Unified Modeling Language (UML) är ett allmänt modellspråk. Huvudsyftet med UML är att definiera ett standardsätt för att visualisera hur ett system har utformats. Det är ganska likt ritningar som används inom andra teknikområden. UML är inte ett programmeringsspråk , det är snarare ett bildspråk.

Viktiga ämnen för Unified Modeling Language (UML)-diagram

sträng concat java

• Vad är UML?
• Varför behöver vi UML?
• Olika typer av UML-diagram
• Strukturella UML-diagram
• Beteende UML-diagram
• Objektorienterade koncept som används i UML-diagram
• Verktyg för att skapa UML-diagram
• Steg för att skapa UML-diagram
• UML-diagram visar bästa praxis
• UML och Agil utveckling
• Vanliga utmaningar inom UML-modellering
• Fördelar med att använda UML-diagram

1. Vad är UML?

Unified Modeling Language (UML) är ett standardiserat visuellt modelleringsspråk som används inom mjukvaruteknik för att tillhandahålla ett allmänt ändamål, utvecklingsmässigt och intuitivt sätt att visualisera designen av ett system. UML hjälper till att specificera, visualisera, konstruera och dokumentera artefakter av mjukvarusystem.

• Vi använder UML-diagram för att skildra beteende och struktur av ett system.
• UML hjälper mjukvaruingenjörer, affärsmän och systemarkitekter med modellering, design och analys.
• Object Management Group (OMG) antog Unified Modeling Language som standard 1997. Det har hanterats av OMG sedan dess.
• International Organization for Standardization (ISO) publicerade UML som en godkänd standard 2005. UML har reviderats under åren och ses över med jämna mellanrum.

2. Varför behöver vi UML?

• Komplexa applikationer kräver samarbete och planering från flera team och kräver därför ett tydligt och kortfattat sätt att kommunicera mellan dem.
• Affärsmän förstår inte kod. Så UML blir viktigt för att kommunicera med icke-programmerare om väsentliga krav, funktioner och processer i systemet.
• Det sparas mycket tid när teamen kan visualisera processer, användarinteraktioner och systemets statiska struktur.

3. Olika typer av UML-diagram

UML är kopplat till objektorienterat design och analys. UML använder sig av element och bildar associationer mellan dem för att bilda diagram. Diagram i UML kan grovt klassificeras som:

4. Strukturella UML-diagram

4.1. Klassdiagram

Det mest använda UML-diagrammet är klassdiagrammet. Det är byggstenen i alla objektorienterade programvarusystem. Vi använder klassdiagram för att skildra den statiska strukturen i ett system genom att visa systemets klasser, deras metoder och attribut. Klassdiagram hjälper oss också att identifiera samband mellan olika klasser eller objekt.

4.2. Sammansatt strukturdiagram

Vi använder sammansatta strukturdiagram för att representera den interna strukturen i en klass och dess interaktionspunkter med andra delar av systemet.

• Ett sammansatt strukturdiagram representerar förhållandet mellan delar och deras konfiguration som bestämmer hur klassificeraren (klassen, en komponent eller en distributionsnod) beter sig.
• De representerar den interna strukturen hos en strukturerad klassificerare som använder delar, portar och kontakter.
• Vi kan också modellera samarbeten med hjälp av sammansatta strukturdiagram.
• De liknar klassdiagram förutom att de representerar enskilda delar i detalj jämfört med hela klassen.

4.3. Objektdiagram

Ett objektdiagram kan hänvisas till som en skärmdump av instanserna i ett system och relationen som finns mellan dem. Eftersom objektdiagram visar beteende när objekt har instansierats, kan vi studera systemets beteende vid ett visst ögonblick.

java innehåller delsträng

• Ett objektdiagram liknar ett klassdiagram förutom att det visar förekomsterna av klasser i systemet.
• Vi skildrar faktiska klassificerare och deras relationer med hjälp av klassdiagram.
• Å andra sidan representerar ett objektdiagram specifika instanser av klasser och relationer mellan dem vid en viss tidpunkt.

4.4. Komponentdiagram

Komponentdiagram används för att representera hur de fysiska komponenterna i ett system har organiserats. Vi använder dem för att modellera implementeringsdetaljer.

