Unified Modeling Language (UML) je splošni jezik za modeliranje. Glavni cilj UML je definirati standardni način za vizualizirati način, kako je bil sistem zasnovan. Je precej podoben načrtom, ki se uporabljajo na drugih področjih inženiringa. UML je ni programski jezik , je bolj vizualni jezik.

Pomembne teme za diagrame Unified Modeling Language (UML).

algoritem združevanja

• Kaj je UML?
• Zakaj potrebujemo UML?
• Različne vrste diagramov UML
• Strukturni diagrami UML
• Vedenjski diagrami UML
• Objektno usmerjeni koncepti, uporabljeni v diagramih UML
• Orodja za ustvarjanje diagramov UML
• Koraki za ustvarjanje diagramov UML
• Najboljše prakse diagramov UML
• UML in agilni razvoj
• Pogosti izzivi pri modeliranju UML
• Prednosti uporabe diagramov UML

1. Kaj je UML?

Unified Modeling Language (UML) je standardiziran jezik za vizualno modeliranje, ki se uporablja na področju programskega inženiringa za zagotavljanje splošnega, razvojnega in intuitivnega načina za vizualizacijo zasnove sistema. UML pomaga pri določanju, vizualizaciji, konstruiranju in dokumentiranju artefaktov programskih sistemov.

• Za prikaz uporabljamo diagrame UML obnašanje in strukturo sistema.
• UML pomaga inženirjem programske opreme, poslovnežem in sistemskim arhitektom pri modeliranju, načrtovanju in analizi.
• Skupina za upravljanje objektov (OMG) je sprejela Unified Modeling Language kot standard leta 1997. Od takrat ga upravlja OMG.
• Mednarodna organizacija za standardizacijo (ISO) je objavila UML kot odobren standard leta 2005. UML je bil z leti revidiran in redno pregledovan.

2. Zakaj potrebujemo UML?

• Kompleksne aplikacije potrebujejo sodelovanje in načrtovanje več skupin in zato zahtevajo jasen in jedrnat način komuniciranja med njimi.
• Poslovneži ne razumejo kode. Tako postane UML bistven za komunikacijo z neprogramerji o bistvenih zahtevah, funkcionalnostih in procesih sistema.
• Ko lahko ekipe vizualizirajo procese, uporabniške interakcije in statično strukturo sistema, se prihrani veliko časa.

3. Različne vrste diagramov UML

UML je povezan z objektno usmerjenostjo oblikovanje in analiza. UML uporablja elemente in oblikuje povezave med njimi za oblikovanje diagramov. Diagrame v UML lahko na splošno razvrstimo kot:

4. Strukturni diagrami UML

4.1. Diagram razreda

Najbolj razširjen diagram UML je diagram razredov. Je gradnik vseh sistemov objektno orientirane programske opreme. Diagrame razredov uporabljamo za prikaz statične strukture sistema s prikazom sistemskih razredov, njihovih metod in atributov. Diagrami razredov nam tudi pomagajo prepoznati odnos med različnimi razredi ali objekti.

4.2. Diagram sestavljene strukture

Diagrame sestavljene strukture uporabljamo za predstavitev notranje strukture razreda in njegovih točk interakcije z drugimi deli sistema.

• Diagram sestavljene strukture predstavlja razmerje med deli in njihovo konfiguracijo, ki določa, kako se obnaša klasifikator (razred, komponenta ali razmestitveno vozlišče).
• Predstavljajo notranjo strukturo strukturiranega klasifikatorja, ki uporablja dele, vrata in priključke.
• Sodelovanja lahko modeliramo tudi z uporabo sestavljenih strukturnih diagramov.
• Podobni so diagramom razredov, le da podrobno predstavljajo posamezne dele v primerjavi s celotnim razredom.

