UML-Diagramme: Verlauf, Typen, Merkmale, Versionen, Tools

Was sind UML-Diagramme?

UML-Diagramme stehen für Einheitliche Modellierungssprache. Es handelt sich um einen Standard, der hauptsächlich zur Erstellung objektorientierter, aussagekräftiger Dokumentationsmodelle für jedes in der realen Welt vorhandene Softwaresystem verwendet wird. Es bietet uns die Möglichkeit, umfassende Modelle zu entwickeln, die die Funktionsweise beliebiger Software-/Hardwaresysteme beschreiben.

UML bietet eine hervorragende Möglichkeit zur Erstellung professioneller Dokumentation, die ein notwendiger Bestandteil jeder Projektentwicklung ist. UML ist ein wesentlicher Bestandteil bei der Erstellung eines objektorientierten Entwurfs von Systemen. Es bietet Ihnen die Möglichkeit, leistungsstarke Modelle und Designs für rationale Systeme zu erstellen, die ohne große Schwierigkeiten verstanden werden können.

Warum UML verwenden? Komplette Geschichte

Die 1990er Jahre waren die Ära der Entwicklung objektorientierter Sprachen wie C++. Diese objektorientierten Sprachen wurden verwendet, um komplexe, aber überzeugende Systeme zu erstellen.

Da die entwickelten Systeme kompliziert zu verstehen waren, führte dies zu Entwurfs- und Analyseproblemen, die nach der Einführung des Systems auftraten. Es war schwierig, anderen das System zu erklären.

Gleich nach der Einführung der UML wurden viele bahnbrechende Experimente und Ansätze durchgeführt, um solch schwierige Aufgaben der Systemanalyse zu vereinfachen.

UML ist eine objektorientierte einheitliche Modellierungssprache. Es wurde 1994 und 1995 von den brillanten Softwareentwicklern Grady Booch, Ivar Jacobson und James Rumbaugh von Rational Software erfunden. Es wurde bis 1996 entwickelt.

Jeder der UML-Erfinder, nämlich Grady Booch, Ivar Jacobson und James Rumbaugh, hatte eine fantastische Idee für die Entwicklung einer Sprache, die die Komplexität reduziert.

• Boochs Methode war bei der Gestaltung und Konstruktion von Objekten sehr flexibel einsetzbar.
• Jacobsons Methode bot eine großartige Möglichkeit, Anwendungsfälle zu umgehen. Es verfügt außerdem über einen leistungsstarken Ansatz für High-Level-Design.
• Rumbaughs Methode erwies sich beim Umgang mit sensiblen Systemen als sehr nützlich.

Later Daraufhin wurden in der UML Verhaltensmodelle und Zustandsdiagramme eingeführt, die von David Harel erfunden wurden.

UML wurde 1997 von der Object Management Group (OMG) als Standard anerkannt. Die Object Management Group ist seit ihrer Einführung als Standard für die Verwaltung von UML verantwortlich.

Im Jahr 2005 genehmigte die Internationale Organisation für Normung UML als ISO-Standard. Es wird in verschiedenen Branchen zur Erstellung objektorientierter Modelle eingesetzt.

Die neueste UML-Version ist 2.5.1, die im Dezember 2017 veröffentlicht wurde.