• Komponentdiagram visar det strukturella förhållandet mellan programvarusystemelement och hjälper oss att förstå om funktionskrav har täckts av planerad utveckling.
• Komponentdiagram blir väsentliga att använda när vi designar och bygger komplexa system.
• Gränssnitt används av komponenter i systemet för att kommunicera med varandra.

4.5. Implementeringsdiagram

Implementeringsdiagram används för att representera systemhårdvara och dess mjukvara. Det berättar vilka hårdvarukomponenter som finns och vilka programvarukomponenter som körs på dem.

• Vi illustrerar systemarkitektur som distribution av programvaruartefakter över distribuerade mål.
• En artefakt är den information som genereras av systemprogramvaran.
• De används främst när en programvara används, distribueras eller distribueras över flera maskiner med olika konfigurationer.

4.6. Paketdiagram

Vi använder paketdiagram för att visa hur paket och deras element har organiserats. Ett paketdiagram visar oss helt enkelt beroenden mellan olika paket och den interna sammansättningen av paket.

• Paketen hjälper oss att organisera UML-diagram i meningsfulla grupper och gör diagrammet lätt att förstå.
• De används främst för att organisera klass- och användningsfallsdiagram.

5. Beteende UML-diagram

5.1. Statliga maskindiagram

Ett tillståndsdiagram används för att representera tillståndet för systemet eller en del av systemet vid ändliga tidpunkter. Det är ett beteendediagram och det representerar beteendet med ändliga tillståndsövergångar.

• Tillståndsdiagram kallas också Statliga maskiner och Statliga diagram
• Dessa termer används ofta omväxlande. Så enkelt, ett tillståndsdiagram används för att modellera det dynamiska beteendet hos en klass som svar på tid och förändrade yttre stimuli.

5.2. Aktivitetsdiagram

Vi använder aktivitetsdiagram för att illustrera kontrollflödet i ett system. Vi kan också använda ett aktivitetsdiagram för att referera till stegen som är involverade i utförandet av ett användningsfall.

• Vi modellerar sekventiella och samtidiga aktiviteter med hjälp av aktivitetsdiagram. Så vi skildrar i princip arbetsflöden visuellt med hjälp av ett aktivitetsdiagram.
• Ett aktivitetsdiagram fokuserar på flödets tillstånd och i vilken sekvens det sker.
• Vi beskriver eller skildrar vad som orsakar en viss händelse med hjälp av ett aktivitetsdiagram.

5.3. Använd falldiagram

Användningsfallsdiagram används för att visa funktionaliteten hos ett system eller en del av ett system. De används i stor utsträckning för att illustrera systemets funktionskrav och dess interaktion med externa agenter(aktörer).

• Ett användningsfall är i grunden ett diagram som representerar olika scenarier där systemet kan användas.
• Ett use case-diagram ger oss en överblick över vad systemet eller en del av systemet gör utan att gå in på implementeringsdetaljer.

5.4. Sekvensdiagram

Ett sekvensdiagram visar helt enkelt interaktion mellan objekt i en sekventiell ordning, dvs. den ordning i vilken dessa interaktioner äger rum.

• Vi kan också använda termerna händelsediagram eller händelsescenarier för att referera till ett sekvensdiagram.
• Sekvensdiagram beskriver hur och i vilken ordning objekten i ett system fungerar.
• Dessa diagram används ofta av affärsmän och mjukvaruutvecklare för att dokumentera och förstå krav på nya och befintliga system.

5.5. Kommunikationsdiagram

Ett kommunikationsdiagram (kallat Collaboration Diagram i UML 1.x) används för att visa sekvenserade meddelanden som utbyts mellan objekt.

• Ett kommunikationsdiagram fokuserar främst på objekt och deras relationer.
• Vi kan representera liknande information med hjälp av sekvensdiagram, men kommunikationsdiagram representerar objekt och länkar i fri form.

5.6. Tidsdiagram

Tidsdiagram är en speciell form av sekvensdiagram som används för att skildra beteendet hos objekt över en tidsram. Vi använder dem för att visa tids- och varaktighetsbegränsningar som styr förändringar i objekts tillstånd och beteende.