4.3. Diagram objekta

Objektni diagram lahko imenujemo posnetek zaslona primerkov v sistemu in razmerja, ki obstaja med njimi. Ker diagrami objektov prikazujejo vedenje, ko so bili objekti instancirani, lahko preučujemo vedenje sistema v določenem trenutku.

• Objektni diagram je podoben diagramu razredov, le da prikazuje primerke razredov v sistemu.
• Z uporabo razrednih diagramov prikazujemo dejanske klasifikatorje in njihove odnose.
• Po drugi strani pa predmetni diagram predstavlja specifične primere razredov in odnosov med njimi v določenem trenutku.

4.4. Diagram komponent

Diagrami komponent se uporabljajo za predstavitev, kako so fizične komponente v sistemu organizirane. Uporabljamo jih za modeliranje podrobnosti izvedbe.

• Diagrami komponent prikazujejo strukturno razmerje med elementi programskega sistema in nam pomagajo razumeti, ali so bile funkcionalne zahteve pokrite z načrtovanim razvojem.
• Diagrami komponent postanejo bistveni za uporabo, ko načrtujemo in gradimo kompleksne sisteme.
• Komponente sistema uporabljajo vmesnike za medsebojno komunikacijo.

4.5. Diagram razmestitve

Diagrami uvajanja se uporabljajo za predstavitev strojne opreme sistema in njegove programske opreme. Povedo nam, katere komponente strojne opreme obstajajo in katere komponente programske opreme se na njih izvajajo.

• Sistemsko arhitekturo prikazujemo kot porazdelitev programskih artefaktov po porazdeljenih ciljih.
• Artefakt je informacija, ki jo ustvari sistemska programska oprema.
• Uporabljajo se predvsem, ko se programska oprema uporablja, distribuira ali namešča na več strojev z različnimi konfiguracijami.

4.6. Diagram paketa

Diagrame paketov uporabljamo za prikaz, kako so paketi in njihovi elementi organizirani. Paketni diagram nam preprosto prikaže odvisnosti med različnimi paketi in notranjo sestavo paketov.

• Paketi nam pomagajo organizirati diagrame UML v smiselne skupine in narediti diagram preprost za razumevanje.
• Uporabljajo se predvsem za organiziranje diagramov razredov in primerov uporabe.

5. Vedenjski diagrami UML

5.1. Diagrami državnega stroja

Diagram stanja se uporablja za predstavitev stanja sistema ali dela sistema v končnih časovnih obdobjih. To je vedenjski diagram in predstavlja vedenje z uporabo prehodov končnih stanj.

izvajanje skriptov v linuxu

• Diagrami stanja se imenujejo tudi Državni stroji in Diagrami stanja
• Ti izrazi se pogosto uporabljajo zamenljivo. Preprosto, diagram stanja se uporablja za modeliranje dinamičnega obnašanja razreda kot odziva na čas in spreminjajoče se zunanje dražljaje.

5.2. Diagrami dejavnosti

Diagrame dejavnosti uporabljamo za ponazoritev toka nadzora v sistemu. Diagram dejavnosti lahko uporabimo tudi za sklicevanje na korake, vključene v izvedbo primera uporabe.

• S pomočjo diagramov dejavnosti modeliramo zaporedne in sočasne dejavnosti. Tako poteke dela v bistvu vizualno prikazujemo z uporabo diagrama dejavnosti.
• Diagram dejavnosti se osredotoča na stanje toka in zaporedje, v katerem se dogaja.
• S pomočjo diagrama dejavnosti opišemo ali prikažemo, kaj povzroča določen dogodek.

5.3. Diagrami primerov uporabe

Diagrami primerov uporabe se uporabljajo za prikaz funkcionalnosti sistema ali dela sistema. Pogosto se uporabljajo za ponazoritev funkcionalnih zahtev sistema in njegove interakcije z zunanjimi agenti (akterji).

