Язык UML (Unificed Moeling Language). Основные модели UML (схема). Виды диаграмм.

UML (англ. Unified Modeling Language — унифицированный язык моделирования) — язык графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения. UML является языком широкого профиля, это — открытый стандарт, использующий графические обозначения для создания абстрактной модели системы, называемой UML-моделью. UML был создан для определения, визуализации, проектирования и документирования, в основном, программных систем. UML не является языком программирования, но на основании UML-моделей возможна генерация кода.

Концептуальная модель (conceptual model). На диаграммы такой модели будут смотреть, их будут обдумывать, но с самой моделью ничего делать не будут. Это не означает, что модель не нужна — это означает, что модель используется только для облегчения понимания концепции системы. Поэтому мы называем такие модели концептуальными. Такой тип использования моделей один из самых важных, например, потому что так используются модели, которые получаются в результате анализа предметной области. Концептуальные модели довольно стабильны: если не меняется предметная область, то нет нужды менять и модель. Главное требования к модели предметной области: концептуальная целостность (consistency).

Модель проектирования (design model). Модель проектирования представляет собой высокоуровневое (на уровне подсистем) и низкоуровневое (на уровне классов, если речь идет об использовании объектно-ориентированного подхода) описание программной системы. Модель проектирования предназначена для того, чтобы, руководствуясь ею, разработать программный код приложения. Как правило, архитектура (высокоуровневое описание) и код разрабатываются итеративно, и разработчикам в процессе разработки необходимо часто вносить изменения в модель проектирования, чтобы она всегда оставалась актуальной. Главное требование к модели проектирования: понятность (usability). Действительно, разработчики должны полностью понимать модель проектирования, чтобы вести разработку.

Модель реализации (implementation model). Модель реализации предназначена для автоматического преобразования, возможно многократного, в существенно другой вид, например, в исполнимый код. Модель реализации модифицируется постоянно все время разработки, она должна быть в равной степени понятна как разработчику, так и компьютеру. Такое предназначение требует указания необходимых деталей реализации в модели, поскольку самостоятельно компьютер их добавить не сможет. Главное требование к моделям реализации: полнота (completeness).

Рассмотрим простой пример (рис 1): отношения между авторами (Author) и книгой (Book). С концептуальной точки зрения книга (1) — это тип издания, который имеет авторов (2), причем соавторов у книги может быть несколько и каждый может быть автором нескольких книг. Важно учесть, что в создание книги каждый соавтор внес определенный вклад (3). В модели проектирования необходимо уточнить, что абстрактный творческий вклад измеряется в конкретных процентах (4), а в модели реализации добавить, что необходимо реализовать проверку ограничения (5), состоящего в том, что для каждой книги сумма вкладов всех ее авторов должна быть равна 100%. Эти ограничения значений вклада каждого автора в работу над книгой, измеряемого в процентах, представлены в модели реализации в виде комментариев.

Рисунок 1. Концептуальная модель, модель проектирования и модель реализации

 

Как мы видим, виды моделей UML различаются количеством представленной на них информации и точкой зрения на систему: в каждой них внимание фокусируется на определенных артефактах процесса разработки. Некоторые модели могут включать в свой состав дополнительные поясняющие диаграммы.

 

Например, в качестве дополнения к модели реализации можно привести поясняющую диаграмму объектов, где указать конкретную книгу (1), конкретных авторов (2) и конкретный вклад каждого из авторов (3).

Рисунок 2. Поясняющая диаграмма объектов

 

Структурные диаграммы:

· Диаграмма классов

· Диаграмма компонентов

· Композитной/составной структуры

· Диаграмма кооперации (UML2.0)

· Диаграмма развёртывания

· Диаграмма объектов

· Диаграмма пакетов

· Диаграмма профилей (UML2.2)

Диаграммы поведения:

· Диаграмма деятельности

· Диаграмма состояний

· Диаграмма прецедентов

Диаграммы взаимодействия:

· Диаграмма коммуникации (UML2.0) / Диаграмма кооперации (UML1.x)

· Диаграмма обзора взаимодействия (UML2.0)

· Диаграмма последовательности

· Диаграмма синхронизации (UML2.0)

Диаграмма вариантов использования. Виды отношений между актерами и вариантами использования. Отношения ассоциации, расширения, включения, обобщения

Диаграмма прецедентов (англ. use case diagram, диаграмма вариантов использования) в UML — диаграмма, отражающая отношения между актёрами и прецедентами и являющаяся составной частью модели прецедентов, позволяющей описать систему на концептуальном уровне.

Прецедент — возможность моделируемой системы (часть её функциональности), благодаря которой пользователь может получить конкретный, измеримый и нужный ему результат. Прецедент соответствует отдельному сервису системы, определяет один из вариантов её использования и описывает типичный способ взаимодействия пользователя с системой. Варианты использования обычно применяются для спецификации внешних требований к системе