UML – Kompletny przewodnik

Co to jest UML?

UML to standardowa notacja dla metod obiektowych, która została stworzona poprzez połączenie technik modelowania obiektowego. Służy do analizy, projektowania i wdrażania systemów. Język modelowania zintegrowanego został zaprojektowany w celu spełnienia potrzeb firm w zakresie automatyzacji produkcji oprogramowania, poprawy jakości oraz zmniejszenia kosztów i czasu wprowadzenia produktu na rynek. Dostarcza również podstawy formalne do zrozumienia języka modelowania.

Dlaczego UML?

Duże aplikacje przedsiębiorstw muszą być zorganizowane w sposób umożliwiający skalowalność, bezpieczeństwo i niezawodne działanie w trudnych warunkach. Dobrze zaprojektowana architektura pozwala na ponowne wykorzystanie kodu i umożliwia programistom utrzymaniu znalezienie i naprawę błędów, które pojawiają się długo po tym, jak pierwotni autorzy przeniosą się do innych projektów. Modelowanie jest kluczowe dla dużych projektów oprogramowania i również pomaga w projektach średnich i małych. Model zapewnia, że funkcjonalność biznesowa jest kompletna i poprawna, spełnione są potrzeby użytkowników końcowych, a projekt programu wspiera wymagania dotyczące skalowalności, niezawodności, bezpieczeństwa, rozszerzalności i innych cech.

• Modele pomagają nam pracować na wyższym poziomie abstrakcji, ukrywając lub maskując szczegóły, wyróżniając całościowy obraz lub skupiając się na różnych aspektach prototypu.
• UML pozwala modelować dowolny rodzaj aplikacji działających na dowolnym typie sprzętu, systemie operacyjnym, języku programowania i sieci, a także może być stosowane do modelowania aplikacji nieobiektowych.
• Niektóre narzędzia analizują istniejący kod źródłowy (lub, jak twierdzą, kod obiektowy!) i odwrotnie wytwarzają go na zestaw diagramów UML, podczas gdy inne wykonywają modele UML, zazwyczaj generując kod języka programowania, który działa szybko, jeśli generator kodu uwzględnia najlepsze praktyki wzmacniania skalowalności.
• Proces zbierania i analizowania wymagań aplikacji oraz ich uwzględniania w projekcie programu jest skomplikowany. UML to język, który pozwala wyrazić wyniki analizy i projektowania.

Skąd się wzięło?

UML ma swoje korzenie w metodach programowania obiektowego opracowanych na przełomie lat 80. i 90. Jim Rumbaugh, Grady Booch i Ivar Jacobson połączyli swoje pomysły w jednolity sposób, który później został nazwany Językiem Modelowania Zintegrowanego (UML). Pierwszy wniosek o ofertę (RFP) wydany przez Grupę Zarządzania Obiektami (OMG) stanowił bodziec do połączenia sił kilku organizacji w celu przygotowania wspólnej odpowiedzi na RFP. Odpowiedź na RFP, UML 1.0, była dobrze zdefiniowana, wyraźna, potężna i ogólnie stosowalna, a następnie rozwinięta do wersji 1.1–1.5, a następnie do UML 2.1 w latach 2001–2006 (obecnie aktualną wersją UML jest 2.5)

Zalety UML

Najlepszą zaletą stosowania UML jest to, że kod diagramu jest łatwo czytelny dla każdego programisty, który rozumie nawet niewielką część programu.

• UML to standard używany do wizualnego opisywania programu. Jest szeroko stosowany i uznawany za język do szkicowania programów.
• Diagram UML pokazuje relacje między klasami i jednostkami w programie komputerowym. Łatwo zrozumieć relacje w programie, patrząc na diagram.
• Diagram UML pomaga w prosty sposób wyjaśnić relacje w programie i pozwala programiście wykorzystać istniejące fragmenty kodu zamiast ponownie pisać te funkcje.
• UML to obecny standard programowania w językach programowania obiektowego. Pomaga w planowaniu programu przed rozpoczęciem jego implementacji, oraz generuje kod na podstawie klas zdefiniowanych w modelu.