• Primer uporabe je v bistvu diagram, ki predstavlja različne scenarije, kjer je sistem mogoče uporabiti.
• Diagram primerov uporabe nam daje pogled na visoki ravni, kaj počne sistem ali del sistema, ne da bi se spuščali v podrobnosti izvedbe.

5.4. Diagram zaporedja

Diagram zaporedja preprosto prikazuje interakcijo med objekti v zaporednem vrstnem redu, tj. vrstnem redu, v katerem te interakcije potekajo.

• Za označevanje diagrama zaporedja lahko uporabimo tudi izraza diagrami dogodkov ali scenariji dogodkov.
• Diagrami zaporedja opisujejo, kako in v kakšnem vrstnem redu delujejo objekti v sistemu.
• Te diagrame pogosto uporabljajo poslovneži in razvijalci programske opreme za dokumentiranje in razumevanje zahtev za nove in obstoječe sisteme.

5.5. Komunikacijski diagram

Komunikacijski diagram (znan kot diagram sodelovanja v UML 1.x) se uporablja za prikaz zaporednih sporočil, izmenjanih med objekti.

• Komunikacijski diagram se osredotoča predvsem na predmete in njihove odnose.
• Podobne informacije lahko predstavimo z diagrami zaporedja, vendar komunikacijski diagrami predstavljajo objekte in povezave v prosti obliki.

5.6. Časovni diagram

Časovni diagrami so posebna oblika zaporednih diagramov, ki se uporabljajo za prikaz vedenja objektov v časovnem okviru. Uporabljamo jih za prikaz časovnih in časovnih omejitev, ki urejajo spremembe stanj in obnašanja predmetov.

5.7. Diagram pregleda interakcije

Diagram pregleda interakcije oblikuje zaporedje dejanj in nam pomaga poenostaviti zapletene interakcije v enostavnejše dogodke. Je mešanica diagramov dejavnosti in zaporednih diagramov.

algoritem za rsa

6. Objektno usmerjeni koncepti, uporabljeni v diagramih UML

1. Razred: Razred definira načrt, tj. strukturo in funkcije predmeta.
2. Predmeti : Objekti nam pomagajo razstaviti velike sisteme in nam pomagajo modularizirati naš sistem. Modularnost pomaga razdeliti naš sistem na razumljive komponente, tako da lahko sestavljamo svoj sistem kos za kosom.
3. dedovanje: Dedovanje je mehanizem, s katerim podrejeni razredi podedujejo lastnosti svojih nadrejenih razredov.
4. Abstrakcija: Abstrakcija v UML se nanaša na postopek poudarjanja bistvenih vidikov sistema ali predmeta, pri čemer se ne upoštevajo nepomembne podrobnosti. Z abstrahiranjem nepotrebnih kompleksnosti abstrakcija omogoča jasnejše razumevanje in komunikacijo med deležniki.
5. Enkapsulacija: Povezovanje podatkov skupaj in njihova zaščita pred zunanjim svetom se imenuje enkapsulacija.
6. Polimorfizem: Mehanizem, s katerim lahko funkcije ali entitete obstajajo v različnih oblikah.

6.1. Dodatki v UML 2.0

• Vključene so bile metodologije za razvoj programske opreme, kot je agile, in obseg izvirne specifikacije UML je bil razširjen.
• Prvotno je UML določal 9 diagramov. UML 2.x je povečal število diagramov z 9 na 13. Štirje diagrami, ki so bili dodani, so: časovni diagram, komunikacijski diagram, diagram pregleda interakcije in diagram sestavljene strukture. UML 2.x je diagrame stanja preimenoval v diagrame stanja avtomata.
• UML 2.x je dodal možnost razgradnje programskega sistema na komponente in podkomponente.

