut den øverste raden; de andre er valgfrie hvis du ønsker å gi flere detaljer.
  • Nombre: første rad i et klasseskjema.
  • Egenskaper: den andre raden i en klasseform. Hvert attributt til klassen vises på en egen linje.
  • Metoder: Også kjent som operasjoner, vises metoder i listeformat med hver operasjon på sin egen linje.
• Signaler: Symboler som representerer enveis asynkron kommunikasjon mellom aktive objekter.
• Type data: klassifikatorer som definerer dataverdier. Datatyper kan modellere både primitive typer og oppregninger.
• Pakker: figurer designet for å organisere relaterte klassifiserere i et diagram. De er symbolisert av en stor rektangel med faner.
• grensesnitt: en samling operasjonssignaturer og/eller attributtdefinisjoner som definerer et sammenhengende sett med atferd. Grensesnitt ligner på klasser, bortsett fra at en klasse kan ha én forekomst av sin type og et grensesnitt må ha minst én klasse for å implementere den.
• oppregninger: representasjoner av brukerdefinerte datatyper. En opptelling inkluderer grupper av identifikatorer som representerer verdier i opptellingen.
• Objekter: forekomster av en klasse eller klasser. Objekter kan legges til et diagram for å representere konkrete eller prototypiske forekomster.
• Gjenstander: Modellelementer som representerer de konkrete enhetene i et programvaresystem, for eksempel dokumenter, databaser, kjørbare filer, programvarekomponenter, etc.

interaksjoner: Begrepet "interaksjoner" refererer til de ulike relasjonene og koblingene som kan eksistere i klasse- og objektdiagrammer. Noen av de vanligste interaksjonene inkluderer:

• Arv: Prosessen der et barn eller underklasse får funksjonaliteten til en forelder eller superklasse, også kjent som generalisering. Det er symbolisert med en rett linje forbundet med en lukket pilspiss som peker mot superklassen.
• Toveis tilknytning: standardforholdet mellom to klasser. Begge klassene kjenner hverandre og forholder seg til hverandre. Denne assosiasjonen er representert ved en rett linje mellom to klasser.
• Enveis tilknytning: et litt mindre vanlig forhold mellom to klasser. Den ene klassen er klar over og samhandler med den andre. Enveisassosiasjonen er modellert med en rett forbindelseslinje som peker med en åpen pilspiss fra den kjente klassen til den kjente klassen.

Hvordan lage et UML-diagram

Å lage et klassediagram fra bunnen av er overraskende enkelt, spesielt hvis du bruker Lucidchart. Bare følg disse trinnene:

• Åpne et tomt dokument eller start med en mal.
• Aktiverer UML-skjemabiblioteket. På venstre side av Lucidchart-editoren klikker du på "Shapes". Når du er i Shape Library Manager, sjekk "UML" og klikk "Lagre".
• Fra de nylig lagt til bibliotekene, velg formen du ønsker og dra den fra verktøykassen til lerretet.
• Modeller flyten av prosessen ved å tegne linjer mellom figurer mens du legger til tekst.

Avsluttende ord

den UML-diagrammer De kartlegger tydelig strukturen til et bestemt system ved å modellere klassene, attributtene, operasjonene og relasjonene mellom objekter. Med bruk av visse UML-diagramprogramvare, er det ikke så skremmende å lage disse diagrammene som det kan virke.