Διαγράμματα UML: Ιστορικό, Τύποι, Χαρακτηριστικά, Εκδόσεις, Εργαλεία

Τι είναι τα διαγράμματα UML;

Το UML Diagrams σημαίνει Ενοποιημένη γλώσσα μοντελοποίησης. Είναι ένα πρότυπο που χρησιμοποιείται κυρίως για τη δημιουργία αντικειμενοστρεφών, ουσιαστικών μοντέλων τεκμηρίωσης για οποιοδήποτε σύστημα λογισμικού που υπάρχει στον πραγματικό κόσμο. Μας παρέχει έναν τρόπο να αναπτύξουμε πλούσια μοντέλα που περιγράφουν τη λειτουργία οποιουδήποτε συστήματος λογισμικού/υλισμικού.

Το UML εξυπηρετεί έναν εξαιρετικό τρόπο δημιουργίας επαγγελματικής τεκμηρίωσης που είναι απαραίτητο μέρος της ανάπτυξης κάθε έργου. Η UML είναι ένα ουσιαστικό μέρος της δημιουργίας ενός αντικειμενοστρεφούς σχεδιασμού συστημάτων. Σας παρέχει μέσα για τη δημιουργία ισχυρών μοντέλων και σχεδίων για ορθολογικά συστήματα που μπορούν να γίνουν κατανοητά χωρίς πολλές δυσκολίες.

Γιατί να χρησιμοποιήσετε το UML; Πλήρης Ιστορία

Η δεκαετία του 1990 ήταν η εποχή ανάπτυξης αντικειμενοστρεφών γλωσσών όπως π.χ C++. Αυτές οι αντικειμενοστρεφείς γλώσσες χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία πολύπλοκων αλλά συναρπαστικών συστημάτων.

Καθώς τα συστήματα που αναπτύχθηκαν ήταν πολύπλοκα στην κατανόηση, οδήγησε στα προβλήματα σχεδιασμού και ανάλυσης που αντιμετωπίστηκαν μετά την ανάπτυξη του συστήματος. Ήταν δύσκολο να εξηγήσω το σύστημα σε άλλους.

Μόλις εισήχθη το UML, έγιναν πολλά πειράματα και προσεγγίσεις που άλλαξαν το παιχνίδι για την απλούστευση τέτοιων δύσκολων εργασιών ανάλυσης του συστήματος.

Η UML είναι μια αντικειμενοστραφή ενοποιημένη γλώσσα μοντελοποίησης. Εφευρέθηκε από τους λαμπρούς μηχανικούς λογισμικού Grady Booch, Ivar Jacobson και James Rumbaugh του λογισμικού Rational το 1994 και το 1995. Ήταν υπό ανάπτυξη μέχρι το 1996.

Καθένας από τους εφευρέτες της UML, δηλαδή οι Grady Booch, Ivar Jacobson και James Rumbaugh είχαν μια φανταστική ιδέα για το σχεδιασμό μιας γλώσσας που θα μειώσει την πολυπλοκότητα.

Η μέθοδος του Booch ήταν πολύ ευέλικτη στην εργασία κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και της κατασκευής αντικειμένων.
Η μέθοδος του Jacobson παρείχε έναν εξαιρετικό τρόπο αντιμετώπισης περιπτώσεων χρήσης. Έχει επίσης μια ισχυρή προσέγγιση για σχεδιασμό υψηλού επιπέδου.
Η μέθοδος του Rumbaugh αποδείχθηκε πολύ χρήσιμη κατά το χειρισμό ευαίσθητων συστημάτων.

Later Στη συνέχεια, μοντέλα συμπεριφοράς και γραφήματα καταστάσεων εισήχθησαν στο UML, τα οποία εφευρέθηκαν από τον David Harel.

Το UML αναγνωρίστηκε ως πρότυπο από το Object Management Group (OMG) το 1997. Το Object Management Group είναι υπεύθυνο για τη διαχείριση του UML από τότε που υιοθετήθηκε ως πρότυπο.

Το 2005, ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης ενέκρινε το UML ως πρότυπο ISO. Χρησιμοποιείται σε διάφορες βιομηχανίες για τη δημιουργία αντικειμενοστρεφών μοντέλων.