UML-Versionen

Datum	Version	Über
November 1997	1.1	UML wurde von der Object Management Group übernommen. Dies war die erste Version von UML.
März 2000	1.3	Das bestehende Modell wurde geringfügig aktualisiert, wobei die Semantik erheblich geändert wurde. Bewertungenund Metamodelle von UML.
September 2001	1.4	Dies war die Zeit der großen UML-Aktualisierung. Es skalierte UML durch die Bereitstellung verschiedener Erweiterungen. Sichtbarkeit, Artefakte und Stereotypen wurden in Diagrammen eingeführt.
März 2003	1.5	Der UML wurden Funktionen wie Prozeduren und Datenflussmechanismen hinzugefügt.
Januar 2005	1.4.2	UML wurde von der ISO als Standard akzeptiert.
August 2005	2.0	Der UML wurden neue Diagramme wie Objekt, Paket, Timing und Interaktion hinzugefügt. Den Aktivitäts- und Sequenzdiagrammen wurden neue Funktionen hinzugefügt. Das Kollaborationsdiagramm wurde in Kommunikationsdiagramm umbenannt. In den vorhandenen Diagrammen wurden mehrere Funktionen und Änderungen eingeführt.
April 2006	2.1	Es wurden Korrekturen an der UML 2.0 vorgenommen.
Februar 2007	2.1.1	Upgrades wurden in UML 2.1 eingeführt.
November 2007	2.1.2	UML 2.1.1 wurde neu definiert.
Februar 2009	2.2	UML 2.1.2-Fehler wurden behoben.
Mai 2010	2.3	UML 2.2 wurde überarbeitet und kleinere Änderungen an den Komponentendiagrammen vorgenommen.
August 2011	2.4.1	Es wurden Änderungen an Klassen, Paketen und Stereotypen vorgenommen. UML 2.3 wurde mit Erweiterungsfunktionen überarbeitet.
Juni 2015	2.5	UML 2.4.1 wurde mit geringfügigen Änderungen überarbeitet. UML wurde einfacher als zuvor. Schnelles Funktionieren und die Generierung effektiverer Modelle wurden eingeführt. Veraltete Funktionen wurden entfernt. Modelle, Schablonen wurden als Hilfskonstrukte eliminiert.

Eigenschaften von UML

1. Es handelt sich um eine verallgemeinerte Modellierungssprache.
2. Es unterscheidet sich von Software-Programmiersprachen wie z Python, C, C++, usw.
3. Es handelt sich um eine Bildsprache, mit der leistungsstarke Modellierungselemente generiert werden können.
4. Es bezieht sich auf objektorientierte Designs und Analysen.
5. Auch außerhalb der Softwarebranche gibt es unbegrenzte Einsatzmöglichkeiten. Damit lässt sich der Arbeitsablauf einer Fabrik visualisieren.

Konzeptmodell

Bevor man mit dem UML-Konzept beginnt, muss man die Grundlagen des konzeptionellen Modells verstehen.

Ein konzeptionelles Modell besteht aus verschiedenen Konzepten, die miteinander in Beziehung stehen. Es hilft uns zu verstehen

• Was sind die Objekte?
• Wie erfolgt die Interaktion zur Ausführung eines Prozesses?

In UML ist ein konzeptionelles Modell erforderlich. Sie müssen die Entitäten und Beziehungen zwischen ihnen verstehen, bevor Sie das System tatsächlich modellieren.

Für den Einstieg in UML sind die folgenden objektorientierten Konzepte erforderlich:

• Betreff: Es ist eine reale Entität. Innerhalb eines Systems sind mehrere Objekte verfügbar. Es ist ein grundlegender Baustein von UML.
• Klasse: Eine Klasse ist nichts anderes als ein Container, in dem Objekte und ihre Beziehungen verwaltet werden.
• Abstraktion: Es handelt sich um einen Mechanismus zur Darstellung einer Entität ohne Anzeige der Implementierungsdetails. Er wird verwendet, um das Verhalten eines Objekts zu visualisieren.
• Erbe: Es handelt sich um einen Mechanismus zum Erweitern einer vorhandenen Klasse, um eine neue Klasse zu erstellen.
• Polymorphie: Es handelt sich um einen Mechanismus zur Darstellung eines Objekts in mehreren Formen, die für unterschiedliche Zwecke verwendet werden.
• Kapselung: Es handelt sich um eine Methode, das Objekt und die Daten als eine Einheit zusammenzubinden. Es gewährleistet eine enge Kopplung zwischen dem Objekt und den Daten.

Oben werden auch als die bezeichnet Grundbausteine einer UML.

Was ist ein UML-Diagramm?

UML-Diagramme sind die Ausgabe der Unified Modeling Language. Es handelt sich um eine bildliche Darstellung von Klassen, Objekten und Beziehungen zwischen ihnen. Das UML-Diagramm ist ein Modell, das einen Teil eines Systems beschreibt. Es wird verwendet, um die Funktionalität oder das Design eines Systems zu definieren. Ein Diagramm muss klar und prägnant sein, damit der Betrachter es leicht versteht.

