Диаграммы UML: версии, типы, история, инструменты, примеры

Что такое диаграммы UML?

Диаграммы UML расшифровываются как Unified Modeling Language . Это стандарт, который в основном используется для создания объектно-ориентированных, содержательных моделей документации для любой программной системы, присутствующей в реальном мире. Это дает нам возможность разрабатывать богатые модели, описывающие работу любых программных / аппаратных систем.

UML служит отличным способом создания профессиональной документации, которая является необходимой частью разработки любого проекта. UML - важная часть создания объектно-ориентированного проектирования систем. Он предоставляет вам средства для создания мощных моделей и проектов рациональных систем, которые можно понять без особых трудностей.

В этом уроке вы узнаете,

  • Что такое UML?
  • Зачем использовать UML? Полная история
  • Версии UML
  • Характеристики UML
  • Концептуальная модель
  • Что такое диаграмма UML?
  • Инструменты UML

Зачем использовать UML? Полная история

1990-е годы были эпохой развития объектно-ориентированных языков, таких как C ++. Эти объектно-ориентированные языки использовались для создания сложных, но привлекательных систем.

Поскольку разработанные системы были сложны для понимания, это привело к проблемам проектирования и анализа, с которыми столкнулись после развертывания системы. Было сложно объяснить систему другим.

Как только был введен UML, было проведено множество экспериментов и подходов, изменивших правила игры, для упрощения таких сложных задач анализа системы.

UML - это объектно-ориентированный унифицированный язык моделирования. Его изобрели блестящие инженеры-программисты Грэди Буч, Ивар Якобсон и Джеймс Рамбо из Rational Software в 1994 и 1995 годах. Он находился в разработке до 1996 года.

У каждого из изобретателей UML, а именно Грэди Буча, Ивара Якобсона и Джеймса Рамбо, была фантастическая идея создания языка, который уменьшит сложность.

  • Метод Буча был очень гибким в работе при проектировании и строительстве объектов.
  • Метод Якобсона предоставил отличный способ обойти варианты использования. Он также имеет мощный подход к высокоуровневому дизайну.
  • Метод Рамбо оказался очень полезным при работе с чувствительными системами.

Позже в UML были введены поведенческие модели и диаграммы состояний, изобретенные Дэвидом Харелом.

UML был признан стандартом Object Management Group (OMG) в 1997 году. Object Management Group отвечает за управление UML с тех пор, как он был принят в качестве стандарта.

В 2005 году Международная организация по стандартизации утвердила UML в качестве стандарта ISO. Он используется в различных отраслях для создания объектно-ориентированных моделей.

Последняя версия UML - 2.5.1, выпущенная в декабре 2017 года.

Версии UML

Дата Версия О
Ноябрь 1997 г. 1.1 UML был принят Object Management Group. Это была первая версия UML.
Март 2000 г. 1.3 В существующую модель было внесено небольшое обновление с заметными изменениями в семантике, нотациях и метамоделях UML.
Сентябрь 2001 г. 1.4 Это был период крупного обновления UML. Он масштабировал UML, предоставляя различные расширения. В схемы внесены наглядность, артефакты, стереотипы.
Март 2003 г. 1.5 В UML были добавлены такие функции, как процедуры, механизм потока данных.
Январь 2005 г. 1.4.2 UML был принят ISO в качестве стандарта.
Август 2005 г. 2.0 В UML были добавлены новые диаграммы, такие как объект, пакет, время, взаимодействие. Новые функции были добавлены к диаграммам действий и последовательностям. Диаграмма взаимодействия была переименована в диаграмму коммуникации. В существующие схемы были внесены многочисленные функции и изменения.
Апрель 2006 г. 2.1 В UML 2.0 внесены исправления.
Февраль 2007 г. 2.1.1 Обновления были внесены в UML 2.1.
Ноябрь 2007 г. 2.1.2 UML 2.1.1 был переопределен.
Февраль 2009 г. 2.2 Исправлены ошибки UML 2.1.2.
Май 2010 г. 2.3 Был переработан UML 2.2, и в схемы компонентов внесены незначительные изменения.
Август 2011 г. 2.4.1 Были внесены изменения в классы, пакеты и стереотипы. В UML 2.3 были внесены усовершенствования.
Июнь 2015 г. 2,5 UML 2.4.1 был переработан с небольшими изменениями. UML стал проще, чем раньше. Внедрены быстрое функционирование и создание более эффективных моделей. Устаревшие функции были удалены. Модели, шаблоны были исключены как вспомогательные конструкции.

Характеристики UML

  1. Это обобщенный язык моделирования.
  2. Он отличается от таких языков программирования, как Python, C, C ++ и т. Д.
  3. Это графический язык, который можно использовать для создания мощных элементов моделирования.
  4. Это связано с объектно-ориентированным дизайном и анализом.
  5. Он имеет неограниченное количество приложений даже за пределами индустрии программного обеспечения. Его можно использовать для визуализации рабочего процесса фабрики.