Diagramy UML i model – struktura wobec zachowania

Diagram UML pokazuje, jak komponenty systemu oddziałują na siebie i jak będzie działać. Model UML to kompletna graficzna reprezentacja modelu systemu, podczas gdy diagram to częściowa reprezentacja.

Widok statyczny wobec dynamicznego

Modelowanie statyczne pokazuje strukturę systemu za pomocą obiektów, atrybutów, operacji i relacji, podczas gdy modelowanie dynamiczne pokazuje zachowanie systemu za pomocą współpracy między obiektami i zmian w stanach wewnętrznych obiektów.

• Diagramy struktury reprezentują aspekty statyczne systemu oprogramowania. Służą do dokumentowania architektury oprogramowania.
• Diagramy zachowania opisują aspekt dynamiczny systemu. Są używane do opisywania funkcjonalności systemów oprogramowania.

14 typów diagramów UML

UML 2.2 ma 14 typów diagramów, z których 7 przedstawia informacje strukturalne, a 7 ogólne aspekty interakcji.

Diagramy strukturalne

Ponieważ diagramy strukturalne przedstawiają strukturę, są szeroko wykorzystywane do dokumentowania architektury oprogramowania systemów oprogramowania. Diagramy strukturalne przedstawiają statyczną strukturę elementów w systemie. Siedem diagramów strukturalnych UML jest w przybliżeniu ułożonych wokół głównych grup rzeczy, które znajdziesz podczas modelowania systemu.

Na przykład diagram składników opisuje, jak system oprogramowania jest podzielony na składniki, oraz pokazuje zależności między tymi składnikami.

Strukturalny Diagram	Krótki opis
Diagram struktury złożonej	Pokazuje wewnętrzną strukturę klasyfikatora, interakcje klasyfikatora z otoczeniem poprzez porty lub zachowanie współpracy.
Diagram wdrożenia	Pokazuje zbiór węzłów i ich relacji, które ilustrują statyczny widok wdrożenia architektury.
Diagram pakietu	Grupuje powiązane elementy UML w zbiorze logicznie powiązanych struktur UML.
Diagram profilu
Diagram klas	Pokazuje zbiór klas, interfejsów i współpracy oraz ich relacje, typowo występujące podczas modelowania systemów obiektowych.
Diagram obiektów	Pokazuje zbiór obiektów i ich relacje, które są statycznymi zrzutami instancji rzeczy znalezionych w diagramach klas.
Diagram składników	Pokazuje zbiór składników i ich relacji, które ilustrują statyczny widok implementacji systemu.

Diagramy zachowania

Pięć diagramów zachowania UML służy do modelowania zachowania systemu. Pokazują, jak dane poruszają się przez system, jak obiekty komunikują się ze sobą, jak upływ czasu wpływa na system oraz jakie zdarzenia powodują zmianę stanów wewnętrznych systemu.

Zachowanie Diagram	Krótki opis
Diagram aktywności	Jest to graficzne przedstawienie przepływów krok po kroku działań i czynności z obsługą wyboru, iteracji i współbieżności
Diagram przypadków użycia	Opisuje wymagania funkcjonalne systemu pod kątem przypadków użycia, które pozwalają na powiązanie tego, czego potrzebujesz od systemu, z tym, jak system spełnia te potrzeby.
Diagram maszyn stanów	Pokazuje dyskretną zachowanie części zaprojektowanego systemu poprzez skończone przejścia stanów.
Diagram sekwencji	Pokazuje sekwencję komunikatów wymienianych między obiektami potrzebnymi do wykonania funkcjonalności scenariusza.
Diagram komunikacji	Pokazuje interakcje między obiektami i/lub częściami (przedstawionymi jako linie życia) za pomocą uporządkowanych komunikatów ułożonych w sposób swobodny.
Diagram przeglądowy interakcji	Ilustruje przepływ sterowania z węzłami, które mogą zawierać innediagramy interakcji.
Diagram czasowy	Pokazuje interakcje, gdy głównym celem diagramu jest rozważanie czasu poprzez skupienie się na zmieniających się warunkach wewnątrz i między liniami życia wzdłuż osi czasu liniowego.

