Diagrami UML | Kaj so, vrste, uporaba in kako jih narediti

UML je način vizualizacije programske opreme z uporabo zbirke diagramov. Zapis se je razvil iz dela Gradyja Boocha, Jamesa Rumbaugha, Ivarja Jacobsona in Rational Software Corporation za uporabo v objektno usmerjenem načrtovanju.

Toda od takrat se je razširil, tako da pokriva več različnih projektov programskega inženiringa. Danes skupina za upravljanje objektov (OMG) sprejema UML kot standard za modeliranje razvoja programske opreme.

Kaj pomeni UML?

UML pomeni Enoten jezik za modeliranje (Enotni modelni jezik). UML 2.0 je pomagal razširiti prvotno specifikacijo UML, da bi pokrila širši del prizadevanj za razvoj programske opreme, vključno z agilnimi praksami.

• Izboljšana integracija med strukturnimi modeli, kot so diagrami razredov, in vedenjskimi modeli, kot so diagrami dejavnosti.
• Dodan je sposobnost določanja hierarhije in razstaviti programski sistem na komponente in podkomponente.
• Prvotni UML je določal devet diagramov; UML 2.x to število poveča na 13. Štirje novi diagrami so poimenovani: komunikacijski diagram, sestavljeni strukturni diagram, pregledni diagram interakcij in časovni diagram. Preimenoval je tudi diagrame grafikonov stanj v diagrame stanj, znane tudi kot diagrami stanj.

Kaj je diagram postavitve UML?

Poenoteni modelni jezik (UML) vam lahko pomaga modelirati sisteme na več načinov. Ena izmed najbolj priljubljenih vrst UML je diagram postavitve. Diagrami razredov, priljubljeni med inženirji programske opreme za dokumentiranje arhitekture programske opreme, so vrsta strukturnega diagrama, ker opisujejo, kaj mora biti prisotno v sistemu, ki se modelira.

UML je bil vzpostavljen kot standardiziran model za opis pristopa programiranje objektno naravnana. Ker so razredi gradniki objektov, so diagrami razredov gradniki UML. Različne komponente diagrama razredov lahko predstavljajo razrede, ki bodo dejansko programirani, glavne objekte ali interakcije med razredi in objekti.

Vrste diagramov UML

Trenutni standardi UML zahtevajo 13 različnih vrst diagramov: razred, dejavnost, objekt, primer uporabe, zaporedje, paket, stanje, komponenta, komunikacija, sestavljena struktura, pregled interakcije, čas in uvajanje.

Ti diagrami so organizirani v dve različni skupini: strukturni diagrami in vedenjski ali interakcijski diagrami.

razredni diagram

Diagrami razredov so hrbtenica skoraj vseh objektno usmerjenih metod, vključno z UML. Opisujejo statično strukturo sistema.

Diagram paketa

Diagrami paketov so podmnožica diagramov razredov, vendar jih razvijalci včasih obravnavajo kot ločeno tehniko. Diagrami paketov organizirajo elemente sistema v povezane skupine, da zmanjšajo odvisnosti med paketi.

Diagram objekta

Objektni diagrami opisujejo statično strukturo sistema v določenem času. Uporabljajo se lahko za testiranje točnosti razrednih diagramov.

Diagram sestavljene strukture

Diagrami sestavljene strukture prikazujejo notranji del razreda.

Diagram primerov uporabe

Diagrami primerov uporabe modelirajo funkcionalnost sistema z uporabo akterjev in primerov uporabe.

Diagram dejavnosti

Diagrami dejavnosti ponazarjajo dinamično naravo sistema z modeliranjem toka nadzora od ene dejavnosti do druge. Aktivnost predstavlja operacijo na nekem razredu sistema, ki povzroči spremembo stanja sistema. Običajno se diagrami dejavnosti uporabljajo za modeliranje poteka dela ali poslovnih procesov in notranjega delovanja.