7. Orodja za ustvarjanje diagramov UML

Na voljo je več orodij za ustvarjanje diagramov Unified Modeling Language (UML), ki se pogosto uporabljajo pri razvoju programske opreme za vizualno predstavitev sistemske arhitekture, načrtovanja in izvedbe. Tukaj je nekaj priljubljenih orodij za ustvarjanje diagramov UML:

• Lucidchart: Lucidchart je spletno orodje za izdelavo diagramov, ki podpira diagrame UML. Je uporabniku prijazen in sodelovalen ter več uporabnikom omogoča delo na diagramih v realnem času.
• Draw.io: Draw.io je brezplačno spletno orodje za izdelavo diagramov, ki podpira različne vrste diagramov, vključno z UML. Integrira se z različnimi storitvami za shranjevanje v oblaku in se lahko uporablja brez povezave.
• Vizualna paradigma: Visual Paradigm ponuja obsežen nabor orodij za razvoj programske opreme, vključno z diagrami UML. Ponuja tako spletno kot namizno različico in podpira široko paleto diagramov UML.
• StarUML: StarUML je odprtokodno orodje za modeliranje UML z uporabniku prijaznim vmesnikom. Podpira standardne diagrame UML 2.x in uporabnikom omogoča prilagajanje in razširitev njegove funkcionalnosti prek vtičnikov.
• Papirus: Papyrus je odprtokodno orodje za modeliranje UML, ki je del projekta modeliranja Eclipse. Zagotavlja prilagodljivo okolje za ustvarjanje, urejanje in vizualizacijo diagramov UML.
• PlantUML: PlantUML je besedilno orodje, ki vam omogoča ustvarjanje diagramov UML z uporabo preproste in človeku berljive sintakse. Pogosto se uporablja v povezavi z drugimi orodji in podpira različne vrste diagramov.

8. Koraki za ustvarjanje diagramov UML

Ustvarjanje diagramov Unified Modeling Language (UML) vključuje sistematičen postopek, ki običajno vključuje naslednje korake:

• 1. korak: Določite namen:
  • Določite namen ustvarjanja diagrama UML. Različne vrste diagramov UML služijo različnim namenom, kot so zajemanje zahtev, načrtovanje sistemske arhitekture ali dokumentiranje odnosov med razredi.
• 2. korak: Identificirajte elemente in relacije:
  • Identificirajte ključne elemente (razrede, objekte, primere uporabe itd.) in njihove odnose, ki jih je treba predstaviti v diagramu. Ta korak vključuje razumevanje strukture in obnašanja sistema, ki ga modelirate.
• 3. korak: izberite ustrezno vrsto diagrama UML:
  • Izberite vrsto diagrama UML, ki najbolje ustreza vašim potrebam po modeliranju. Pogosti tipi vključujejo diagrame razredov, diagrame primerov uporabe, diagrame zaporedij, diagrame dejavnosti itd.
• 4. korak: Ustvarite grobo skico:
  • Pred uporabo orodja za modeliranje UML je lahko koristno ustvariti grobo skico na papirju ali beli tabli. To vam lahko pomaga vizualizirati postavitev in povezave med elementi.
• 5. korak: izberite orodje za modeliranje UML:
  • Izberite orodje za modeliranje UML, ki ustreza vašim željam in zahtevam. Na voljo so različna orodja, tako na spletu kot brez povezave, ki ponujajo funkcije za ustvarjanje in urejanje diagramov UML.
• 6. korak: Ustvarite diagram:
  • Odprite izbrano orodje za modeliranje UML in ustvarite nov projekt ali diagram. Začnite dodajati elemente (npr. razrede, primere uporabe, akterje) v diagram in jih povežite z ustreznimi odnosi (npr. asociacije, odvisnosti).
• 7. korak: Določite lastnosti elementa:
  • Za vsak element v diagramu določite ustrezne lastnosti in atribute. To lahko vključuje atribute in metode razreda, podrobnosti o primeru uporabe ali katere koli druge informacije, specifične za vrsto diagrama.
• 8. korak: dodajte opombe in komentarje:
  • Izboljšajte jasnost svojega diagrama z dodajanjem opomb, komentarjev in razlagalnih opomb. To pomaga vsakomur, ki pregleduje diagram, da razume oblikovalske odločitve in logiko za njim.
• 9. korak: Preverjanje in pregled:
  • Preverite natančnost in popolnost diagrama. Zagotovite, da razmerja, omejitve in elementi natančno predstavljajo predvideni sistem ali proces. Preverite svoj diagram glede na zahteve in naredite potrebne prilagoditve.
• 10. korak: izboljšanje in ponovitev:
  • Izboljšajte diagram na podlagi povratnih informacij in dodatnih vpogledov. Diagrami UML se pogosto ustvarjajo iterativno, ko se razvija razumevanje sistema.
• 11. korak: Ustvarite dokumentacijo:
  • Nekatera orodja UML vam omogočajo ustvarjanje dokumentacije neposredno iz vaših diagramov. To lahko vključuje dokumentacijo razreda, opise primerov uporabe in druge ustrezne informacije.