1. Diagram klas

A diagram klasyprzedstawia statyczny widok aplikacji i pomaga w tworzeniu wykonywalnego kodu oprogramowania. Pokazuje atrybuty, klasy, funkcje i relacje, aby przedstawić przegląd systemu oprogramowania. Są one używane do tworzenia statycznego widoku aplikacji. Diagram modelu obiektowego może zmniejszyć czas utrzymania, dostarczając ogólny schemat aplikacji przed kodowaniem.

W zależności od złożoności systemu możesz użyć jednego diagramu klas do modelowania całego systemu lub użyć kilku diagramów klas do modelowania jego składowych. Diagramy klas są podstawowe w procesie modelowania obiektowego i modelują strukturę statyczną systemu. Na etapie analizy diagram klas może pomóc Ci zrozumieć wymagania domeny problemu i zidentyfikować jej składowe.

The diagram klasyjest głównym elementem budowlanym modelowania obiektowego. Pokazuje strukturę systemu obiektowego poprzez przedstawienie klas, ich atrybutów, operacji i relacji między obiektami. Górna komórka zawiera nazwę klasy, środkowa komórka zawiera jej atrybuty, a dolna komórka zawiera jej operacje.

Relacje są zapisywane w środku linii związku. Często mają mały wierzchołek strzałki, aby pokazać kierunek odczytu relacji. Mnożność obiektów w relacji może być wyrażona jako: dokładnie jeden, zero, jeden, wiele, jeden lub więcej.

Edytuj ten diagram klasy

• Klasa to szkic obiektu, a celem projektowania obiektowego nie jest sam obiekt, ale klasa, ponieważ używamy klas do tworzenia obiektów.
• Wybór perspektywy zależy od tego, jak daleko jesteś w procesie rozwoju. Modele analizy charakteryzują się połączeniem perspektyw koncepcyjnych i specyfikacyjnych.
• Relacje klas UML służą do przekazywania, jak kod powinien być zaimplementowany na podstawie diagramów. Jeśli będą dokładnie zinterpretowane, zaimplementowany kod dokładnie odda intencje projektanta.
• Związek jest przedstawiany linią łączącą dwie klasy. Na każdym końcu możemy wskazać własność, rolę, jaką odgrywają elementy tego końca, oraz wielokrotność wystąpień.
• Generalizacja to relacja między dwiema klasami. Każdy egzemplarz klasy specyficznej jest również pośrednim egzemplarzem klasy ogólnej.
• Agregacja to rodzaj związku, który reprezentuje relację część-całość lub część-która-jej-należy. Może być przedstawiona graficznie za pomocą pustego rombu na klasie zawierającej połączonego jednym odcinkiem z klasą zawartą.
• Istnieje relacja zależności, gdy obiekt jednej klasy korzysta z obiektu innej klasy.
• Klasa abstrakcyjna służy do wykrywania funkcjonalności między klasami, a jej nazwa jest pisana kursywą.

2. Diagram obiektu

Obiekt to wystąpienie klasy w konkretnym momencie w czasie działania, a diagram obiektu pokazuje szczegółowy stan systemu w danym momencie. Są one używane do przedstawiania przykładów struktur danych, a diagramy klas są używane do weryfikacji poprawności i kompletnościdiagramy obiektów.

