แผนภาพ UML: คุณลักษณะ แผนภาพ และประเภท
อมีเลีย ปาร์คเกอร์
⚡ สรุปอย่างชาญฉลาด
แผนภาพ UML เป็นภาษาภาพมาตรฐานสำหรับการสร้างแบบจำลองระบบซอฟต์แวร์ ช่วยให้ping ทีมพัฒนาจัดทำเอกสารเกี่ยวกับการออกแบบเชิงวัตถุ สื่อสารการตัดสินใจด้านสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนอย่างชัดเจน และประสานงานกับผู้มีส่วนได้ส่วนเสียทั้งหมดในโครงการก่อนเริ่มการดำเนินการ
ระบบซอฟต์แวร์มักซับซ้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว และทีมงานที่ไม่สามารถมองเห็นภาพรวมของสถาปัตยกรรมได้จะประสบปัญหาในการสื่อสารการตัดสินใจด้านการออกแบบ UML จึงเป็นเครื่องมือที่ช่วยให้เห็นภาพรวมได้อย่างชัดเจนก่อนที่จะเริ่มเขียนโค้ดใดๆ
ทำไมต้องใช้ UML? ประวัติศาสตร์ที่สมบูรณ์
คริสต์ทศวรรษ 1990 เป็นยุคของการพัฒนาภาษาเชิงวัตถุ เช่น C++ภาษาที่เน้นวัตถุเหล่านี้ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างระบบที่ซับซ้อนแต่มีความน่าสนใจ
เนื่องจากระบบที่พัฒนาขึ้นมีความซับซ้อนในการทำความเข้าใจ จึงนำไปสู่ปัญหาการออกแบบและการวิเคราะห์ที่ต้องเผชิญหลังจากการปรับใช้ระบบ เป็นการยากที่จะอธิบายระบบให้ผู้อื่นเข้าใจ
ทันทีที่มีการเปิดตัว UML การทดลองและแนวทางที่เปลี่ยนแปลงเกมมากมายได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อลดความซับซ้อนของงานวิเคราะห์ระบบที่ยากดังกล่าว
UML เป็นภาษาการสร้างแบบจำลองแบบรวมเชิงวัตถุ มันถูกคิดค้นโดยวิศวกรซอฟต์แวร์ผู้ชาญฉลาด Grady Booch, Ivar Jacobson และ James Rumbaugh แห่งซอฟต์แวร์ Rational ระหว่างปี 1994 และ 1995 อยู่ระหว่างการพัฒนาจนถึงปี 1996
ผู้คิดค้น UML ทั้งสามคน ได้แก่ Grady Booch, Ivar Jacobson และ James Rumbaugh ต่างก็มีแนวคิดที่ยอดเยี่ยมในการออกแบบภาษาที่จะช่วยลดความซับซ้อนลง
- วิธีการของบูชมีความยืดหยุ่นมากในการทำงานระหว่างการออกแบบและการก่อสร้างวัตถุต่างๆ
- วิธีการของ Jacobson เป็นวิธีที่ดีในการหลีกเลี่ยงกรณีการใช้งาน นอกจากนี้ยังมีแนวทางที่มีประสิทธิภาพสำหรับการออกแบบระดับสูงอีกด้วย
- วิธีการของ Rumbaugh กลับกลายเป็นว่ามีประโยชน์มากในขณะที่จัดการกับระบบที่มีความละเอียดอ่อน
Later แบบจำลองพฤติกรรมและแผนภูมิสถานะถูกนำมาใช้ใน UML ซึ่งคิดค้นโดย David Harel
UML ได้รับการยอมรับว่าเป็นมาตรฐานโดย Object Management Group (OMG) ในปี 1997 กลุ่มการจัดการวัตถุมีหน้าที่รับผิดชอบในการจัดการ UML นับตั้งแต่ถูกนำมาใช้เป็นมาตรฐาน
ในปี 2005 องค์การระหว่างประเทศเพื่อการมาตรฐานได้อนุมัติ UML เป็นมาตรฐาน ISO มันถูกใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ สำหรับการสร้างแบบจำลองเชิงวัตถุ