5.7. Interaktionsöversiktsdiagram

Ett interaktionsöversiktsdiagram modellerar en sekvens av åtgärder och hjälper oss att förenkla komplexa interaktioner till enklare händelser. Det är en blandning av aktivitets- och sekvensdiagram.

html-taggar

6. Objektorienterade begrepp som används i UML-diagram

1. Klass: En klass definierar blåtrycket, dvs struktur och funktioner för ett objekt.
2. Föremål : Objekt hjälper oss att bryta ner stora system och hjälper oss att modularisera vårt system. Modularitet hjälper till att dela upp vårt system i förståeliga komponenter så att vi kan bygga vårt system bit för bit.
3. Arv: Arv är en mekanism genom vilken barnklasser ärver egenskaperna hos sina överordnade klasser.
4. Abstraktion: Abstraktion i UML hänvisar till processen att betona de väsentliga aspekterna av ett system eller objekt samtidigt som man bortser från irrelevanta detaljer. Genom att abstrahera bort onödig komplexitet, underlättar abstraktion en tydligare förståelse och kommunikation mellan intressenter.
5. Inkapsling: Att binda samman data och skydda dem från den yttre världen kallas inkapsling.
6. Polymorfism: Mekanism genom vilken funktioner eller enheter kan existera i olika former.

6.1. Tillägg i UML 2.0

• Mjukvaruutvecklingsmetoder som agile har införlivats och omfattningen av den ursprungliga UML-specifikationen har breddats.
• Ursprungligen specificerade UML 9 diagram. UML 2.x har ökat antalet diagram från 9 till 13. De fyra diagrammen som lades till är: tidsdiagram, kommunikationsdiagram, interaktionsöversiktsdiagram och sammansatt strukturdiagram. UML 2.x döpte om tillståndsdiagramdiagram till tillståndsmaskindiagram.
• UML 2.x lade till möjligheten att dekomponera mjukvarusystem i komponenter och underkomponenter.

7. Verktyg för att skapa UML-diagram

Det finns flera tillgängliga verktyg för att skapa UML-diagram (Unified Modeling Language), som vanligtvis används i programvaruutveckling för att visuellt representera systemarkitektur, design och implementering. Här är några populära verktyg för att skapa UML-diagram:

• Lucidchart: Lucidchart är ett webbaserat diagramverktyg som stöder UML-diagram. Det är användarvänligt och samarbetande, vilket gör att flera användare kan arbeta med diagram i realtid.
• Draw.io: Draw.io är ett gratis, webbaserat diagramverktyg som stöder olika diagramtyper, inklusive UML. Den integreras med olika molnlagringstjänster och kan användas offline.
• Visuellt paradigm: Visual Paradigm tillhandahåller en omfattande uppsättning verktyg för mjukvaruutveckling, inklusive UML-diagram. Den erbjuder både online- och stationära versioner och stöder ett brett utbud av UML-diagram.
• StarUML: StarUML är ett UML-modelleringsverktyg med öppen källkod med ett användarvänligt gränssnitt. Den stöder standard UML 2.x-diagram och tillåter användare att anpassa och utöka dess funktionalitet genom plugins.
• Papyrus: Papyrus är ett UML-modelleringsverktyg med öppen källkod som är en del av Eclipse Modeling Project. Det ger en anpassningsbar miljö för att skapa, redigera och visualisera UML-diagram.
• PlantUML: PlantUML är ett textbaserat verktyg som låter dig skapa UML-diagram med en enkel och läsbar syntax. Det används ofta i kombination med andra verktyg och stöder en mängd olika diagramtyper.