Η τελευταία έκδοση UML είναι η 2.5.1 που κυκλοφόρησε τον Δεκέμβριο του 2017.

Εκδόσεις UML

Ημερομηνία	Εκδοχή	Σχετικά
Νοέμβριος 1997	1.1	Το UML υιοθετήθηκε από το Object Management Group. Αυτή ήταν η πρώτη έκδοση του UML.
Μάρτιος 2000	1.3	Έγινε μια μικρή αναβάθμιση στο υπάρχον μοντέλο με αξιοσημείωτες αλλαγές στη σημασιολογία, σημειώσεις, και μετα-μοντέλα UML.
Σεπτέμβριος 2001	1.4	Αυτή ήταν η περίοδος της σημαντικής ενημέρωσης στο UML. Κλιμάκωσε το UML παρέχοντας διάφορες επεκτάσεις. Η ορατότητα, το τεχνούργημα, τα στερεότυπα εισήχθησαν σε διαγράμματα.
Μάρτιος 2003	1.5	Λειτουργίες όπως διαδικασίες, μηχανισμός ροής δεδομένων προστέθηκαν στο UML.
Ιανουάριος 2005	1.4.2	Το UML έγινε αποδεκτό ως πρότυπο από το ISO.
Αύγουστος 2005	2.0	Νέα διαγράμματα όπως το αντικείμενο, το πακέτο, ο χρονισμός, η αλληλεπίδραση προστέθηκαν στο UML. Νέες δυνατότητες προστέθηκαν στα διαγράμματα δραστηριότητας και αλληλουχίας. Το διάγραμμα συνεργασίας μετονομάστηκε σε διάγραμμα επικοινωνίας. Πολλαπλές δυνατότητες και αλλαγές εισήχθησαν στα υπάρχοντα διαγράμματα.
Απρίλιος 2006	2.1	Έγιναν διορθώσεις στο UML 2.0.
Φεβρουάριος 2007	2.1.1	Upgrades εισήχθησαν στο UML 2.1.
Νοέμβριος 2007	2.1.2	Το UML 2.1.1 επαναπροσδιορίστηκε.
Φεβρουάριος 2009	2.2	Διορθώθηκαν σφάλματα UML 2.1.2.
Μάιος 2010	2.3	Το UML 2.2 αναθεωρήθηκε και έγιναν μικρές αλλαγές στα διαγράμματα στοιχείων.
Αύγουστος 2011	2.4.1	Έγιναν αλλαγές τάξεων, πακέτων και στερεοτύπων. Το UML 2.3 αναθεωρήθηκε με δυνατότητες βελτίωσης.
Ιούνιος 2015	2.5	Το UML 2.4.1 αναθεωρήθηκε με μικρές αλλαγές. Το UML έγινε απλό από πριν. Εισήχθη η ταχεία λειτουργία και η δημιουργία πιο αποτελεσματικών μοντέλων. Τα ξεπερασμένα χαρακτηριστικά εξαλείφθηκαν. Τα μοντέλα, τα πρότυπα εξαλείφθηκαν ως βοηθητικές κατασκευές.

Χαρακτηριστικά της UML

Είναι μια γενικευμένη γλώσσα μοντελοποίησης.
Είναι διαφορετικό από τις γλώσσες προγραμματισμού λογισμικού όπως π.χ Python, C, C++Κ.λπ.
Είναι μια εικονογραφική γλώσσα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ισχυρών στοιχείων μοντελοποίησης.
Σχετίζεται με αντικειμενοστραφή σχέδια και ανάλυση.
Έχει απεριόριστες εφαρμογές ακόμη και εκτός της βιομηχανίας λογισμικού. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να απεικονίσει τη ροή εργασίας ενός εργοστασίου.

Εννοιολογικό μοντέλο

Πριν ξεκινήσετε με την έννοια του UML, πρέπει να κατανοήσετε τα βασικά του εννοιολογικού μοντέλου.

