UML-диаграммы: история, типы, характеристики, версии, инструменты

Что такое UML-диаграммы?

UML-диаграммы означает Унифицированный язык моделирования. Это стандарт, который в основном используется для создания объектно-ориентированных, содержательных моделей документации для любой программной системы, присутствующей в реальном мире. Это дает нам возможность разрабатывать богатые модели, описывающие работу любых программных/аппаратных систем.

UML служит отличным способом создания профессиональной документации, которая является необходимой частью разработки любого проекта. UML является важной частью создания объектно-ориентированного проектирования систем. Он предоставляет вам средства для создания мощных моделей и проектов рациональных систем, которые можно понять без особых трудностей.

Зачем использовать UML? Полная история

1990-е годы были эпохой развития объектно-ориентированных языков, таких как C++. Эти объектно-ориентированные языки использовались для создания сложных, но привлекательных систем.

Поскольку разработанные системы были сложны для понимания, это привело к проблемам проектирования и анализа, с которыми пришлось столкнуться после развертывания системы. Было трудно объяснить систему другим.

Как только был представлен UML, было предложено множество экспериментов и подходов, меняющих правила игры, для упрощения таких сложных задач анализа системы.

UML — это объектно-ориентированный унифицированный язык моделирования. Его изобрели блестящие инженеры-программисты Грейди Буч, Ивар Джейкобсон и Джеймс Рамбо из Rational Software в 1994 и 1995 годах. Он находился в разработке до 1996 года.

У каждого из изобретателей UML, а именно у Грэди Буча, Ивара Джейкобсона и Джеймса Рамбо, была фантастическая идея создания языка, который уменьшит сложность.

Метод Буча был очень гибким для работы при проектировании и строительстве объектов.
Метод Джейкобсона предоставил отличный способ обойти варианты использования. Он также предлагает мощный подход к проектированию высокого уровня.
Метод Рамбо оказался очень полезным при работе с чувствительными системами.

Later Далее в UML, изобретенном Дэвидом Харелом, были представлены поведенческие модели и диаграммы состояний.

UML был признан стандартом Object Management Group (OMG) в 1997 году. Object Management Group отвечает за управление UML с момента его принятия в качестве стандарта.

В 2005 году Международная организация по стандартизации утвердила UML в качестве стандарта ISO. Он используется в различных отраслях для создания объектно-ориентированных моделей.

Последняя версия UML — 2.5.1, выпущенная в декабре 2017 года.

UML-версии

Время	Версия	О Нас
Ноябрь 1997	1.1	UML был принят Object Management Group. Это была первая версия UML.
Март 2000	1.3	Существующая модель была подвергнута незначительному обновлению с заметными изменениями в семантике. условные обозначенияи метамодели UML.
Сентябрь 2001	1.4	Это был период крупных обновлений UML. Он масштабировал UML, предоставляя различные расширения. В диаграммах были представлены наглядность, артефакт, стереотипы.
Март 2003	1.5	В UML были добавлены такие функции, как процедуры и механизм потока данных.
в январе 2005г.	1.4.2	UML был принят ISO в качестве стандарта.
Август 2005	2.0	В UML были добавлены новые диаграммы, такие как объект, пакет, время, взаимодействие. В диаграммы активности и последовательности были добавлены новые функции. Диаграмма сотрудничества была переименована в диаграмму коммуникации. В существующие диаграммы было внесено множество функций и изменений.
апреля 2006	2.1	В UML 2.0 были внесены исправления.
Февраль 2007	2.1.1	Upgradeбыли введены в UML 2.1.
Ноябрь 2007	2.1.2	UML 2.1.1 был переопределен.
Февраль 2009	2.2	Исправлены ошибки UML 2.1.2.
мае 2010	2.3	UML 2.2 был переработан, и в диаграммы компонентов были внесены незначительные изменения.
Август 2011	2.4.1	Были внесены изменения в классы, пакеты и стереотипы. UML 2.3 был переработан с усовершенствованными функциями.
Июнь 2015	2.5	UML 2.4.1 был переработан с небольшими изменениями. UML стал проще, чем раньше. Было внедрено быстрое функционирование и создание более эффективных моделей. Устаревшие функции были удалены. Модели, шаблоны были исключены как вспомогательные конструкции.

Характеристики UML

Это обобщенный язык моделирования.
Он отличается от языков программирования, таких как Python, С, C++, и т.д.
Это графический язык, который можно использовать для создания мощных элементов моделирования.
Это связано с объектно-ориентированным проектированием и анализом.
Он имеет неограниченное количество приложений даже за пределами индустрии программного обеспечения. Его можно использовать для визуализации рабочего процесса завода.