(Utworzono za pomocą narzędzia Visual Paradigm (Desktop)’snarzędzia Diagram obiektu)

• Diagram obiektu pokazuje relację między obiektami w systemie i może być używany do wyjaśnienia złożonych diagramów klas systemu.
• W UML diagramy obiektów pokazują wystąpienia klasifikatorów w modelach i ich relacje. Można tworzyć diagramy obiektów poprzez instancjonowanie elementów modelu w diagramach klas, wdrożenia, komponentów i przypadków użycia.
• Aby stworzyć diagram obiektu, należy zidentyfikować mechanizmy tworzące system, a następnie zidentyfikować klasy, interfejsy i inne elementy uczestniczące w mechanizmie, a także zidentyfikować relacje między tymi elementami.
• Diagram obiektu może być używany do przedstawienia stanu obiektów w konkretnym momencie czasu.

3. Diagram komponentu

Adiagram komponentusłuży do rozkładania dużego systemu zorientowanego obiektowo na mniejsze komponenty. Wizualizuje relacje oraz organizację między komponentami obecnymi w systemie. Diagram komponentu to reprezentacja logicznych komponentów systemu oprogramowania i ich relacji, stanowiąca statyczny widok implementacji systemu. Zwykle służy do wizualizacji komponentów, budowania plików wykonywalnych oraz opisywania organizacji i relacji między komponentami.

Edytuj ten diagram komponentu UML

• Thediagram komponentuilustruje dostarczane i wymagane interfejsy komponentu.
• Komponent to modułowa część systemu. Rysowany jest jako prostokąt z opcjonalnymi komórkami ułożonymi pionowo.
• Lollipop lub gniazdo służy do ilustracji zależności od komponentu do interfejsu, a półokrąg służy do ilustracji zależności od komponentu do wymaganego interfejsu.

4. Diagram wdrożenia

Diagram wdrożenia pokazuje strukturę systemu w czasie działania oraz ścieżki komunikacji między różnymi elementami sprzętu, na których zostanie wdrożone oprogramowanie. Diagram wdrożenia to zbiór wierzchołków i łuków, które pokazują relacje między węzłami w systemie. Jest on przydatny dla inżynierów systemowych w kontroli wydajności, skalowalności, utrzymywalności i przenośności.

Edytuj ten diagram wdrożenia online

Diagramy wdrożenia pokazują architekturę systemu jako wdrożenie artefaktów oprogramowania na cele wdrożenia. Mogą one być poziomu specyfikacji (nazywany również poziomem typu) lub poziomu wystąpienia (podobny do diagramów klas i diagramów obiektów).

Diagram wdrożenia w porównaniu z diagramem komponentu

• Diagramy wdrożenia są używane do opisywania komponentów sprzętu używanych do wdrożenia komponentów oprogramowania w systemie.
• Diagramy komponentów są używane do opisywania artefaktów oprogramowania systemu, a diagramy wdrożenia są używane do opisywania topologii sprzętu systemu.

5. Diagram pakietów

Pakiety są używane do grupowania semantycznie powiązanych elementów w celu organizacji elementów systemu najwyższego poziomu złożonych systemów. A diagram pakietów to wzorzec grupowania elementów i definiowania ich wzajemnych zależności. Oddzielają elementy modelu i komponenty na spójne jednostki lub systemy. Te diagramy upraszczają kontrolę dostępu do systemu, nawigację po modelu, zarządzanie konfiguracją i inne rozważania semantyczne.

Edytuj ten diagram pakietów

• Pakiety są przedstawiane za pomocą symbolu katalogu, a modele za pomocą trójkąta w prawym górnym rogu.
• Diagram pakietów przestrzega hierarchiczną strukturę zagnieżdżonych pakietów, na przykład diagram pakietów może również grupować przypadki użycia w logicznie powiązanych podsystemach.
• Zależność istnieje między dwoma pakietami, jeśli jakakolwiek klasa w pakiecie A zależy od jakiejkolwiek klasy w pakiecie B, lub jeśli między dwiema klasami istnieje relacja klient-serwer.
• Diagramy pakietów pozwalają nam określić zależności między pakietami. Zależność jest modelowana za pomocą przerywanej strzałki.
• Relacja importu pakietu jest rozumiana jako importowanie elementów z pakietu docelowego do pakietu źródłowego.
• Scalanie pakietów to relacja kierunkowa między dwoma pakietami. Dodaje cechy pakietu docelowego do cech pakietu źródłowego.
• Pakiet jest kontenerem dla innych elementów modelu. Pakiet może być zagnieżdżony hierarchicznie, a kontener może być usunięty lub skopiowany bez usuwania zawartych w nim elementów.

