Εκμάθηση σημειογραφίας UML: Σύμβολο διαγράμματος UML με παραδείγματα
Αμέλια Πάρκερ
Τι είναι το μοντέλο;
A Μοντέλο είναι μια αφαίρεση από κάτι για να το καταλάβουμε πριν το χτίσουμε. Καθώς η μοντελοποίηση παραλείπει ασήμαντες λεπτομέρειες, είναι ευκολότερο να το χειριστείς από την αρχική οντότητα. Μοντέλο σημαίνει οργάνωση κάτι με συγκεκριμένο σκοπό.
A μοντέλο είναι μια απλοποίηση της πραγματικότητας.
Ένα μοντέλο μπορεί να παρέχει:
- Σχέδιο του συστήματος
- Οργάνωση του συστήματος
- Δυναμική του συστήματος
Δομικά μπλοκ UML
Το UML σημαίνει ενοποιημένη γλώσσα μοντελοποίησης που περιστρέφεται γύρω από διάφορα μπλοκ για να δημιουργήσει ένα μόνο μοντέλο. Τα δομικά στοιχεία είναι τα πράγματα που απαιτούνται για την ανάπτυξη ενός πλήρους διαγράμματος μοντέλου UML. Είναι ένα ουσιαστικό μέρος κάθε διαγράμματος UML. Ακολουθούν τα βασικά δομικά στοιχεία του UML:
- πράγματα
- Σχέσεις
- Διαγράμματα
Ας μελετήσουμε σε βάθος τα δομικά στοιχεία και τα σύμβολα του διαγράμματος UML.
πράγματα
Ένα πράγμα μπορεί να περιγραφεί ως οποιαδήποτε οντότητα του πραγματικού κόσμου ή αντικείμενο. Τα πράγματα χωρίζονται σε διάφορες κατηγορίες στο UML ως εξής:
- Δομικά πράγματα
- Συμπεριφορικά πράγματα
- Ομαδοποίηση πραγμάτων
- Σχολιαστικά πράγματα
Δομικά πράγματα
Ένα δομικό πράγμα χρησιμοποιείται για να περιγράψει το στατικό μέρος ενός μοντέλου. Χρησιμοποιείται για να αναπαραστήσει τα πράγματα που είναι ορατά στα ανθρώπινα μάτια. Τα δομικά πράγματα στο UML αφορούν το φυσικό μέρος ενός συστήματος. Είναι το ουσιαστικό ενός μοντέλου UML, όπως μια κλάση, ένα αντικείμενο, η διεπαφή, η συνεργασία, η περίπτωση χρήσης, το στοιχείο και ένας κόμβος.
Ας εξηγήσουμε τα δομικά πράγματα που χρησιμοποιούνται στο UML:
Κατηγορία:
Μια κλάση χρησιμοποιείται για να αναπαραστήσει διάφορα αντικείμενα. Χρησιμοποιείται για τον καθορισμό των ιδιοτήτων και των λειτουργιών ενός αντικειμένου. Στο UML, μπορούμε επίσης να αναπαραστήσουμε μια αφηρημένη κλάση. Μια κλάση της οποίας οι λειτουργίες δεν έχουν οριστεί ονομάζεται αφηρημένη κλάση. Κάθε Διάγραμμα κλάσης UML Οι σημειώσεις εκφράζονται γενικά ως παρακάτω παράδειγμα διαγραμμάτων κλάσης UML,
Ένα αντικείμενο είναι μια οντότητα που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη συμπεριφορά και τις λειτουργίες ενός συστήματος. Η κλάση και το αντικείμενο έχουν τους ίδιους συμβολισμούς. Η μόνη διαφορά είναι ότι ένα όνομα αντικειμένου είναι πάντα υπογραμμισμένο στο UML.
Ο συμβολισμός UML οποιουδήποτε αντικειμένου δίνεται παρακάτω.
Διασύνδεση:
Μια διεπαφή είναι παρόμοια με ένα πρότυπο χωρίς λεπτομέρειες εφαρμογής. Μια κυκλική σημειογραφία το αντιπροσωπεύει. Όταν μια κλάση υλοποιεί μια διεπαφή, υλοποιείται και η λειτουργικότητά της.
Συνεργασία:
Αντιπροσωπεύεται από μια διακεκομμένη έλλειψη με ένα όνομα γραμμένο μέσα της.
Περίπτωση χρήσης:
Οι περιπτώσεις χρήσης είναι μία από τις βασικές έννοιες της αντικειμενοστρεφούς μοντελοποίησης. Χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν λειτουργίες υψηλού επιπέδου και τον τρόπο με τον οποίο ο χρήστης θα χειριστεί το σύστημα.