Концептуальная модель

Прежде чем приступить к изучению концепции UML, необходимо понять основы концептуальной модели.

Концептуальная модель состоит из различных концепций, которые взаимосвязаны. Это помогает нам понять

Какие объекты?
Как происходит взаимодействие для выполнения процесса?

В UML требуется концептуальная модель. Прежде чем моделировать систему, вам необходимо понять сущности и отношения между ними.

Для начала работы с UML необходимы следующие объектно-ориентированные концепции:

объект: Это реальная сущность. В одной системе доступно несколько объектов. Это фундаментальный строительный блок UML.
Класс: Класс — это не что иное, как контейнер, в котором хранятся объекты и их отношения.
абстракция: Это механизм представления сущности без показа деталей реализации. Он используется для визуализации поведения объекта.
наследование: это механизм расширения существующего класса для создания нового класса.
Полиморфизм: это механизм представления объекта, имеющего несколько форм, которые используются для разных целей.
Инкапсуляция: это метод объединения объекта и данных в единое целое. Это обеспечивает тесную связь между объектом и данными.

Выше также называются основные строительные блоки UML.

Что такое UML-диаграмма?

Диаграммы UML являются результатом работы унифицированного языка моделирования. Это графическое представление классов, объектов и отношений между ними. UML-диаграмма — это модель, описывающая часть системы. Он используется для определения функциональности или конструкции системы. Диаграмма должна быть четкой и лаконичной, чтобы зрителю было легко ее понять.

Диаграммы UML делятся на три разные категории, такие как:

Структурная схема
Поведенческая диаграмма
Диаграмма взаимодействия

Структурные диаграммы в UML

Структурные диаграммы используются для представления статического представления системы. Он представляет собой часть системы, составляющую структуру системы. Структурная схема показывает различные объекты внутри системы.

Ниже приведены различные структурные диаграммы в UML:

Диаграмма классов
Диаграмма объектов
Схема упаковки
Диаграмма компонентов
Диаграмма развертывания

Поведенческие диаграммы в UML

Любую реальную систему можно представить либо в статической, либо в динамической форме. Система называется полной, если она выражена как статическим, так и динамическим способами. Поведенческая диаграмма представляет функционирование системы.

Диаграммы UML, относящиеся к статической части системы, называются структурными диаграммами. Диаграммы UML, относящиеся к движущимся или динамическим частям системы, называются поведенческими диаграммами.

Ниже приведены различные поведенческие диаграммы в UML:

Диаграмма деятельности
Диаграмма вариантов использования
Диаграмма конечного автомата

Диаграммы взаимодействия в UML

Диаграмма взаимодействия — это не что иное, как подмножество поведенческих диаграмм. Он используется для визуализации потока между различными элементами варианта использования системы. Диаграммы взаимодействия используются для отображения взаимодействия между двумя объектами и того, как данные перемещаются внутри них.

Ниже приведены различные диаграммы взаимодействия в UML:

Временная диаграмма
Диаграмма последовательности
Диаграмма сотрудничества

Подробное объяснение приведенных выше диаграмм объясняется в дальнейших руководствах.

UML-инструменты

На рынке доступно множество инструментов для создания диаграмм UML. Некоторые из них предназначены для настольных компьютеров, а другие можно использовать в Интернете. Ниже приводится тщательно подобранный список инструментов, которые можно использовать для создания моделей UML:

Edraw Max:-
Moqups:- Кликните сюда
Визио:- Кликните сюда
ConceptDraw:- Кликните сюда
StarUML:- Кликните сюда
Зонтик:- Кликните сюда
Инструмент дизайнера UML: - Кликните сюда

Мы собираемся использовать приложение Star UML для создания диаграмм UML.

Шаги установки: Откройте ссылку: http://staruml.io/download

Согласно характеристикам вашего ПК. Скачайте любую версию приложения. Здесь мы собираемся выбрать вариант окон.

После загрузки приложения установите его со всеми параметрами по умолчанию. После установки запустите приложение Staruml на своем ПК.

Вы увидите следующее окно,

Теперь вы можете приступить к созданию диаграмм UML.

Резюме

UML означает унифицированный язык моделирования.
Он используется для создания объектно-ориентированных моделей для представления конструкции и функционирования системы.
Его разработали Грэди Буч, Ивар Джейкобсон и Джеймс Рамбо.
UML является преемником объектно-ориентированных языков, но сильно от них отличается.
Структурные, поведенческие и интерактивные — это три типа UML-диаграмм.
UML признан стандартом ISO, который используется во многих отраслях для разработки документации и чертежей моделей.
Каковы типы диаграмм UML?
В основном существует три типа UML-диаграмм: 1) Структурная диаграмма 2) Поведенческая диаграмма 3) Диаграмма взаимодействия