UML เวอร์ชันล่าสุดคือ 2.5.1 ซึ่งเปิดตัวในเดือนธันวาคม 2017
เวอร์ชัน UML
| วันที่ | เวอร์ชั่น | เกี่ยวกับเรา |
|---|---|---|
| พฤศจิกายน 1997 | 1.1 | UML ถูกนำมาใช้โดยกลุ่มการจัดการวัตถุ นี่เป็น UML เวอร์ชันแรก |
| มีนาคม | 1.3 | มีการอัพเกรดเล็กน้อยให้กับโมเดลที่มีอยู่โดยมีการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดในความหมาย สัญกรณ์และเมตาโมเดลของ UML |
| กันยายน 2001 | 1.4 | นี่เป็นช่วงเวลาของการอัปเดตครั้งใหญ่ของ UML มันปรับขนาด UML โดยการจัดเตรียมส่วนขยายต่างๆ การมองเห็น สิ่งประดิษฐ์ แบบเหมารวมถูกนำมาใช้ในไดอะแกรม |
| มีนาคม | 1.5 | มีการเพิ่มคุณลักษณะต่างๆ เช่น ขั้นตอน กลไกการไหลของข้อมูลลงใน UML |
| มกราคม | 1.4.2 | UML ได้รับการยอมรับเป็นมาตรฐานโดย ISO |
| สิงหาคม | 2.0 | มีการเพิ่มไดอะแกรมใหม่ เช่น วัตถุ แพ็คเกจ เวลา การโต้ตอบ ลงใน UML มีการเพิ่มคุณสมบัติใหม่ให้กับกิจกรรมและไดอะแกรมลำดับ แผนภาพการทำงานร่วมกันถูกเปลี่ยนชื่อเป็นแผนภาพการสื่อสาร มีการนำเสนอคุณลักษณะและการเปลี่ยนแปลงหลายประการในไดอะแกรมที่มีอยู่ |
| เมษายน | 2.1 | มีการแก้ไข UML 2.0 |
| กุมภาพันธ์ 2007 | 2.1.1 | Upgrades ได้รับการแนะนำใน UML 2.1 |
| พฤศจิกายน 2007 | 2.1.2 | UML 2.1.1 ถูกกำหนดใหม่แล้ว |
| กุมภาพันธ์ 2009 | 2.2 | ข้อบกพร่อง UML 2.1.2 ได้รับการแก้ไขแล้ว |
| พฤษภาคม | 2.3 | UML 2.2 ได้รับการแก้ไข และมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในไดอะแกรมส่วนประกอบ |
| สิงหาคม | 2.4.1 | คลาส แพ็กเกจ และแบบแผนมีการเปลี่ยนแปลง UML 2.3 ได้รับการแก้ไขพร้อมคุณสมบัติการปรับปรุง |
| มิถุนายน | 2.5 | UML 2.4.1 ได้รับการปรับปรุงแก้ไขเล็กน้อย UML ถูกทำให้ใช้งานง่ายขึ้นกว่าเดิม มีการเพิ่มฟังก์ชันการทำงานที่รวดเร็วและการสร้างแบบจำลองที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ฟีเจอร์ที่ล้าสมัยถูกกำจัดออกไป และแบบจำลองและเทมเพลตถูกยกเลิกการใช้งานในฐานะโครงสร้างเสริม |
ลักษณะของ UML
- มันเป็นภาษาการสร้างแบบจำลองทั่วไป
- จะแตกต่างจากภาษาโปรแกรมซอฟต์แวร์เช่น Python, ค, C++ฯลฯ
- เป็นภาษารูปภาพที่สามารถใช้ในการสร้างองค์ประกอบการสร้างแบบจำลองที่มีประสิทธิภาพ
- มันเกี่ยวข้องกับการออกแบบและการวิเคราะห์เชิงวัตถุ
- มีแอปพลิเคชั่นไม่จำกัดแม้จะอยู่นอกอุตสาหกรรมซอฟต์แวร์ก็ตาม สามารถใช้เพื่อแสดงภาพขั้นตอนการทำงานของโรงงานได้
รูปแบบความคิด
ก่อนที่จะเริ่มต้นด้วยแนวคิด UML เราจะต้องเข้าใจพื้นฐานของแบบจำลองแนวคิด
แบบจำลองเชิงแนวคิดประกอบด้วยแนวคิดต่างๆ ที่มีความสัมพันธ์กัน ช่วยให้เราเข้าใจ
- มีวัตถุอะไรบ้าง?