Ηθοποιός:
Χρησιμοποιείται σε διαγράμματα εσωτερικών περιπτώσεων χρήσης. Ο συμβολισμός Actor χρησιμοποιείται για να υποδηλώσει μια οντότητα που αλληλεπιδρά με το σύστημα. Ο χρήστης είναι το καλύτερο παράδειγμα ηθοποιού. Ο συμβολισμός ηθοποιού στο UML δίνεται παρακάτω.
Συστατικό:
Ένας συμβολισμός στοιχείου χρησιμοποιείται για να αναπαραστήσει ένα μέρος του συστήματος. Συμβολίζεται σε UML όπως δίνεται παρακάτω,
Κόμβος:
Ένας κόμβος χρησιμοποιείται για να περιγράψει το φυσικό μέρος ενός συστήματος. Ένας κόμβος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναπαραστήσει ένα δίκτυο, διακομιστή, δρομολογητές κ.λπ. Η σημείωση του δίνεται παρακάτω.
Διάγραμμα ανάπτυξης:
Αντιπροσωπεύει το φυσικό υλικό στο οποίο είναι εγκατεστημένο το σύστημα. Ένα διάγραμμα ανάπτυξης αντιπροσωπεύει τη φυσική άποψη ενός συστήματος. Υποδηλώνει την επικοινωνία και την αλληλεπίδραση μεταξύ διαφόρων τμημάτων του συστήματος.
Ένα διάγραμμα ανάπτυξης αποτελείται από τις ακόλουθες σημειώσεις:
- Ένας κόμβος
- Ένα συστατικό
- Ένα τεχνούργημα
- Μια διεπαφή
Συμπεριφορικά πράγματα
Είναι τα ρήματα ενός μοντέλου UML, όπως αλληλεπιδράσεις, δραστηριότητες και μηχανές κατάστασης. Τα πράγματα συμπεριφοράς στο UML χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν τη συμπεριφορά ενός συστήματος.
Τα πράγματα συμπεριφοράς αποτελούνται από:
Κρατική μηχανή:
Χρησιμοποιούσε για να περιγράψει διάφορες καταστάσεις ενός μόνο συστατικού σε όλο το κύκλος ζωής ανάπτυξης λογισμικού. Χρησιμοποιείται για την καταγραφή διαφορετικών καταστάσεων ενός στοιχείου συστήματος.
Διάγραμμα δραστηριότητας:
Ένα διάγραμμα δραστηριότητας χρησιμοποιείται για να αναπαραστήσει διάφορες δραστηριότητες που εκτελούνται από διαφορετικά στοιχεία ενός συστήματος. Συμβολίζεται το ίδιο με αυτό του διαγράμματος μηχανής κατάστασης.
Το διάγραμμα δραστηριότητας περιέχει κυρίως την αρχική κατάσταση, την τελική κατάσταση, ένα πλαίσιο απόφασης και έναν συμβολισμό ενέργειας.
Διάγραμμα αλληλεπίδρασης:
Τα διαγράμματα αλληλεπίδρασης χρησιμοποιούνται για την οπτικοποίηση της ροής μηνυμάτων μεταξύ διαφόρων στοιχείων ενός συστήματος.
- Διάγραμμα ακολουθίας: Ένα διάγραμμα ακολουθίας δείχνει αλληλεπιδράσεις μεταξύ μιας ή περισσότερων γραμμών ζωής σε πραγματικό χρόνο.
Ο συμβολισμός ενός διαγράμματος ακολουθίας δίνεται παρακάτω,
Ομαδοποίηση πραγμάτων
Είναι το πακέτο που χρησιμοποιείται για την ομαδοποίηση σημασιολογικά σχετιζόμενων στοιχείων μοντελοποίησης σε μια ενιαία συνεκτική μονάδα. Το πακέτο είναι το μόνο πράγμα ομαδοποίησης που είναι διαθέσιμο στο UML.
Σχολιαστικά πράγματα
Είναι σαν μια σημείωση, η οποία μπορεί να γραφτεί στο μοντέλο για να συλλάβει κάποιες ζωτικής σημασίας πληροφορίες. Είναι παρόμοιο με την κίτρινη κολλώδη νότα. Ακολουθεί ένα παράδειγμα για πράγματα σχολιασμού στο UML:
Σχέσεις
Η σχέση σάς επιτρέπει να δείξετε σε ένα μοντέλο πώς σχετίζονται δύο ή περισσότερα πράγματα μεταξύ τους. Η σχέση στο UML θα σας επιτρέψει να καταγράψετε ουσιαστικές συνδέσεις μεταξύ πραγμάτων. Δείχνει πώς κάθε στοιχείο συνδέεται μεταξύ τους και πώς αυτή η συσχέτιση περιγράφει τη λειτουργικότητα μιας εφαρμογής.