Opomba: Ne pozabite, da se določeni koraki lahko razlikujejo glede na vrsto diagrama UML in orodje, ki ga uporabljate.

'kakšna je razlika med levom in tigrom'

9. Najboljše prakse diagramov UML

Unified Modeling Language (UML) je močno orodje za vizualizacijo in dokumentiranje zasnove sistema. Za ustvarjanje učinkovitih in smiselnih diagramov UML je nujno upoštevati najboljše prakse. Tukaj je nekaj najboljših praks UML:

1. Razumeti občinstvo: Pri ustvarjanju diagramov UML upoštevajte svoje občinstvo. Prilagodite raven podrobnosti in izbiro diagramov tako, da ustrezajo razumevanju in potrebam vaše publike, ne glede na to, ali so razvijalci, arhitekti ali zainteresirane strani.
2. Naj bodo diagrami preprosti in osredotočeni: V svojih diagramih si prizadevajte za preprostost. Vsak diagram se mora osredotočiti na določen vidik sistema ali določen niz odnosov. Izogibajte se navlaki in nepotrebnim podrobnostim, ki lahko odvrnejo pozornost od glavnega sporočila.
3. Uporabite dosledne konvencije poimenovanja: Sprejmite dosledna in smiselna imena za razrede, predmete, atribute, metode in druge elemente UML. Jasna in dobro premišljena pravila poimenovanja povečajo razumljivost vaših diagramov.
4. Sledite standardnim zapisom UML: Upoštevajte standardne zapise in simbole UML. Doslednost pri uporabi konvencij UML zagotavlja, da vaše diagrame zlahka razumejo drugi, ki poznajo UML.
5. Naj bodo odnosi eksplicitni: Jasno določite in označite odnose med elementi. Za sporočanje narave povezav med razredi, objekti ali primeri uporabe uporabite ustrezne puščice, zapise množice in imena povezav.

10. UML in agilni razvoj

Unified Modeling Language (UML) in agilni razvoj sta dva različna pristopa k razvoju programske opreme, ki ju je mogoče učinkovito integrirati za izboljšanje celotnega razvojnega procesa. Tukaj je nekaj ključnih točk o razmerju med UML in agilnim razvojem:

10.1. UML v agilnem razvoju

• Vizualizacija in komunikacija: Diagrami UML nudijo vizualni način za predstavitev sistemske arhitekture, zasnove in obnašanja. V agilnem razvoju, kjer je komunikacija ključnega pomena, lahko diagrami UML služijo kot učinkovita komunikacijska orodja med člani skupine, deležniki in celo netehničnim občinstvom.
• Uporabniške zgodbe in primeri uporabe: Diagrame primerov uporabe UML je mogoče uporabiti za zajemanje in modeliranje uporabniških zgodb v razvoju Agile. Primeri uporabe pomagajo pri razumevanju sistema z vidika končnega uporabnika in prispevajo k ustvarjanju uporabniških zgodb.
• Iterativno modeliranje: Agilne metodologije poudarjajo iterativni razvoj in UML je mogoče prilagoditi, da podpira ta pristop. Modele UML je mogoče ustvariti in izboljšati postopno, ko se razumevanje sistema razvija med vsako iteracijo.
• Tehnike agilnega modeliranja: Tehnike agilnega modeliranja, kot sta preslikava uporabniške zgodbe in preslikava vpliva, dopolnjujejo UML z zagotavljanjem lahkih načinov za vizualizacijo in sporočanje zahtev in oblikovanja. Te tehnike so v skladu z načelom Agile, ki vrednoti delujočo programsko opremo pred obsežno dokumentacijo.

