Унифицированный язык

моделирования UML

UML - Unified Model Language - является языком для специфицирования, визуализации, конструирования и документирования программных продуктов, а также используется в бизнес-моделировании и моделировании любых иных (не программных) систем.

 

UML представляет собой объектно-ориентированный язык моделирования, обладающий следующими основными характеристиками:

• является языком визуального моделирования, который обеспечивает разработку репрезентативных моделей для организации взаимодействия заказчика и разработчика ИС, различных групп разработчиков ИС;

• содержит механизмы расширения и специализации базовых концепций языка.

 

UML — это стандартная нотация визуального моделирования программных систем, принятая консорциумом Object Managing Group (OMG) осенью 1997 г., и на сегодняшний день она поддерживается многими объектно-ориентированными CASE-продуктами.

​

Пользователям языка предоставлены возможности:

• строить модели на основе средств ядра, без использования механизмов расширения для большинства типовых приложений;

• добавлять при необходимости новые элементы и условные обозначения, если они не входят в ядро, или специализировать компоненты, систему условных обозначений (нотацию) и ограничения для конкретных предметных областей.

 

Пакеты UML

Пакеты представляют собой универсальный механизм организации элементов в группы. В пакет можно поместить диаграммы различного типа и назначения. В отличие от компонентов, существующих во время работы программы, пакеты носят чисто концептуальный характер, то есть существуют только во время разработки. Изображается пакет в виде папки с закладкой, содержащей, как правило, только имя и иногда — описание содержимого.

​

Виды UML диаграмм:

Диаграммы прецедентов (use case diagrams)

Диаграммы классов (class diagrams)

Диаграммы объектов (class object)

Диаграммы состояний (statechart diagrams)

Диаграммы действий (activity diagrams)

Диаграммы взаимодействия (interaction diagrams)

Диаграммы последовательностей(sequence diagrams)

Диаграммы взаимодействий(collaboration diagrams)

Диаграммы реализации (implementation diagrams)

Диаграммы компонент (component diagram)

Диаграммы развертывания (deployment diagram)

​

Основные объекты UML

Классы — это базовые элементы любой объектно-ориентированной системы. Классы представляют собой описание совокупностей однородных объектов с присущими им свойствами — атрибутами, операциями и отношениями.

В рамках модели каждому классу присваивается уникальное имя, отличающее его от других классов.

Атрибут — это свойство класса, которое может принимать множество значений. Множество допустимых значений атрибута образует домен. Атрибут имеет имя и отражает некоторое свойство моделируемой сущности, общее для всех объектов данного класса. Класс может иметь произвольное количество атрибутов.

Операция — реализация функции, которую можно запросить у любого объекта класса. Операция показывает, что можно сделать с объектом. Исполнение операции часто связано с обработкой и изменением значений атрибутов объекта, а также изменением состояния объекта.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

Диаграмма прецедентов  (или вариантов использования)

 

Диаграммой прецедентов (Use case diagram), называется диаграмма, на которой показана совокупность прецедентов и актеров, а также отношения между ними.

 

Диаграмма прецедентов обладает стандартными свойствами, присущими любой диаграмме, - именем и графическим содержанием, которое представляет собой одну из проекций модели. Диаграмма прецедентов отличается от прочих своим конкретным содержанием.

 

Диаграммы прецедентов обычно включают в себя:

• прецеденты;

• актеры;

• отношения зависимости, обобщения и ассоциации.

 

Действующее лицо – это роль, которую пользователь играет по отношению к системе. На диаграммах вариантов использования они изображаются в виде стилизованных человеческих фигурок. Действующим лицом может быть пользователь-человек, внешняя программная система или время, если запуск каких-либо событий в системе зависит от времени.

 

Диаграммы вариантов использования показывают, какие действующие лица инициируют варианты использования. Из диаграмм понятно, какие действующие лица получают данные в ходе выполнения варианта использования.