Концептуальная модель

Прежде чем приступить к изучению концепции UML, необходимо понять основы концептуальной модели.

Концептуальная модель состоит из различных взаимосвязанных концепций. Это помогает нам понять

  • Что это за предметы?
  • Как происходит взаимодействие для выполнения процесса?

В UML требуется концептуальная модель. Вы должны понять сущности и отношения между ними, прежде чем фактически моделировать систему.

Чтобы начать работу с UML, необходимы следующие объектно-ориентированные концепции:

  • Объект : это реальная сущность. В одной системе доступно несколько объектов. Это фундаментальный строительный блок UML.
  • Класс : класс - это не что иное, как контейнер, в котором поддерживаются объекты и их отношения.
  • Абстракция : это механизм представления сущности без отображения деталей реализации. Он используется для визуализации поведения объекта.
  • Наследование : это механизм расширения существующего класса для создания нового класса.
  • Полиморфизм : это механизм представления объекта, имеющего несколько форм, которые используются для разных целей.
  • Инкапсуляция : это метод связывания объекта и данных в единое целое. Это обеспечивает тесную связь между объектом и данными.

Вышеуказанные также называются основными строительными блоками UML.

Что такое диаграмма UML?

Диаграммы UML - это результат работы единого языка моделирования. Это графическое представление классов, объектов и отношений между ними. Диаграмма UML - это модель, описывающая часть системы. Он используется для определения функциональности или дизайна системы. Схема должна быть четкой и лаконичной, чтобы зритель легко ее понял.

Диаграммы UML делятся на три разные категории, такие как,

  • Структурная схема
  • Диаграмма поведения
  • Диаграмма взаимодействия

Структурные схемы

Структурные диаграммы используются для представления статического представления системы. Он представляет собой часть системы, составляющую структуру системы. На структурной схеме показаны различные объекты внутри системы.

Ниже приведены различные структурные схемы UML:

  • Диаграмма классов
  • Схема объекта
  • Схема упаковки
  • Схема компонентов
  • Схема развертывания

Диаграммы поведения

Любая реальная система может быть представлена ​​либо в статической, либо в динамической форме. Система называется завершенной, если она выражается как статическим, так и динамическим способами. Диаграмма поведения представляет функционирование системы.

Диаграммы UML, которые имеют дело со статической частью системы, называются структурными диаграммами. Диаграммы UML, которые имеют дело с движущимися или динамическими частями системы, называются поведенческими диаграммами.

Ниже приведены различные диаграммы поведения в UML:

  • Диаграмма деятельности
  • Диаграмма вариантов использования
  • Диаграмма конечного автомата

Диаграммы взаимодействия

Диаграмма взаимодействия - это не что иное, как подмножество диаграмм поведения. Он используется для визуализации потока между различными элементами варианта использования системы. Диаграммы взаимодействия используются, чтобы показать взаимодействие между двумя объектами и то, как данные передаются внутри них.

Ниже приведены различные диаграммы взаимодействия в UML:

  • Временная диаграмма
  • Схема последовательности
  • Диаграмма сотрудничества

Подробное объяснение приведенных выше диаграмм объясняется в следующих руководствах.

Инструменты UML

На рынке доступно множество инструментов для создания диаграмм UML. Некоторые из них предназначены для настольных компьютеров, а другие можно использовать в Интернете. Ниже приведен тщательно подобранный список инструментов, которые можно использовать для создания моделей UML:

  • Звездный UML
  • Арго UML
  • Dia
  • Визуальная парадигма
  • U-модель
  • Лаборатория UML
  • Корпоративный архитектор

Мы собираемся использовать приложение Star UML для создания диаграмм UML.

Шаги установки: Откройте ссылку: http://staruml.io/download

В соответствии со спецификациями вашего ПК. Скачайте любую версию приложения. Здесь мы собираемся выбрать вариант с окнами.

После загрузки приложения установите его со всеми параметрами по умолчанию. После установки запустите приложение Staruml на вашем ПК.

Вы увидите следующее окно,

Теперь вы можете приступить к созданию диаграмм UML.

Резюме

  • UML означает унифицированный язык моделирования.
  • Он используется для создания объектно-ориентированных моделей для представления конструкции и функционирования системы.
  • Его разработали Грэди Буч, Ивар Якобсон и Джеймс Рамбо.
  • UML является преемником объектно-ориентированных языков, но сильно отличается от них.
  • Структурные, поведенческие и интерактивные - это три типа диаграмм UML.
  • UML признан стандартом ISO, который используется во многих отраслях для разработки документации и типовых чертежей.

Интересные статьи...