8. Steg för att skapa UML-diagram

första bärbara datorn

Att skapa UML-diagram (Unified Modeling Language) involverar en systematisk process som vanligtvis inkluderar följande steg:

• Steg 1: Identifiera syftet:
  • Bestäm syftet med att skapa UML-diagrammet. Olika typer av UML-diagram tjänar olika syften, som att fånga krav, designa systemarkitektur eller dokumentera klassrelationer.
• Steg 2: Identifiera element och relationer:
  • Identifiera nyckelelementen (klasser, objekt, användningsfall, etc.) och deras relationer som behöver representeras i diagrammet. Detta steg innebär att förstå strukturen och beteendet hos systemet du modellerar.
• Steg 3: Välj lämplig UML-diagramtyp:
  • Välj den UML-diagramtyp som bäst passar dina modelleringsbehov. Vanliga typer inkluderar klassdiagram, användningsfallsdiagram, sekvensdiagram, aktivitetsdiagram och mer.
• Steg 4: Skapa en grov skiss:
  • Innan du använder ett UML-modelleringsverktyg kan det vara bra att skapa en grov skiss på papper eller en whiteboard. Detta kan hjälpa dig att visualisera layouten och kopplingarna mellan element.
• Steg 5: Välj ett UML-modelleringsverktyg:
  • Välj ett UML-modelleringsverktyg som passar dina preferenser och krav. Det finns olika verktyg tillgängliga, både online och offline, som erbjuder funktioner för att skapa och redigera UML-diagram.
• Steg 6: Skapa diagrammet:
  • Öppna det valda UML-modelleringsverktyget och skapa ett nytt projekt eller diagram. Börja lägga till element (t.ex. klasser, användningsfall, aktörer) till diagrammet och koppla dem till lämpliga relationer (t.ex. associationer, beroenden).
• Steg 7: Definiera elementegenskaper:
  • Ange relevanta egenskaper och attribut för varje element i diagrammet. Detta kan inkludera klassattribut och metoder, användningsfallsdetaljer eller annan information som är specifik för diagramtypen.
• Steg 8: Lägg till kommentarer och kommentarer:
  • Förbättra tydligheten i ditt diagram genom att lägga till kommentarer, kommentarer och förklarande anteckningar. Detta hjälper alla som granskar diagrammet att förstå designbesluten och logiken bakom det.
• Steg 9: Validera och granska:
  • Granska diagrammet för noggrannhet och fullständighet. Se till att relationerna, begränsningarna och elementen korrekt representerar det avsedda systemet eller processen. Validera ditt diagram mot kraven och gör nödvändiga justeringar.
• Steg 10: Förfina och iterera:
  • Förfina diagrammet baserat på feedback och ytterligare insikter. UML-diagram skapas ofta iterativt i takt med att förståelsen av systemet utvecklas.
• Steg 11: Skapa dokumentation:
  • Vissa UML-verktyg låter dig generera dokumentation direkt från dina diagram. Detta kan inkludera klassdokumentation, användningsfallsbeskrivningar och annan relevant information.

Notera: Kom ihåg att de specifika stegen kan variera beroende på UML-diagramtypen och det verktyg du använder.

9. UML-diagram visar bästa praxis

Unified Modeling Language (UML) är ett kraftfullt verktyg för att visualisera och dokumentera designen av ett system. För att skapa effektiva och meningsfulla UML-diagram är det viktigt att följa bästa praxis. Här är några bästa metoder för UML:

1. Förstå publiken: Tänk på din publik när du skapar UML-diagram. Skräddarsy detaljnivån och valet av diagram för att matcha förståelsen och behoven hos din publik, oavsett om de är utvecklare, arkitekter eller intressenter.
2. Håll diagram enkla och fokuserade: Sträva efter enkelhet i dina diagram. Varje diagram bör fokusera på en specifik aspekt av systemet eller en viss uppsättning relationer. Undvik röran och onödiga detaljer som kan distrahera från huvudbudskapet.
3. Använd konsekventa namnkonventioner: Anta konsekventa och meningsfulla namn för klasser, objekt, attribut, metoder och andra UML-element. Tydliga och genomtänkta namnkonventioner förbättrar förståelsen av dina diagram.
4. Följ standard UML-notationer: Följ standard UML-beteckningar och symboler. Konsekvent användning av UML-konventioner säkerställer att dina diagram lätt kan förstås av andra som är bekanta med UML.
5. Håll relationer explicita: Definiera och markera relationer mellan element tydligt. Använd lämpliga pilar, multiplicitetsbeteckningar och associationsnamn för att kommunicera karaktären av kopplingar mellan klasser, objekt eller användningsfall.