6. Diagram struktury złożonej

W modelach UML, diagram struktury złożonej przedstawia wewnętrzną strukturę klasifikatorów strukturalnych za pomocą części, portów i połączeń

(Utworzony za pomocą narzędzia Diagram struktury złożonej)

• Części: element diagramu reprezentujący zbiór jednej lub więcej instancji, które posiada zawierający klasifikator strukturalny
• Połączenie łączy porty, współpraca łączy instancje, klasifikator strukturalny reprezentuje klasę, którą można opisać za pomocą interakcji między częściami, a klasifikator zaszyfrowany zawiera porty.
• Porty: definiują punkt interakcji między instancją klasifikatora a jego środowiskiem lub między zachowaniem klasifikatora a jego wewnętrznymi częściami
• Interfejs: może być modelowany jako klasa, ale nie jest instancjonowany. Klasa konkretnej musi zaimplementować interfejs, a zewnętrzne jednostki mogą korzystać z interfejsu, nie przejmując się wewnętrzną implementacją.
• Współprace: używają użycia współpracy do definiowania tylko ról i połączeń wymaganych do osiągnięcia określonego celu współpracy

Klasa vs Obiekt vs Diagram struktury złożonej

• Diagramy klas pokazują relacje między klasami tworzącymi złożoną strukturę, podczas gdy diagramy obiektów pokazują konkretne instancje tej struktury.
• Diagramy struktury złożonej pokazują, jak komponenty się ze sobą współdziałają.

7. Diagram profilu

UML to ogólnoużytkowy język modelowania. Jednak w niektórych przypadkach korzystne jest użycie języka zoptymalizowanego pod daną dziedzinę.Diagramy profilu pozwalają dostosować modele UML do określonych dziedzin i platform. Te diagramy są definiowane za pomocą stereotypów, definicji wartości oznakowanych i ograniczeń.

Edytuj ten diagram profilu

A profil UML może być tworzony na trzy sposoby: poprzez tworzenie nowego metamodelu, rozszerzanie istniejącego metamodelu lub wykorzystanie mechanizmów wbudowanych w język.

• Stereotypy pozwalają rozszerzyć słownictwo UML poprzez tworzenie nowych elementów, które wyglądają jak podstawowe i mówią językiem Twojej dziedziny.
• Wartości oznakowane służą do dodawania informacji do elementu modelu UML. Mogą być wykorzystywane do generowania kodu, kontroli wersji, zarządzania konfiguracją, ustalania autora itp.
• Ograniczenia pozwalają rozszerzyć semantykę elementów UML poprzez dodawanie nowych protokołów. Są one przedstawiane jako ciągi znaków zawarte w nawiasach umieszczone blisko powiązanego elementu.

Diagram zachowania

Diagramy zachowania UML wizualizują, określają, konstruują i dokumentują aspekty dynamiczne systemu. Diagramy zachowania są kategoryzowane następująco: diagramy przypadków użycia, diagramy interakcji, diagramy stanów i diagramy aktywności.

1. Diagram przypadków użycia

Diagram przypadków użycia to wizualne przedstawienie zachowania programu komputerowego. Pomaga projektantom przekazywać zachowanie systemu użytkownikowi poprzez określanie zewnętrznie widocznych zachowań systemu. Przypadki użycia przedstawiają jedynie wymagania funkcjonalne systemu. Zasady biznesowe, wymagania dotyczące jakości usługi i ograniczenia implementacyjne należy przedstawiać osobno. Diagramy przypadków użycia służą do opisu ról osób w systemie. Mogą być wykorzystywane do planowania wymagań, weryfikacji projektu sprzętu, testowania produktu oprogramowania lub tworzenia pomocy online.