Οι σχέσεις στο UML κατηγοριοποιούνται ως εξής:
- Σχέση συσχέτισης
- Σχέση εξάρτησης
- Σχέση γενίκευσης
- Σχέση πραγματοποίησης
Σχέση συσχέτισης
Είναι ένα σύνολο συνδέσμων που συνδέουν στοιχεία του μοντέλου UML. Καθορίζει επίσης πόσα αντικείμενα συμμετέχουν σε αυτή τη σχέση. Απεικονίζει πόσα στοιχεία συμμετέχουν σε μια συγκεκριμένη αλληλεπίδραση.
Συμβολίζεται ως διακεκομμένη γραμμή με αιχμές βελών και στις δύο πλευρές. Και οι δύο πλευρές περιέχουν ένα στοιχείο που περιγράφει τη σχέση. Εισάγεται ένας νέος όρος πολλαπλότητα που μας λέει πόσα αντικείμενα ενός συγκεκριμένου στοιχείου συνδέονται.
Η σχέση συσχέτισης υποδηλώνεται ως εξής:
Σχέση εξάρτησης
Σε αυτό το είδος μιας σχέσης, το στοιχείο προέλευσης εξαρτάται από το στοιχείο στόχο και μπορεί να επηρεαστεί από αλλαγές σε αυτό. Είναι ένας από τους πιο σημαντικούς συμβολισμούς του UML. Καθορίζει την κατεύθυνση μιας εξάρτησης από το ένα αντικείμενο στο άλλο.
Συμβολίζεται με μια διακεκομμένη γραμμή με ένα βέλος στη μία πλευρά.
Η σχέση εξάρτησης υποδηλώνεται ως εξής:
Σχέση γενίκευσης
Ονομάζεται και ως σχέση γονέα-παιδιού. Είναι μια σχέση μεταξύ ενός γενικού πράγματος και ενός πιο συγκεκριμένου είδους πράγματος. Αυτός ο τύπος σχέσης χρησιμοποιείται για να αναπαραστήσει την έννοια της κληρονομικότητας.
Συμβολίζεται με μια ευθεία γραμμή με μια κοίλη αιχμή βέλους στη μία πλευρά.
Η σχέση γενίκευσης συμβολίζεται ως εξής:
Σχέση πραγματοποίησης
Σε αυτό, ένα στοιχείο περιγράφει κάποια ευθύνη που δεν υλοποιείται και τα άλλα στοιχεία υλοποιούν τη λειτουργικότητα που αναφέρεται στο πρώτο στοιχείο. Η σχέση πραγματοποίησης χρησιμοποιείται ευρέως ενώ δηλώνει διεπαφές.
Συμβολίζεται ως μια διακεκομμένη γραμμή με μια κοίλη αιχμή βέλους στο ένα άκρο.
Η σχέση πραγματοποίησης συμβολίζεται ως εξής:
Διαγράμματα
Διαγράμματα UML χωρίζονται σε τρεις διαφορετικές κατηγορίες όπως π.
- Δομικό διάγραμμα
- Διάγραμμα συμπεριφοράς
- Διάγραμμα αλληλεπίδρασης
Δομικά διαγράμματα
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
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
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
Σύνοψη
- Ένα μοντέλο λέγεται ότι είναι μια αφαίρεση ενός συστήματος που κρύβει τις λεπτομέρειες υλοποίησης.
- Παρέχει σχέδιο και δομή ενός συστήματος.
- Τα σύμβολα UML μας βοηθούν να ορίσουμε τις δομικές και συμπεριφορικές πτυχές ενός συστήματος.
- Τα πράγματα, οι σχέσεις και τα διαγράμματα είναι τρία δομικά στοιχεία της σύνταξης UML.
- Το πράγμα δεν είναι παρά μια οντότητα του πραγματικού κόσμου.
- Οι σχέσεις χρησιμοποιούνται για να περιγράψουν τη σύνδεση μεταξύ ενός ή περισσότερων πραγμάτων.
- Διάφορα συμβολικά διαγράμματα UML χρησιμοποιούνται για να αναπαραστήσουν διαφορετικές πτυχές ενός ενιαίου συστήματος.