Diagram zaporedja

Diagrami zaporedja opisujejo interakcije med razredi v smislu izmenjave sporočil skozi čas.

Diagram pregleda interakcije

Diagrami pregleda interakcij so kombinacija diagramov aktivnosti in zaporedja. Modelirajo zaporedje dejanj in vam omogočajo, da kompleksnejše interakcije razstavite v obvladljive dogodke. V diagramih pregleda interakcij morate uporabiti isti zapis, kot bi ga videli v diagramu dejavnosti.

časovni diagram

Časovni diagram je vrsta vedenjskega ali interakcijskega diagrama UML, ki se osredotoča na procese, ki potekajo v določenem časovnem obdobju. So poseben primer diagrama zaporedja, le da so prikazani čas povečuje od leve proti desni namesto od zgoraj navzdol.

Komunikacijski diagram

Komunikacijski diagrami modelirajo interakcije med objekti v zaporedju. Opisujejo statično strukturo in dinamično obnašanje sistema. V mnogih pogledih je komunikacijski diagram poenostavljena različica diagrama sodelovanja, predstavljenega v UML 2.0.

Diagram stanja

Diagrami stanj, zdaj znani kot diagrami stanj, in diagrami stanj opisujejo dinamično obnašanje sistema kot odziv na zunanje dražljaje. Diagrami stanj so še posebej uporabni za modeliranje reaktivnih objektov, katerih stanja sprožijo določeni dogodki.

Diagram komponent

Diagrami komponent opisujejo organizacijo fizičnih komponent programske opreme, vključno z izvorno kodo, izvajalno (binarno) kodo in izvedljivimi datotekami.

Diagram razmestitve

Diagrami razmestitve predstavljajo fizične vire sistema, vključno z vozlišči, komponentami in povezavami.

Prednosti diagramov

Diagrami UML ponujajo številne prednosti vsaki organizaciji. To vrsto diagramov uporabite za:

• Ilustrirajte podatkovne modele za informacijske sisteme, ne glede na to, kako preprosti ali zapleteni so.
• Bolje razumeti pregled sheme aplikacije.
• Vizualno izrazite kakršne koli posebne potrebe po sistemu in te informacije razširjajte po celotnem podjetju.
• Ustvarite podrobno grafiko, ki poudarja katero koli specifično kodo, ki jo je treba programirati in implementirati v opisanem okviru.
• Podajte opis tipov, ki se uporabljajo v sistemu in so nato posredovani med njegovimi komponentami, neodvisen od izvedbe.

Osnovne komponente diagrama

Standardni diagram UML je sestavljen iz treh delov:

• Zgornji del: vsebuje ime razreda. Ta razdelek je vedno potreben, ne glede na to, ali gre za klasifikator ali objekt.
• Srednji del: vsebuje atribute. Uporabite ta razdelek za opis lastnosti. To je potrebno samo pri opisu določenega primera.
• Spodnji del: vključuje operacije (metode). Prikazano v obliki seznama, vsaka operacija zaseda svojo vrstico. Operacije opisujejo medsebojno delovanje podatkov.

Modifikatorji dostopa članov

Vsi razredi imajo različne ravni dostopa glede na modifikator dostopa (vidnost). Tukaj so ravni dostopa z njihovimi simboli ustreza:

• Javno (+)
• Zasebno (-)
• Zaščiteno (#)
• Paket (~)
• Izpeljano (/)
• Statično (podčrtano)

Obseg članov

Za člane sta na voljo dva obsega: klasifikatorji in primerki.

Klasifikatorji so statični člani, medtem ko so primerki specifični primerki razreda. Če ste seznanjeni z osnovno OO teorijo, to ni nič prelomnega.

Dodatne komponente diagrama razredov

Odvisno od konteksta lahko diagram predstavlja glavne objekte, interakcije v aplikaciji ali razrede, ki jih je treba programirati. Če želite odgovoriti na vprašanje "Kaj je diagram UML?" Najprej morate razumeti njegovo osnovno sestavo.