Modelowanie przypadków użycia zostało wprowadzone w 1986 roku przez Ivara Jacobsona. W 1992 roku jego książka Object-Oriented Software Engineering pomogła ugruntować tę technikę. Diagram przypadków użycia to wyższy poziom widzenia systemu. Korzystne jest pisanie przypadków użycia na poziomie ogólnym z mniejszą ilością szczegółów, gdy nie są one wymagane. Diagramy przypadków użycia są zazwyczaj tworzone na wczesnym etapie rozwoju w celu zapisania wymagań, weryfikacji architektury i kierowania implementacją.

Edytuj ten diagram przypadków użycia

• Diagramy przypadków użycia powinny być strukturalnie ułożone z perspektywy aktorów i skupiać się na „co”, a nie na „jak”.
• Relacja rozszerzania służy do uwzględnienia opcjonalnego zachowania z przypadku użycia rozszerzającego w przypadku użycia rozszerzanym.
• Relacja uogólnienia łączy dwa przypadki użycia. Dziecko może dodać lub nadpisać zachowanie rodzica.
• Aktory Twojego systemu to ludzie, którzy używają, instalują, uruchamiają, utrzymują, wyłączają system oraz pobierają i dostarczają informacje do systemu.

2. Diagram aktywności

Diagramy aktywności służą do przedstawienia przepływu sterowania w systemie i opisania kroków związanych z wykonaniem przypadku użycia. Diagramy aktywności to graficzne przedstawienia przepływów pracy, wspierające wybór, iterację i współbieżność. Mogą również zawierać elementy pokazujące przepływ danych między aktywnościami. Są podobne do schematów blokowych i służą do przedstawienia aspektów dynamicznych systemu. Na przykład diagram aktywności może służyć do pokazania przepływu sterowania od stanu początkowego do stanu końcowego.

Diagramy aktywności są również wykorzystywane do modelowania procesów biznesowych i przepływów pracy. Służą do zapisania zachowania dynamicznego systemu oraz modelowania przepływu pracy systemu obiektowego lub rozproszonego.

Edytuj ten diagram aktywności online

• Diagramy aktywności służą do modelowania serii działań lub przepływu sterowania w systemie.
• Diament reprezentuje decyzję z alternatywnymi ścieżkami. Alternatywy powinny być oznaczone warunkami.
• Węzeł rozgałęzienia dzieli pojedynczy przepływ wejściowy na wiele współbieżnych przepływów.
• Węzeł łączenia łączy wiele współbieżnych przepływów z powrotem.
• Piny są używane do uproszczenia zawiłych diagramów aktywności. Reprezentują jeden wejście do lub wyjście z działania.
• Sygnały są używane do modyfikacji aktywności w systemie. Przed modyfikacją aktywności wymagana jest odpowiedź.
• Paski są używane do grupowania działań na diagramach działań.

3. Diagram sekwencji

Diagram sekwencji to prosty diagram używany do przedstawienia interakcji między częściami (tj. podsystemami lub obiektami) systemu. Diagramy sekwencji UML pokazują, jak obiekty współdziałają w czasie, używając osi pionowej do reprezentacji czasu. Diagramy sekwencji zapisują interakcje między systemem a jego użytkownikiem lub między systemami. Diagram sekwencji pokazuje, jak wykonywane są operacje. Czas postępuje w miarę spadania w dół strony.

Na diagramie sekwencji komunikaty reprezentują interakcję między obiektami. Komunikaty wywołania reprezentują żądanie wywołania operacji, komunikaty zwracające reprezentują przepływ informacji od odbiorcy do nadawcy, a komunikaty rekurencyjne reprezentują wywołanie do nadawcy.