Ένα εννοιολογικό μοντέλο αποτελείται από διάφορες έννοιες που είναι αλληλένδετες. Μας βοηθά να καταλάβουμε

Ποια είναι τα αντικείμενα;
Πώς λαμβάνει χώρα η αλληλεπίδραση για την εκτέλεση μιας διαδικασίας;

Απαιτείται ένα εννοιολογικό μοντέλο στο UML. Πρέπει να κατανοήσετε τις οντότητες και τις σχέσεις μεταξύ τους πριν μοντελοποιήσετε πραγματικά το σύστημα.

Οι ακόλουθες αντικειμενοστρεφείς έννοιες απαιτούνται για να ξεκινήσετε με το UML:

αντικείμενο: Είναι μια οντότητα του πραγματικού κόσμου. Υπάρχουν πολλά αντικείμενα διαθέσιμα σε ένα μόνο σύστημα. Είναι ένα θεμελιώδες δομικό στοιχείο του UML.
Τάξη: Μια κλάση δεν είναι παρά ένα δοχείο όπου διατηρούνται τα αντικείμενα και οι σχέσεις τους.
Αφαίρεση: Είναι ένας μηχανισμός αναπαράστασης μιας οντότητας χωρίς εμφάνιση των λεπτομερειών υλοποίησης. Χρησιμοποιείται για να απεικονίσει τη συμπεριφορά ενός αντικειμένου.
Κληρονομία: Είναι ένας μηχανισμός επέκτασης μιας υπάρχουσας κλάσης για τη δημιουργία μιας νέας κλάσης.
Πολυμορφισμός: Είναι ένας μηχανισμός αναπαράστασης ενός αντικειμένου που έχει πολλαπλές μορφές που χρησιμοποιούνται για διαφορετικούς σκοπούς.
Ενθυλάκωση: Είναι μια μέθοδος δέσμευσης του αντικειμένου και των δεδομένων μαζί ως μια ενιαία μονάδα. Εξασφαλίζει στενή σύζευξη μεταξύ του αντικειμένου και των δεδομένων.

Τα παραπάνω λέγονται και ως το βασικά δομικά στοιχεία ενός UML.

Τι είναι το διάγραμμα UML;

Διαγράμματα UML είναι η έξοδος της Ενοποιημένης Γλώσσας Μοντελοποίησης. Είναι μια εικονογραφική αναπαράσταση κλάσεων, αντικειμένων και σχέσεων μεταξύ τους. Το διάγραμμα UML είναι ένα μοντέλο που περιγράφει ένα μέρος ενός συστήματος. Χρησιμοποιείται για τον καθορισμό της λειτουργικότητας ή του σχεδιασμού ενός συστήματος. Ένα διάγραμμα πρέπει να είναι σαφές και περιεκτικό, έτσι ώστε ο θεατής να το καταλάβει εύκολα.

Τα διαγράμματα UML χωρίζονται σε τρεις διαφορετικές κατηγορίες όπως:

Δομικό διάγραμμα
Διάγραμμα συμπεριφοράς
Διάγραμμα αλληλεπίδρασης

Δομικά διαγράμματα σε UML

Τα δομικά διαγράμματα χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν μια στατική άποψη ενός συστήματος. Αντιπροσωπεύει ένα μέρος ενός συστήματος που συνθέτει τη δομή ενός συστήματος. Ένα δομικό διάγραμμα δείχνει διάφορα αντικείμενα μέσα στο σύστημα.

Ακολουθούν τα διάφορα δομικά διαγράμματα σε UML:

Διάγραμμα τάξης
Διάγραμμα αντικειμένου
Διάγραμμα πακέτου
Διάγραμμα συνιστωσών
Διάγραμμα ανάπτυξης

Διαγράμματα συμπεριφοράς σε UML

Οποιοδήποτε πραγματικό σύστημα μπορεί να αναπαρασταθεί είτε σε στατική είτε σε δυναμική μορφή. Ένα σύστημα λέγεται ότι είναι πλήρες εάν εκφράζεται τόσο με στατικό όσο και με δυναμικό τρόπο. Το διάγραμμα συμπεριφοράς αντιπροσωπεύει τη λειτουργία ενός συστήματος.