UML-Diagramme sind in drei verschiedene Kategorien unterteilt, wie zum Beispiel:

• Strukturdiagramm
• Verhaltensdiagramm
• Interaktionsdiagramm

Strukturdiagramme in UML

Strukturdiagramme werden verwendet, um eine statische Ansicht eines Systems darzustellen. Es stellt einen Teil eines Systems dar, der die Struktur eines Systems ausmacht. Ein Strukturdiagramm zeigt verschiedene Objekte innerhalb des Systems.

Nachfolgend sind die verschiedenen Strukturdiagramme in UML aufgeführt:

• Klassen Diagramm
• Objektdiagramm
• Paketdiagramm
• Komponentendiagramm
• Bereitstellungsdiagramm

Verhaltensdiagramme in UML

Jedes reale System kann entweder in statischer oder dynamischer Form dargestellt werden. Ein System heißt vollständig, wenn es sowohl statisch als auch dynamisch ausgedrückt wird. Das Verhaltensdiagramm stellt die Funktionsweise eines Systems dar.

UML-Diagramme, die sich mit dem statischen Teil eines Systems befassen, werden Strukturdiagramme genannt. UML-Diagramme, die sich mit den beweglichen oder dynamischen Teilen des Systems befassen, werden Verhaltensdiagramme genannt.

Nachfolgend sind die verschiedenen Verhaltensdiagramme in UML aufgeführt:

• Aktivitätsdiagramm
• Anwendungsfalldiagramm
• Zustandsmaschinendiagramm

Interaktionsdiagramme in UML

Interaktionsdiagramme sind nichts anderes als eine Teilmenge von Verhaltensdiagrammen. Es wird verwendet, um den Fluss zwischen verschiedenen Anwendungsfallelementen eines Systems zu visualisieren. Interaktionsdiagramme werden verwendet, um eine Interaktion zwischen zwei Entitäten und den Datenfluss darin darzustellen.

Nachfolgend sind die verschiedenen Interaktionsdiagramme in UML aufgeführt:

• Zeitdiagramm
• Sequenzdiagramm
• Zusammenarbeitsdiagramm

Die detaillierte Erklärung der obigen Diagramme wird in weiteren Tutorials erläutert.

UML-Tools

Auf dem Markt sind zahlreiche Tools zum Generieren von UML-Diagrammen erhältlich. Einige davon sind Desktop-basiert, während andere online verwendet werden können. Nachfolgend finden Sie eine kuratierte Liste von Tools, die zum Erstellen von UML-Modellen verwendet werden können:

• Edraw Max:-
• Moqups:- Mehr Info
• Visio:- Mehr Info
• ConceptDraw:- Mehr Info
• StarUML:- Mehr Info
• Regenschirm:- Mehr Info
• UML-Designer-Tool:- Mehr Info

Wir werden die Star UML-Anwendung zum Generieren von UML-Diagrammen verwenden.

Installationsschritte: Öffnen Sie den Link: http://staruml.io/download

Entsprechend den Spezifikationen Ihres PCs. Laden Sie eine beliebige Version der Anwendung herunter. Hier wählen wir die Windows-Option.

Sobald die Anwendung heruntergeladen ist, installieren Sie sie mit allen Standardoptionen. Starten Sie nach der Installation die Staruml-Anwendung auf Ihrem PC.

Sie sehen das folgende Fenster:

Sie können jetzt mit der Erstellung von UML-Diagrammen beginnen.

Zusammenfassung

• UML steht für Unified Modeling Language.
• Es dient der Erstellung objektorientierter Modelle zur Darstellung des Aufbaus und der Funktionsweise eines Systems.
• Es wurde von Grady Booch, Ivar Jacobson und James Rumbaugh entwickelt.
• UML ist ein Nachfolger objektorientierter Sprachen, unterscheidet sich jedoch stark von diesen.
• Struktur-, Verhaltens- und Interaktionsdiagramme sind drei Arten von UML-Diagrammen.
• UML ist als ISO-Standard anerkannt, der von vielen Branchen für die Entwicklung von Dokumentationen und Modellentwürfen verwendet wird.
• Welche Arten von UML-Diagrammen gibt es?
  Es gibt hauptsächlich drei Arten von UML-Diagrammen: 1) Strukturdiagramm, 2) Verhaltensdiagramm, 3) Interaktionsdiagramm