Edytuj ten diagram sekwencji

• Diagram sekwencji może być używany do modelowania, jak różne części systemu współdziałają w celu wykonania jednego przypadku użycia. Na przykład diagram sekwencji może pomóc w wizualizacji interakcji między klasami i odkryciu odpowiedzialności w nowym systemie.
• Na diagramie sekwencji obiekt wysyła komunikat do innego obiektu. Oba obiekty są aktywne podczas wymiany komunikatu.
• Strzałki komunikatów są używane na diagramach sekwencji do oznaczenia komunikatu. Strzałka komunikatu ma opis, znany jako sygnatura komunikatu.
• Komunikat asynchroniczny jest wysyłany, gdy nadawca komunikatu nie czeka na przetworzenie komunikatu.

4. Diagram maszyny stanów

Diagram maszyny stanów (znany jako wykres stanów, diagram przejść stanów) służy do opisu różnych stanów składnika w systemie. Jest kontrolowany przez zdarzenia zewnętrzne lub wewnętrzne. Są one używane do modelowania dynamicznej natury systemu. Opisuje przepływ sterowania od jednego stanu do drugiego i służy do modelowania życia obiektu od jego utworzenia po zakończenie. Na przykład diagramy stanów pokazują wszystkie możliwe zachowania obiektów klasy i kolejność zdarzeń, co jest kluczowe dla zrozumienia systemu.

W większości systemów złożoność wynika z interakcji między obiektami różnych klas, dlatego diagramy stanów nie są potrzebne dla każdej klasy. Jednak dla złożonych klas, takich jak systemy sterowania procesami lub systemy komunikacji, diagram stanów jest konieczny do modelowania zachowania obiektów.

Edytuj ten diagram maszyny stanów online

• Czarny zamalowany okrąg do reprezentowania stanu początkowego systemu lub klasy.
• Pełna strzałka do reprezentowania przejścia od jednego stanu do drugiego
• Okrągły prostokąt do reprezentowania stanu.
• Przejścia między stanami są wywoływane przez zdarzenia.
• Ochrony zapobiegają pewnym przejściom, a przejścia wewnętrzne nie wpływają na przejścia stanów.
• Diagram stanów zawiera stan początkowy, stany pośrednie, przejścia i stan końcowy. Zawiera również prostokąt z zaokrąglonymi rogami, nazwę, zmienne stanu oraz działania wykonywane w każdym stanie.

Co to jest stan?

Stan to warunek lub sytuacja w trakcie życia obiektu, a zdarzenie to bodziec, który może wywołać przejście stanu. Warunek ochronny to ocena wyrażenia logicznego, a przejście może mieć wiele warunków ochronnych. Diagramy stanów często są używane do opisu zachowania elementów elektronicznych. Diagramy stanów mogą zawierać podział stanów na wiele stanów, połączenie stanów, stany historyczne i stany złożone.

Diagram działania w porównaniu do diagramu stanu

• W UML diagramy działań reprezentują działania najwyższego poziomu. W szczególności diagramy działań mogą przedstawiać współbieżność i koordynację.
• Na diagramie maszyny stanów wierzchołki reprezentują stany obiektu, a krawędzie reprezentują wystąpienia zdarzeń. Dodatkowe oznaczenia uchwytują sposób koordynacji działań.

5. Diagram komunikacji

Diagramy komunikacji pokazują, jak obiekty współdziałają. Pokazują również komunikaty przesyłane między obiektami. Modelują przekazywanie komunikatów między obiektami, które realizują funkcjonalności przypadków użycia i operacji, oraz zapisują interakcje pokazujące przesłane komunikaty. Na diagramie komunikacji obiekty (aktorzy w przypadkach użycia) są reprezentowane prostokątami, a komunikaty przesyłane między obiektami są przedstawiane za pomocą oznaczonych strzałek, które zaczynają się od obiektu nadającego i kończą się u obiektu odbierającego. Jest łatwy do odczytania, ponieważ komunikaty są oznaczone liczbami.