- การโต้ตอบเกิดขึ้นเพื่อดำเนินการกระบวนการอย่างไร
จำเป็นต้องมีโมเดลแนวความคิดใน UML คุณต้องเข้าใจเอนทิตีและความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเหล่านั้นก่อนที่จะสร้างแบบจำลองระบบจริง
จำเป็นต้องมีแนวคิดเชิงวัตถุต่อไปนี้เพื่อเริ่มต้นด้วย UML:
- วัตถุ: มันเป็นสิ่งที่มีอยู่จริงในโลกแห่งความเป็นจริง มีวัตถุหลายอย่างอยู่ในระบบเดียว มันเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของ UML
- ชั้นคลาสก็คือภาชนะที่ใช้เก็บวัตถุและความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุเหล่านั้นนั่นเอง
- abstracการ:เป็นกลไกในการแสดงตัวตนโดยไม่แสดงรายละเอียดการใช้งาน ใช้เพื่อแสดงพฤติกรรมของวัตถุ
- มรดก: เป็นกลไกในการขยายคลาสที่มีอยู่เพื่อสร้างคลาสใหม่
- ความหลากหลาย: เป็นกลไกในการนำเสนอวัตถุที่มีหลายรูปแบบซึ่งใช้เพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน
- encapsulation: เป็นวิธีการเชื่อมโยงวัตถุและข้อมูลเข้าด้วยกันเป็นหน่วยเดียว ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมต่อที่แน่นแฟ้นระหว่างออบเจ็กต์และข้อมูล
ข้างต้นเรียกอีกอย่างว่า โครงสร้างพื้นฐาน ของ UML
แผนภาพ UML คืออะไร
ไดอะแกรม UML เป็นผลลัพธ์ของ Unified Modeling Language เป็นการแสดงภาพคลาส วัตถุ และความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเหล่านั้น แผนภาพ UML เป็นแบบจำลองที่อธิบายส่วนหนึ่งของระบบ ใช้เพื่อกำหนดการทำงานหรือการออกแบบระบบ แผนภาพจะต้องมีความชัดเจนและกระชับเพื่อให้ผู้ชมเข้าใจได้ทันที
ไดอะแกรม UML แบ่งออกเป็นสามประเภทที่แตกต่างกัน เช่น
- แผนภาพโครงสร้าง
- แผนภาพพฤติกรรม
- แผนภาพปฏิสัมพันธ์
ไดอะแกรมโครงสร้างใน UML
แผนภาพโครงสร้างใช้เพื่อแสดงมุมมองแบบคงที่ของระบบ มันแสดงถึงส่วนหนึ่งของระบบที่ประกอบขึ้นเป็นโครงสร้างของระบบ แผนภาพโครงสร้างแสดงวัตถุต่างๆ ภายในระบบ
ต่อไปนี้เป็นไดอะแกรมโครงสร้างต่างๆ ใน UML:
- แผนภาพชั้นเรียน
- แผนภาพวัตถุ
- แผนภาพแพ็คเกจ
- แผนภาพส่วนประกอบ
- ไดอะแกรมการปรับใช้
แผนภาพพฤติกรรมใน UML
ระบบในโลกแห่งความเป็นจริงใดๆ สามารถแสดงได้ทั้งในรูปแบบคงที่หรือรูปแบบไดนามิก กล่าวกันว่าระบบจะสมบูรณ์ได้หากแสดงออกทั้งในรูปแบบคงที่และไดนามิก แผนภาพพฤติกรรมแสดงถึงการทำงานของระบบ
