Diagramy UML: Charakteristiky, diagramy a typy

Softwarové systémy se rychle stávají složitějšími a týmy, které si nedokážou vizualizovat architekturu, mají potíže s komunikací návrhových rozhodnutí. UML poskytuje sdílenou vizuální notaci ještě před napsáním jakéhokoli kódu.

Proč používat UML? Kompletní historie

Devadesátá léta byla érou rozvoje objektově orientovaných jazyků jako např C++. Tyto objektově orientované jazyky byly použity k vytvoření složitých, ale působivých systémů.

Vzhledem k tomu, že vyvinuté systémy byly komplikované na pochopení, vedlo to k problémům s návrhem a analýzou, které se vyskytly po nasazení systému. Bylo těžké systém vysvětlit ostatním.

Jakmile bylo UML zavedeno, bylo provedeno mnoho experimentů a přístupů, které změnily hru, pro zjednodušení tak obtížných úloh analýzy systému.

UML je objektově orientovaný jednotný modelovací jazyk. Vynalezli jej brilantní softwaroví inženýři Grady Booch, Ivar Jacobson a James Rumbaugh ze softwaru Rational v letech 1994 a 1995. Vývoj byl do roku 1996.

Každý z vynálezců UML, tedy Grady Booch, Ivar Jacobson a James Rumbaugh, měl fantastický nápad na návrh jazyka, který by zjednodušil jeho používání.

• Boochova metoda byla velmi flexibilní při práci s designem a konstrukcí objektů.
• Jacobsonova metoda poskytla skvělý způsob, jak obejít případy použití. Má také výkonný přístup pro design na vysoké úrovni.
• Rumbaughova metoda se ukázala jako velmi užitečná při manipulaci s citlivými systémy.

Later v UML byly zavedeny modely chování a stavové diagramy, které vynalezl David Harel.

UML bylo uznáno jako standard Object Management Group (OMG) v roce 1997. Object Management Group je zodpovědná za správu UML od doby, kdy byl přijat jako standard.

V roce 2005 schválila Mezinárodní organizace pro normalizaci UML jako normu ISO. Používá se v různých průmyslových odvětvích pro vytváření objektově orientovaných modelů.

Nejnovější verze UML je 2.5.1, která byla vydána v prosinci 2017.

UML verze

Datum	Verze	O nás
listopad 1997	1.1	UML převzala Object Management Group. Toto byla první verze UML.
Březen 2000	1.3	Byl proveden menší upgrade stávajícího modelu s výraznými změnami v sémantice, zápisya meta-modely UML.
září 2001	1.4	To bylo období velké aktualizace UML. Škálovalo UML poskytováním různých rozšíření. V diagramech byla zavedena viditelnost, artefakt, stereotypy.
Březen 2003	1.5	Do UML byly přidány funkce, jako jsou procedury, mechanismus toku dat.
Leden 2005	1.4.2	UML byl přijat jako standard ISO.
Srpen 2005	2.0	Do UML byly přidány nové diagramy, jako je objekt, balíček, načasování, interakce. Do diagramů aktivit a sekvencí byly přidány nové funkce. Diagram spolupráce byl přejmenován na diagram komunikace. Do stávajících diagramů bylo zavedeno několik funkcí a změn.
dubna 2006	2.1	Byly provedeny opravy v UML 2.0.
únor 2007	2.1.1	Upgradebyly představeny v UML 2.1.
listopad 2007	2.1.2	UML 2.1.1 bylo předefinováno.
únor 2009	2.2	Chyby UML 2.1.2 byly opraveny.
může 2010	2.3	UML 2.2 byl revidován a byly provedeny drobné změny v diagramech komponent.
Srpen 2011	2.4.1	Byly provedeny změny tříd, balíčků a stereotypů. UML 2.3 bylo revidováno s funkcemi vylepšení.
června 2015	2.5	UML 2.4.1 byl revidován s drobnými změnami. UML byl zjednodušen oproti předchozímu stavu. Byla zavedena rychlá funkčnost a generování efektivnějších modelů. Zastaralé funkce byly odstraněny. Modely a šablony byly odstraněny jako pomocné konstrukty.

Charakteristika UML

1. Je to zobecněný modelovací jazyk.
2. Liší se od softwarových programovacích jazyků jako např Python, C, C++, Etc.
3. Je to obrázkový jazyk, který lze použít ke generování výkonných prvků modelování.
4. Týká se objektově orientovaných návrhů a analýz.
5. Má neomezené aplikace i mimo softwarový průmysl. Lze jej použít k vizualizaci pracovního postupu továrny.

Konceptuální model

Než začneme s konceptem UML, musíme pochopit základy konceptuálního modelu.

Koncepční model se skládá z různých pojmů, které spolu souvisí. Pomáhá nám to pochopit

• Jaké jsou předměty?
• Jak probíhá interakce při provádění procesu?