(Utworzono za pomocą narzędzia Visual Paradigm’s narzędzie do tworzenia diagramów komunikacji)

• Diagramy komunikacji UML pokazują, jak komunikaty są wysyłane i odbierane między obiektami w systemie lub części oprogramowania.
• Linie reprezentują połączenia, a strzałki reprezentują komunikaty.
• Komunikaty są numerowane w kolejności sekwencyjnej i opisywane za pomocą liczb i znaków dziesiętnych.

Diagram komunikacji w porównaniu do diagramu sekwencji

Diagram komunikacji i diagram sekwencji są podobne. Prezentują te same informacje, ale diagram komunikacji jest ułożony według przestrzeni, a diagram sekwencji według czasu.

Na przykład często łączy zarówno diagramy aktywności, jak i sekwencji i przedstawia komunikaty wymieniane między jednostkami w celu osiągnięcia określonych zadań w systemie.

• Diagram sekwencji pokazuje porządek czasowy komunikatów, a
• Diagram komunikacji pokazuje relacje między obiektami.

6. Diagram przeglądowy interakcji

Diagramy przeglądowe interakcji są podobne do diagramów aktywności, ale każda pojedyncza aktywność jest przedstawiona jako ramka, która może zawierać zagnieżdżony diagram interakcji. Diagramy przeglądowe interakcji UML zapewniają wysoki poziom abstrakcji modelu interakcji. Mogą również pokazywać przepływ aktywności między diagramami. Innymi słowy, diagramy interakcji pokazują zachowanie dynamiczne systemu, opisując kolejność chronologiczną komunikatów i strukturalną organizację obiektów, które wysyłają i odbierają komunikaty.

(Utworzono za pomocą narzędzia Visual Paradigm’s Narzędzie do tworzenia diagramów przeglądowych interakcji)

Diagram przeglądowy interakcji jest podobny do diagramu aktywności, ale każda pojedyncza aktywność jest przedstawiona jako ramka, która może zawierać zagnieżdżony diagram interakcji. Diagramy przeglądowe interakcji UML zapewniają wysoki poziom abstrakcji modelu interakcji. Mogą również pokazywać przepływ aktywności między diagramami. Innymi słowy, diagram interakcji pokazuje zachowanie dynamiczne systemu, opisując sekwencję czasową komunikatów i strukturalną organizację obiektów, które wysyłają i odbierają komunikaty.

Diagram przeglądowy interakcji zawiera węzły reprezentujące diagramy interakcji. Na przykład wystąpienie interakcji (lub odniesienie do diagramu sekwencji) pozwala odwołać się do innego diagramu sekwencji z poziomu diagramu sekwencji. Ta funkcjonalność pozwala podzielić złożone scenariusze na mniejsze scenariusze, które można ponownie wykorzystać. Każdy scenariusz to „interakcja”.

7. Diagram czasowy

Diagram czasowy to część diagramu interakcji, która przedstawia, jak zmieniają się warunki wewnątrz i między liniami życia wzdłuż liniowego czasu. Pokazuje, jak obiekty współdziałają przez określony okres czasu, pokazuje, jak długo trwa każdy krok procesu, i może być wykorzystywany do znalezienia ulepszeń.

(Utworzono za pomocą Visual Paradigm (Desktop)’s Edytor diagramów czasowych)

• Diagram czasowy pokazuje interakcje wzdłuż liniowego osi czasu i zawiera elementy takie jak komunikat, linia życia, oś czasu oraz obiekt lub rola.
• Linia życia reprezentuje pojedynczy uczestnik interakcji. Może być umieszczona w ramce diagramu lub w korytarzu.
• Ograniczenie czasu służy do ustalenia, czy ograniczenie jest spełnione przez określony czas, czy nie.
• Ograniczenie czasowe to ograniczenie przedziału, które reprezentuje przedział czasu. Naruszone ograniczenie czasowe oznacza, że system jest niepracujący.

Zasoby UML

• Bezpłatne narzędzie do tworzenia diagramów przypadków użycia – Visual Paradigm Online
• Narzędzie online do tworzenia diagramów przypadków użycia