​

Диаграмма прецедентов или вариантов использования
(Use case diagrams)

​

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаграммой классов в терминологии UML называется диаграмма, на которой показан набор классов, а также связей между этими классами. Кроме того, диаграмма классов может включать комментарии и ограничения.

 

Классом называется именованное описание совокупности объектов с общими атрибутами, операциями, связями и семантикой. Графически класс изображается в виде прямоугольника. У каждого класса должно быть имя (текстовая строка), уникально отличающее его от всех других классов. При формировании имен классов в UML допускается использование произвольной комбинации букв, цифр и даже знаков препинания.

 

Атрибутом класса называется именованное свойство класса, описывающее множество значений, которые могут принимать экземпляры этого свойства. Класс может иметь любое число атрибутов (в частности, не иметь ни одного атрибута).

 

Свойство, выражаемое атрибутом, является свойством моделируемой сущности, общим для всех объектов данного класса. Так что атрибут является абстракцией состояния объекта. Любой атрибут любого объекта класса должен иметь некоторое значение.

 

 

 

 

 

 

​

 

 

Диаграмма классов( class diagrams)

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

​

Диаграмма объектов (class object)

 

Диаграмма объектов (object diagram) ‒ является экземпляром диаграммы классов. На диаграмме объектов применяют один основной тип сущностей: объекты 1 (экземпляры классов), между которыми указываются конкретные связи 2 (чаще всего экземпляры ассоциаций).

 

Диаграммы объектов имеют вспомогательный характер ‒ по сути это примеры, показывающие, какие имеются объекты и связи между ними в некоторый конкретный момент функционирования системы.

​

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаграмма состояний (statechart diagram)

​

 

Объекты характеризуются поведением и состоянием, в котором находятся. Например, человек может быть новорожденным, младенцем, ребенком, подростком или взрослым.

 

Состояние (state) - ситуация в жизненном цикле объекта, во время которой он удовлетворяет некоторому условию, выполняет определенную деятельность или ожидает какого-то события. Состояние объекта определяется значениями некоторых его атрибутов и присутствием или отсутствием связей с другими объектами.

 

Диаграмма состояний показывает, как объект переходит из одного состояния в другое. Очевидно, что диаграммы состояний служат для моделирования динамических аспектов системы

​

​

​

​

​

​

​

​

 

 

 

 

 

​

​

​

​

​

​

Диаграммы деятельности (Activity diagrams)

 

Диаграммы деятельности используются при моделировании бизнес-процессов, технологических процессов, последовательных и параллельных вычислений.

 

Диаграммы деятельности состоят из ограниченного количества фигур, соединённых стрелками. Основные фигуры: Прямоугольники с закруглениями — действия. Ромбы — решения. Широкие полосы — начало (разветвление) и окончание (схождение) ветвления действий/ Чёрный круг — начало процесса (начальное состояние).Чёрный круг с обводкой — окончание процесса (конечное состояние)

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

Диаграммы последовательностей действий (Sequence diagrams)

Диаграмма последовательности (sequence diagram) — диаграмма, на которой для некоторого набора объектов на единой временной оси показан жизненный цикл (создание-деятельность-уничтожение) и взаимодействие (отправка запросов и получение ответов).

 

Основными элементами диаграммы последовательности являются обозначения объектов (прямоугольники с названиями объектов), вертикальные «линии жизни» (англ. lifeline), отображающие течение времени, прямоугольники, отражающие деятельность объекта или исполнение им определенной функции (прямоугольники на пунктирной «линии жизни»), и стрелки, показывающие обмен сигналами или сообщениями между объектами.

​

​

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

​

​

​

​

​

​

​

Диаграммы компонент (Component diagrams)

Диаграмма компонентов( Component diagram )— статическая структурная диаграмма, показывает разбиение программной системы на структурные компоненты и связи (зависимости) между компонентами. В качестве физических компонентов могут выступать файлы, библиотеки, модули, исполняемые файлы, пакеты и т. п.