Τα διαγράμματα UML που ασχολούνται με το στατικό μέρος ενός συστήματος ονομάζονται δομικά διαγράμματα. Τα διαγράμματα UML που ασχολούνται με τα κινούμενα ή δυναμικά μέρη του συστήματος ονομάζονται διαγράμματα συμπεριφοράς.

Ακολουθούν τα διάφορα διαγράμματα συμπεριφοράς στο UML:

Διάγραμμα δραστηριότητας
Διάγραμμα περίπτωσης χρήσης
Διάγραμμα κατάστασης μηχανής

Διαγράμματα αλληλεπίδρασης σε UML

Το διάγραμμα αλληλεπίδρασης δεν είναι παρά ένα υποσύνολο διαγραμμάτων συμπεριφοράς. Χρησιμοποιείται για την οπτικοποίηση της ροής μεταξύ των διαφόρων στοιχείων περίπτωσης χρήσης ενός συστήματος. Τα διαγράμματα αλληλεπίδρασης χρησιμοποιούνται για να δείξουν μια αλληλεπίδραση μεταξύ δύο οντοτήτων και τον τρόπο ροής δεδομένων μέσα σε αυτές.

Ακολουθούν τα διάφορα διαγράμματα αλληλεπίδρασης στο UML:

Διάγραμμα χρονισμού
Διάγραμμα ακολουθίας
Διάγραμμα συνεργασίας

Η λεπτομερής επεξήγηση των παραπάνω διαγραμμάτων επεξηγείται σε περαιτέρω σεμινάρια.

Εργαλεία UML

Υπάρχουν πολλά εργαλεία διαθέσιμα στην αγορά για τη δημιουργία διαγραμμάτων UML. Ορισμένα βασίζονται σε επιτραπέζιους υπολογιστές, ενώ άλλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν online. Ακολουθεί μια επιμελημένη λίστα εργαλείων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία μοντέλων UML:

Edraw Max:-
Moqups:- Click Here
Visio: - Click Here
ConceptDraw:- Click Here
StarUML:- Click Here
Ομπρέλα: - Click Here
Εργαλείο σχεδιαστή UML:- Click Here

Θα χρησιμοποιήσουμε την εφαρμογή Star UML για τη δημιουργία διαγραμμάτων UML.

Βήματα εγκατάστασης: Ανοίξτε τον σύνδεσμο: http://staruml.io/download

Σύμφωνα με τις προδιαγραφές του υπολογιστή σας. Κατεβάστε οποιαδήποτε έκδοση της εφαρμογής. Εδώ θα επιλέξουμε την επιλογή των Windows.

Μόλις γίνει λήψη της εφαρμογής, εγκαταστήστε την με όλες τις προεπιλεγμένες επιλογές. Μετά την εγκατάσταση, εκκινήστε την εφαρμογή Staruml στον υπολογιστή σας.

Θα δείτε το παρακάτω παράθυρο,

Τώρα μπορείτε να ξεκινήσετε τη δημιουργία διαγραμμάτων UML.

Σύνοψη

Το UML σημαίνει ενοποιημένη γλώσσα μοντελοποίησης.
Χρησιμοποιείται για τη δημιουργία αντικειμενοστρεφών μοντέλων για την αναπαράσταση του σχεδιασμού και της λειτουργίας ενός συστήματος.
Αναπτύχθηκε από τους Grady Booch, Ivar Jacobson και James Rumbaugh.
Η UML είναι διάδοχος αντικειμενοστραφής γλωσσών, αλλά είναι πολύ διαφορετική από αυτές.
Η δομή, η συμπεριφορά και η αλληλεπίδραση είναι τρεις τύποι διαγραμμάτων UML.
Το UML αναγνωρίζεται ως πρότυπο ISO το οποίο χρησιμοποιείται από πολλές βιομηχανίες για την ανάπτυξη τεκμηρίωσης και σχεδιαγραμμάτων μοντέλων.
Ποιοι είναι οι τύποι των διαγραμμάτων UML;
Υπάρχουν κυρίως τρεις τύποι διαγραμμάτων UML: 1) Δομικό διάγραμμα 2) Διάγραμμα συμπεριφοράς 3) Διάγραμμα αλληλεπίδρασης

Μπορεί να σας αρέσει: