UML-diagram | Vad de är, typer, användningsområden och hur man gör dem

UML är ett sätt att visualisera ett program med hjälp av en samling diagram. Notationen har utvecklats från arbetet av Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar Jacobson och Rational Software Corporation för användning i objektorienterad design.

Men det har sedan dess utökats till att täcka ett bredare utbud av programvarutekniska projekt. Idag accepterar Object Management Group (OMG) UML som standard för modellering av mjukvaruutveckling.

Vad betyder UML?

UML betyder Enat modelleringsspråk (Unified Modeling Language). UML 2.0 hjälpte till att utöka den ursprungliga UML-specifikationen för att täcka en bredare del av mjukvaruutvecklingsinsatser, inklusive agila metoder.

• Förbättrad integration mellan strukturella modeller som klassdiagram och beteendemodeller som aktivitetsdiagram.
• Lade till förmåga att definiera en hierarki och dekomponera ett mjukvarusystem i komponenter och underkomponenter.
• Den ursprungliga UML specificerade nio diagram; UML 2.x höjer den siffran till 13. De fyra nya diagrammen heter: kommunikationsdiagram, sammansatt strukturdiagram, interaktionsöversiktsdiagram och tidsdiagram. Den döpte också om tillståndsdiagramdiagram till tillståndsmaskindiagram, även kända som tillståndsdiagram.

Vad är ett UML-layoutdiagram?

The Unified Modeling Language (UML) kan hjälpa dig att modellera system på flera sätt. En av de mest populära typerna av UML är layoutdiagrammet. Populärt bland mjukvaruingenjörer för att dokumentera mjukvaruarkitektur, klassdiagram är en typ av strukturdiagram eftersom de beskriver vad som måste finnas i systemet som modelleras.

UML etablerades som en standardiserad modell för att beskriva ett förhållningssätt till programmering objektorienterad. Eftersom klasser är byggstenarna i objekt är klassdiagram byggstenarna i UML. De olika komponenterna i ett klassdiagram kan representera de klasser som faktiskt kommer att programmeras, huvudobjekten eller interaktionerna mellan klasser och objekt.

Typer av UML-diagram

Nuvarande UML-standarder kräver 13 olika typer av diagram: klass, aktivitet, objekt, användningsfall, sekvens, paket, tillstånd, komponent, kommunikation, sammansatt struktur, interaktionsöversikt, timing och distribution.

Dessa diagram är organiserade i två olika grupper: strukturdiagram och beteende- eller interaktionsdiagram.

klassdiagram

Klassdiagram är ryggraden i nästan alla objektorienterade metoder, inklusive UML. De beskriver den statiska strukturen hos ett system.

Paketdiagram

Paketdiagram är en delmängd av klassdiagram, men utvecklare behandlar dem ibland som en separat teknik. Paketdiagram organiserar elementen i ett system i relaterade grupper för att minimera beroenden mellan paket.

Objektdiagram

Objektdiagram beskriver den statiska strukturen av ett system vid en given tidpunkt. De kan användas för att testa riktigheten av klassdiagram.

Sammansatt strukturdiagram

Sammansatta strukturdiagram visar den interna delen av en klass.

Använd falldiagram

Användningsfallsdiagram modellerar funktionaliteten hos ett system med hjälp av aktörer och användningsfall.

Aktivitetsdiagram

Aktivitetsdiagram illustrerar den dynamiska karaktären hos ett system genom att modellera kontrollflödet från en aktivitet till en annan. En aktivitet representerar en operation på någon klass av systemet som resulterar i en förändring av systemets tillstånd. Vanligtvis används aktivitetsdiagram för att modellera arbetsflöden eller affärsprocesser och intern drift.

Sekvensdiagram

Sekvensdiagram beskriver interaktioner mellan klasser i termer av ett meddelandeutbyte över tid.

Interaktionsöversiktsdiagram

Interaktionsöversiktsdiagram är en kombination av aktivitets- och sekvensdiagram. De modellerar en sekvens av åtgärder och låter dig dekonstruera mer komplexa interaktioner till hanterbara händelser. Du bör använda samma notation i interaktionsöversiktsdiagram som du skulle se i ett aktivitetsdiagram.

tidsdiagram

Ett timingdiagram är en typ av UML beteende- eller interaktionsdiagram som fokuserar på processer som äger rum under en viss tidsperiod. De är en speciell instans av ett sekvensdiagram, förutom att de visas vara det el tiempo ökar från vänster till höger istället för uppifrån och ned.

Kommunikationsdiagram

Kommunikationsdiagram modellerar interaktioner mellan objekt i sekvens. De beskriver både den statiska strukturen och det dynamiska beteendet hos ett system. På många sätt är ett kommunikationsdiagram en förenklad version av ett samarbetsdiagram som introducerats i UML 2.0.

Tillståndsdiagram

Tillståndsdiagram, nu kända som tillståndsmaskindiagram, och tillståndsdiagram beskriver det dynamiska beteendet hos ett system som svar på yttre stimuli. Tillståndsdiagram är särskilt användbara för att modellera reaktiva objekt vars tillstånd utlöses av specifika händelser.

Komponentdiagram

Komponentdiagram beskriver organisationen av de fysiska komponenterna i programvara, inklusive källkod, runtime (binär) kod och körbara filer.

Implementeringsdiagram

Distributionsdiagram representerar de fysiska resurserna i ett system, inklusive noder, komponenter och anslutningar.