ไดอะแกรม UML ที่เกี่ยวข้องกับส่วนคงที่ของระบบเรียกว่าไดอะแกรมโครงสร้าง ไดอะแกรม UML ที่เกี่ยวข้องกับส่วนที่เคลื่อนไหวหรือไดนามิกของระบบเรียกว่าไดอะแกรมพฤติกรรม
ต่อไปนี้เป็นไดอะแกรมพฤติกรรมต่างๆ ใน UML:
- แผนภาพกิจกรรม
- ใช้แผนภาพกรณี
- แผนภาพเครื่องสถานะ
ไดอะแกรมปฏิสัมพันธ์ใน UML
แผนภาพปฏิสัมพันธ์เป็นเพียงส่วนย่อยของแผนภาพพฤติกรรม ใช้เพื่อแสดงภาพการไหลระหว่างองค์ประกอบกรณีการใช้งานต่างๆ ของระบบ แผนภาพปฏิสัมพันธ์ใช้เพื่อแสดงปฏิสัมพันธ์ระหว่างสองเอนทิตีและการไหลของข้อมูลภายในเอนทิตีเหล่านั้น
ต่อไปนี้เป็นไดอะแกรมการโต้ตอบต่างๆ ใน UML:
- แผนภาพเวลา
- แผนภาพลำดับ
- แผนภาพการทำงานร่วมกัน
คำอธิบายโดยละเอียดของไดอะแกรมข้างต้นได้อธิบายไว้ในบทช่วยสอนเพิ่มเติม
แผนภาพ UML แบบโครงสร้างเทียบกับแบบพฤติกรรม
ตารางด้านล่างนี้แสดงความแตกต่างระหว่างแผนภาพ UML สองประเภท เพื่อช่วยให้ทีมเลือกประเภทที่เหมาะสมได้
| คุณลักษณะ | แผนผังโครงสร้าง | แผนภาพพฤติกรรม |
|---|---|---|
| รายละเอียด | คงที่ | พลวัต |
| โฟกัส | ส่วนประกอบและความสัมพันธ์ของส่วนประกอบเหล่านั้น | การกระทำและการโต้ตอบของระบบ |
| ตัวอย่าง | คลาส, อ็อบเจ็กต์, แพ็กเกจ, คอมโพเนนต์, การปรับใช้ | กิจกรรม, กรณีการใช้งาน, เครื่องสถานะ |
| การใช้งานหลัก | Archiการออกแบบสถาปัตยกรรมและฐานข้อมูล | ขั้นตอนการทำงาน, เส้นทางการใช้งานของผู้ใช้, การเปลี่ยนสถานะ |
| สร้างเมื่อ | การกำหนดโครงสร้างระบบล่วงหน้า | การจำลองพฤติกรรมขณะทำงานและตรรกะทางธุรกิจ |
เครื่องมือ UML
มีเครื่องมือมากมายในตลาดที่ใช้สร้างไดอะแกรม UML บางตัวใช้เดสก์ท็อปเป็นหลัก ในขณะที่บางตัวใช้ทางออนไลน์ได้ ต่อไปนี้คือรายการเครื่องมือที่คัดสรรมาเพื่อใช้สร้างแบบจำลอง UML:
- Edraw Max:- คลิกที่นี่
- Moqups:- คลิกที่นี่
- วิสัยทัศน์:- คลิกที่นี่
- ConceptDraw:- คลิกที่นี่
- StarUML:- คลิกที่นี่
- ร่ม:- คลิกที่นี่
- เครื่องมือออกแบบ UML:- คลิกที่นี่
เรากำลังจะใช้ StarUML แอปพลิเคชันสำหรับสร้างแผนภาพ UML
ขั้นตอนการติดตั้ง: เปิดลิงค์: http://staruml.io/download
ดาวน์โหลดแอปพลิเคชันเวอร์ชันใดก็ได้ตามข้อมูลจำเพาะของพีซีของคุณ ที่นี่เราจะเลือกตัวเลือก Windows
เมื่อดาวน์โหลดแอปพลิเคชันเสร็จแล้ว ให้ติดตั้งโดยใช้ตัวเลือกเริ่มต้นทั้งหมด หลังจากติดตั้งเสร็จแล้ว ให้เปิดใช้งานแอปพลิเคชัน StarUML แอปพลิเคชันในพีซีของคุณ
คุณจะเห็นหน้าต่างดังต่อไปนี้
ตอนนี้คุณสามารถเริ่มสร้างไดอะแกรม UML ได้แล้ว