• Razredi: predloga za ustvarjanje objektov in izvajanje obnašanja v sistemu. V UML razred predstavlja predmet ali niz predmetov, ki imajo skupno strukturo in vedenje. Predstavljeni so s pravokotnikom, ki vključuje vrstice imena razreda, njegovih atributov in njegovih operacij. Ko narišete razred na diagram razredov, morate izpolniti samo zgornjo vrstico; drugi so neobvezni, če želite navesti več podrobnosti.
  • ime: prva vrsta v razredu.
  • Lastnosti: druga vrsta v obliki razreda. Vsak atribut razreda je prikazan v ločeni vrstici.
  • Metode: Znane tudi kot operacije, so metode prikazane v obliki seznama z vsako operacijo v svoji vrstici.
• Signali: Simboli, ki predstavljajo enosmerno asinhrono komunikacijo med aktivnimi objekti.
• Vrsta podatkov: klasifikatorji, ki definirajo vrednosti podatkov. Podatkovni tipi lahko modelirajo tako primitivne tipe kot naštevanja.
• Paketi: oblike, oblikovane za organiziranje povezanih klasifikatorjev v diagramu. Simbolizira jih velika pravokotna oblika z zavihki.
• Vmesniki: zbirka operacijskih podpisov in/ali definicij atributov, ki definirajo koheziven nabor vedenj. Vmesniki so podobni razredom, le da ima lahko razred en primerek svojega tipa in da mora imeti vmesnik vsaj en razred, da ga implementira.
• naštevanja: predstavitve uporabniško definiranih tipov podatkov. Naštevanje vključuje skupine identifikatorjev, ki predstavljajo vrednosti v naštevanju.
• Predmeti: primerki razreda ali razredov. Diagramu lahko dodate predmete, ki predstavljajo konkretne ali prototipne primere.
• Artefakti: Elementi modela, ki predstavljajo konkretne entitete v sistemu programske opreme, kot so dokumenti, podatkovnih baz, izvedljive datoteke, komponente programske opreme itd.

Interakcije: Izraz "interakcije" se nanaša na različne odnose in povezave, ki lahko obstajajo v diagramih razredov in objektov. Nekatere najpogostejše interakcije vključujejo:

• Dediščina: Postopek, s katerim otrok ali podrazred pridobi funkcionalnost nadrejenega ali nadrazreda, znan tudi kot generalizacija. Simbolizira ga ravna črta, povezana z zaprto konico puščice, ki kaže proti nadrazredu.
• Dvosmerna povezava: privzeto razmerje med dvema razredoma. Oba razreda se med seboj poznata in sta povezana. To povezavo predstavlja ravna črta med dvema razredoma.
• Enosmerna povezava: nekoliko manj pogosto razmerje med dvema razredoma. En razred se zaveda drugega in sodeluje z njim. Enosmerna povezava je modelirana z ravno povezovalno črto, ki z odprto konico puščice kaže od razreda znanja do razreda znanega.

Kako narediti UML diagram

Ustvarjanje razrednega diagrama iz nič je presenetljivo preprosto, še posebej, če uporabljate Lucidchart. Samo sledite tem korakom:

• Odprite prazen dokument ali začnite s predlogo.
• Omogoči knjižnico obrazcev UML. Na levi strani urejevalnika Lucidchart kliknite »Oblike«. Ko ste v upravitelju knjižnice oblik, označite »UML« in kliknite »Shrani«.
• Iz na novo dodanih knjižnic izberite želeno obliko in jo povlecite iz orodjarne na platno.
• Modelirajte potek postopka z risanjem črt med oblikami in dodajanjem besedila.

Končne besede

P UML diagrami Jasno začrtajo strukturo določenega sistema z modeliranjem razredov, atributov, operacij in odnosov med objekti. Z uporabo določene programske opreme za ustvarjanje diagramov UML ustvarjanje teh diagramov ni tako zastrašujoče, kot se morda zdi.