Fördelar med diagram

UML-diagram erbjuder ett antal fördelar för alla organisationer. Använd den här typen av diagram för att:

• Illustrera datamodeller för informationssystem, oavsett hur enkla eller komplexa de är.
• Bättre förstå schemaöversikten för en applikation.
• Ge visuellt uttryck för eventuella specifika behov av ett system och sprid den informationen i hela företaget.
• Skapa detaljerad grafik som markerar eventuell specifik kod som behöver programmeras och implementeras i det beskrivna ramverket.
• Ge en implementeringsoberoende beskrivning av de typer som används i ett system som sedan skickas mellan dess komponenter.

Grundläggande komponenter i ett diagram

Standard UML-diagrammet består av tre sektioner:

• Övre sektion: innehåller klassens namn. Detta avsnitt är alltid obligatoriskt, oavsett om det är klassificeraren eller ett objekt.
• Mittsektion: innehåller attributen. Använd det här avsnittet för att beskriva egenskaperna. Detta är bara nödvändigt när man beskriver en specifik instans.
• Nedre delen: omfattar operationer (metoder). Visas i listformat, varje operation upptar sin egen rad. Operationer beskriver hur data interagerar.

Modifierare av medlemsåtkomst

Alla klasser har olika åtkomstnivåer beroende på åtkomstmodifierare (synlighet). Här är åtkomstnivåerna med deras symboler motsvarande:

• Offentlig (+)
• Privat (-)
• Skyddad (#)
• Paket (~)
• Härledd (/)
• Statisk (understruken)

Medlemsomfång

Det finns två omfattningar för medlemmar: klassificerare och instanser.

Klassificerare är statiska medlemmar, medan instanser är de specifika instanserna av klassen. Om du är bekant med grundläggande OO-teori är detta inget banbrytande.

Ytterligare klassdiagramkomponenter

Beroende på sammanhanget kan ett diagram representera huvudobjekten, interaktionerna i applikationen eller klasserna som ska programmeras. För att svara på frågan "Vad är ett UML-diagram?" Du måste först förstå dess grundläggande sammansättning.

• klasser: en mall för att skapa objekt och implementera beteende i ett system. I UML representerar en klass ett objekt eller en uppsättning objekt som delar en gemensam struktur och beteende. De representeras av en rektangel som inkluderar rader med klassnamnet, dess attribut och dess operationer. När du ritar en klass på ett klassdiagram behöver du bara fylla i den översta raden; de andra är valfria om du vill ge mer information.
  • Namn: första raden i en klassform.
  • Attribut: den andra raden i en klassform. Varje attribut i klassen visas på en separat rad.
  • Metoder: Även kända som operationer, metoder visas i listformat med varje operation på sin egen rad.
• signaler: Symboler som representerar envägs asynkron kommunikation mellan aktiva objekt.
• Typ av data: klassificerare som definierar datavärden. Datatyper kan modellera både primitiva typer och uppräkningar.
• Paket: former utformade för att organisera relaterade klassificerare i ett diagram. De symboliseras av en stor rektangelform med flikar.
• gränssnitt: en samling operationssignaturer och/eller attributdefinitioner som definierar en sammanhängande uppsättning beteenden. Gränssnitt liknar klasser, förutom att en klass kan ha en instans av sin typ och ett gränssnitt måste ha minst en klass för att implementera den.
• uppräkningar: representationer av användardefinierade datatyper. En uppräkning inkluderar grupper av identifierare som representerar värden i uppräkningen.
• Föremål: instanser av en klass eller klasser. Objekt kan läggas till i ett diagram för att representera konkreta eller prototypiska instanser.
• Artefakter: Modellelement som representerar de konkreta enheterna i ett mjukvarusystem, såsom dokument, databaser, körbara filer, programvarukomponenter, etc.

interaktioner: Termen "interaktioner" syftar på de olika relationer och länkar som kan finnas i klass- och objektdiagram. Några av de vanligaste interaktionerna inkluderar:

• Arv: Processen genom vilken ett barn eller en underklass förvärvar funktionen hos en förälder eller superklass, även känd som generalisering. Det symboliseras av en rät linje kopplad med en sluten pilspets som pekar mot superklassen.
• Tvåvägsassociation: standardrelationen mellan två klasser. Båda klasserna känner varandra och relaterar till varandra. Denna association representeras av en rät linje mellan två klasser.
• Enkelriktad förening: ett lite mindre vanligt förhållande mellan två klasser. En klass är medveten om och interagerar med den andra. Envägsassociationen är modellerad med en rak förbindelselinje som pekar med en öppen pilspets från den vetande klassen till den kända klassen.

Hur man gör ett UML-diagram

Att skapa ett klassdiagram från början är förvånansvärt enkelt, speciellt om du använder Lucidchart. Följ bara dessa steg:

• Öppna ett tomt dokument eller börja med en mall.
• Aktiverar UML-formulärbiblioteket. Klicka på "Shapes" på vänster sida av Lucidchart-redigeraren. När du är i Shape Library Manager, kontrollera "UML" och klicka på "Spara".
• Från de nyligen tillagda biblioteken, välj den form du vill ha och dra den från verktygslådan till arbetsytan.
• Modellera flödet av processen genom att rita linjer mellan former samtidigt som du lägger till text.

Slutord

mycket UML-diagram De kartlägger tydligt strukturen för ett visst system genom att modellera klasser, attribut, operationer och relationer mellan objekt. Med användning av viss UML-diagrammjukvara är det inte så skrämmande att skapa dessa diagram som det kan verka.