10.2. Usklajevanje agilnosti in modeliranja

• Prilagodljivo modeliranje: Sprejmite pristop prilagodljivega modeliranja, kjer se UML uporablja v obsegu, ki je potreben za učinkovito komunikacijo in razumevanje. Poudarek bi moral biti na zagotavljanju vrednosti z delujočo programsko opremo in ne na izčrpni dokumentaciji.
• Opolnomočenje ekipe: Opolnomočite razvojno skupino, da izbere pravo raven modeliranja glede na potrebe projekta. Člani skupine bi se morali počutiti udobno pri uporabi UML kot komunikacijskega orodja, ne da bi se počutili obremenjene s pretiranimi zahtevami po modeliranju.

11. Pogosti izzivi pri modeliranju UML

1. Časovno intenzivno: Modeliranje UML se lahko dojema kot zamudno, zlasti v hitrih okoljih Agile, kjer je poudarjen hiter razvoj. Ekipe se morda trudijo slediti potrebi po pogostih posodobitvah diagramov UML.
2. Preveč dokumentacije: Agilna načela cenijo delujočo programsko opremo pred celovito dokumentacijo. Pri uporabi UML obstaja tveganje prevelike količine dokumentacije, saj lahko ekipe porabijo preveč časa za podrobne diagrame, ki ne prispevajo neposredno k zagotavljanju vrednosti.
3. Spreminjanje zahtev: Agilni projekti se pogosto soočajo s spreminjajočimi se zahtevami in diagrami UML lahko hitro zastarijo. Spremljanje teh sprememb in zagotavljanje, da modeli UML odražajo trenutno stanje sistema, je lahko izziv.
4. Težave s sodelovanjem: Agile poudarja sodelovanje med člani ekipe in včasih so diagrami UML videti kot artefakti, ki jih razumejo samo nekateri člani ekipe. Zagotoviti, da lahko vsakdo prispeva k modelom UML in ima koristi od njih, je lahko izziv.

12. Prednosti uporabe diagramov UML

1. Standardizacija: UML zagotavlja standardiziran način predstavljanja sistemskih modelov, ki zagotavlja, da lahko razvijalci in zainteresirane strani komunicirajo z uporabo skupnega vizualnega jezika.
2. Komunikacija: Diagrami UML služijo kot močno komunikacijsko orodje med zainteresiranimi stranmi, vključno z razvijalci, oblikovalci, preizkuševalci in poslovnimi uporabniki. Pomagajo pri prenosu kompleksnih idej na bolj razumljiv način.
3. Vizualizacija: Diagrami UML olajšajo vizualizacijo sistemskih komponent, odnosov in procesov. Ta vizualna predstavitev pomaga pri razumevanju in oblikovanju kompleksnih sistemov.
4. Dokumentacija: Diagrami UML se lahko uporabljajo kot učinkovito dokumentacijsko orodje. Zagotavljajo strukturiran in organiziran način za dokumentiranje različnih vidikov sistema, kot so arhitektura, dizajn in obnašanje.
5. Analiza in oblikovanje: UML podpira tako fazo analize kot načrtovanja razvoja programske opreme. Pomaga pri modeliranju zahtev sistema in njihovem nato preoblikovanju v načrt, ki ga je mogoče implementirati.