10. UML och agil utveckling

Unified Modeling Language (UML) och Agile-utveckling är två olika tillvägagångssätt för mjukvaruutveckling, och de kan effektivt integreras för att förbättra den övergripande utvecklingsprocessen. Här är några viktiga punkter om förhållandet mellan UML och agil utveckling:

10.1. UML i agil utveckling

• Visualisering och kommunikation: UML-diagram ger ett visuellt sätt att representera systemarkitektur, design och beteende. I agil utveckling, där kommunikation är avgörande, kan UML-diagram fungera som effektiva kommunikationsverktyg mellan teammedlemmar, intressenter och till och med icke-tekniska målgrupper.
• Användarberättelser och användningsfall: UML-användningsfallsdiagram kan användas för att fånga och modellera användarberättelser i agil utveckling. Användningsfall hjälper till att förstå systemet ur ett slutanvändarperspektiv och bidrar till att skapa användarberättelser.
• Iterativ modellering: Agila metoder betonar iterativ utveckling, och UML kan anpassas för att stödja detta tillvägagångssätt. UML-modeller kan skapas och förfinas stegvis allteftersom förståelsen av systemet utvecklas under varje iteration.
• Agila modelleringstekniker: Agila modelleringstekniker, såsom kartläggning av användarberättelser och kartläggning av effekter, kompletterar UML genom att tillhandahålla lätta sätt att visualisera och kommunicera krav och design. Dessa tekniker är i linje med den agila principen att värdera fungerande programvara framför omfattande dokumentation.

10.2. Balansera smidighet och modellering

• Adaptiv modellering: Anta en adaptiv modelleringsmetod där UML används i den utsträckning som krävs för effektiv kommunikation och förståelse. Fokus bör ligga på att leverera värde genom fungerande mjukvara snarare än uttömmande dokumentation.
• Team Empowerment: Ge utvecklingsteamet möjlighet att välja rätt nivå av modellering baserat på projektets behov. Teammedlemmar ska känna sig bekväma med att använda UML som ett kommunikationsverktyg utan att känna sig belastade av överdrivna modelleringskrav.

11. Vanliga utmaningar inom UML-modellering

1. Tidskrävande: UML-modellering kan uppfattas som tidskrävande, särskilt i snabba agila miljöer där snabb utveckling betonas. Lag kan ha svårt att hålla jämna steg med behovet av frekventa uppdateringar av UML-diagram.
2. Överdokumentation: Agila principer värdesätter fungerande programvara framför omfattande dokumentation. Det finns en risk för överdokumentation när du använder UML, eftersom team kan spendera för mycket tid på detaljerade diagram som inte direkt bidrar till att leverera värde.
3. Ändra krav: Agila projekt möter ofta förändrade krav och UML-diagram kan snabbt bli inaktuella. Att hänga med i dessa förändringar och se till att UML-modeller återspeglar det nuvarande systemtillståndet kan vara utmanande.
4. Samarbetsfrågor: Agile betonar samarbete mellan teammedlemmar, och ibland ses UML-diagram som artefakter som bara vissa teammedlemmar förstår. Att se till att alla kan bidra till och dra nytta av UML-modeller kan vara en utmaning.

12. Fördelar med att använda UML-diagram

1. Standardisering: UML tillhandahåller ett standardiserat sätt att representera systemmodeller, vilket säkerställer att utvecklare och intressenter kan kommunicera med ett gemensamt visuellt språk.
2. Kommunikation: UML-diagram fungerar som ett kraftfullt kommunikationsverktyg mellan intressenter, inklusive utvecklare, designers, testare och affärsanvändare. De hjälper till att förmedla komplexa idéer på ett mer begripligt sätt.
3. Visualisering: UML-diagram underlättar visualisering av systemkomponenter, relationer och processer. Denna visuella representation hjälper till att förstå och designa komplexa system.
4. Dokumentation: UML-diagram kan användas som effektiva dokumentationsverktyg. De ger ett strukturerat och organiserat sätt att dokumentera olika aspekter av ett system, såsom arkitektur, design och beteende.
5. Analys och design: UML stöder både analys- och designfaser av mjukvaruutveckling. Det hjälper till att modellera kraven för ett system och sedan omvandla dem till en design som kan implementeras.