V UML je vyžadován koncepční model. Před samotným modelováním systému musíte porozumět entitám a vztahům mezi nimi.

Pro začátek s UML jsou vyžadovány následující objektově orientované koncepty:

• ObjektJe to entita reálného světa. V rámci jednoho systému je k dispozici více objektů. Je to základní stavební kámen UML.
• TřídaTřída není nic jiného než kontejner, kde se uchovávají objekty a jejich vztahy.
• Abstracvání: Je to mechanismus reprezentace entity bez zobrazení podrobností implementace. Používá se k vizualizaci chování objektu.
• Dědictví: Je to mechanismus rozšíření existující třídy za účelem vytvoření nové třídy.
• Polymorfismus: Je to mechanismus reprezentující objekt, který má více forem, které se používají pro různé účely.
• Zapouzdření: Je to metoda spojení objektu a dat dohromady jako jeden celek. Zajišťuje těsné spojení mezi objektem a daty.

Výše uvedené jsou také nazývány jako základní stavební kameny UML.

Co je diagram UML?

UML diagramy jsou výstupem Unified Modeling Language. Je to obrazová reprezentace tříd, objektů a vztahů mezi nimi. UML diagram je model, který popisuje část systému. Používá se k definování funkčnosti nebo designu systému. Schéma musí být jasné a výstižné, aby jej divák snadno pochopil.

UML diagramy jsou rozděleny do tří různých kategorií, např.

• Strukturální diagram
• Diagram chování
• Interakční diagram

Strukturální diagramy v UML

Strukturální diagramy se používají k reprezentaci statického pohledu na systém. Představuje část systému, která tvoří strukturu systému. Strukturální diagram ukazuje různé objekty v systému.

Níže jsou uvedeny různé strukturální diagramy v UML:

• Diagram tříd
• Schéma objektu
• Schéma balíčku
• Schéma součásti
• Schéma nasazení

Diagramy chování v UML

Jakýkoli systém reálného světa může být reprezentován buď ve statické formě, nebo v dynamické formě. Systém je považován za úplný, pokud je vyjádřen jak statickým, tak dynamickým způsobem. Diagram chování představuje fungování systému.

UML diagramy, které se zabývají statickou částí systému, se nazývají strukturální diagramy. Diagramy UML, které se zabývají pohyblivými nebo dynamickými částmi systému, se nazývají diagramy chování.

Níže jsou uvedeny různé diagramy chování v UML:

• Diagram aktivity
• Diagram případu použití
• Schéma státního stroje

Interakční diagramy v UML

Interakční diagram není nic jiného než podmnožina diagramů chování. Používá se k vizualizaci toku mezi různými prvky případu užití systému. Interakční diagramy se používají k zobrazení interakce mezi dvěma entitami a toho, jak v nich proudí data.

Níže jsou uvedeny různé diagramy interakcí v UML:

• Časový diagram
• Sekvenční diagram
• Diagram spolupráce

Podrobné vysvětlení výše uvedených diagramů je vysvětleno v dalších tutoriálech.

Strukturální vs. behaviorální diagramy UML

Níže uvedená tabulka porovnává dvě kategorie diagramů UML, aby pomohla týmům vybrat ten správný typ.

Atribut	Strukturální diagramy	Behaviorální diagramy
Zobrazit	statický	Dynamický
Soustředit	Komponenty a jejich vztahy	Akce a interakce systému
Příklady	Třída, objekt, balíček, komponenta, nasazení	Aktivita, Případ užití, Stavový automat
Primární použití	Archinávrh struktury a databází	Pracovní postup, cesty uživatelů, přechody mezi stavy
Vytvořeno, když	Definování struktury systému předem	Modelování chování za běhu a obchodní logiky

Nástroje UML

Na trhu je k dispozici mnoho nástrojů pro generování diagramů UML. Některé jsou založeny na počítači, zatímco jiné lze používat online. Následuje přehledný seznam nástrojů, které lze použít pro tvorbu modelů UML:

• Edraw Max:- Klikněte zde
• Moqups:- Klikněte zde
• Visio: - Klikněte zde
• ConceptDraw:- Klikněte zde
• StarUML:- Klikněte zde
• Deštník:- Klikněte zde
• Nástroj UML Designer Tool:- Klikněte zde

Budeme používat StarUML aplikace pro generování UML diagramů.

Postup instalace: Otevřete odkaz: http://staruml.io/download

Podle specifikací vašeho PC. Stáhněte si libovolnou verzi aplikace. Zde vybereme možnost okna.

Jakmile je aplikace stažena, nainstalujte ji se všemi výchozími možnostmi. Po instalaci spusťte StarUML aplikace ve vašem PC.

Uvidíte následující okno,

Nyní můžete začít vytvářet diagramy UML.

Nejčastější dotazy