Диаграммы UML

Что такое UML?

UML или Unified Modeling Language — язык графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения. Но использование UML не ограничивается IT, другая большая сфера практического применения UML — моделирование бизнес-процессов, системного проектирования и отображения организационных структур. UML дает возможность разработчикам программного обеспечения достигнуть соглашения в графических обозначениях для представления общих понятий и сконцентрироваться на проектировании и разработке.

Преимущества UML

  • В UML используются графические обозначения для элементов моделируемой системы, при этом схемы UML достаточно просты для понимания;
  • UML делает возможным описывать системы практически со всех возможных точек зрения, учитывая различные аспекты;
  • UML объектно-ориентирован: его методы анализа и построения семанитически близки к методам программирования, используемым в современных языках ООП;
  • UML — открытый стандарт. Стандарт развивается и эволюционирует от версии к версии, отвечая самым современным требованиям к описанию систем;
  • содержит механизм расширения, позволяющий вводить дополнительные текстовые и графические типы, что делает возможным применение UML не только в сфере IT.

Типы диаграмм UML

В UML 14 типов диаграмм. Их можно разделить на 2 категории:

  • структурные, представляющие информационную структуру;
  • поведенческие, представляющие поведение системы и различные аспекты взаимодействий. Отдельным подвидом диаграмм поведения считаются диаграммы взаимодействия.
Дерево диаграмм UML, изображенное в виде диаграммы классов

Иерархия типов диаграмм UML,представленная диаграммой классов

Структурные диаграммы

  1. Диаграмма классов является ключевым элементом в объектно-ориентированном моделировании. С помощью этой диаграммы (собственно, через классы, их атрибуты, методы и зависимости между классами) описывается модель предметной области и структура моделируемой системы.
  2. Диаграмма компонентов отображает разбиение программного кода на крупные блоки (структурные компоненты) и показывает зависимости между ними. Компонентами могут быть пакеты, модули, библиотеки, файлы и т.д.
  3. Объектная диаграмма показывает полный или частичный срез моделируемой системы в заданный момент времени. Она представляет экземплеры классов (объекты), их состояние (текущие значения аттрибутов) и отношения между ними.
  4. Диаграмма композитной структуры демонстрирует внутреннюю структуру классов и, по возможности, взаимодействия между элементами этой структуры.
  5. Диаграмма пакетов показывает пакеты и отношения между ними. Этот вид диаграмм служит для упрощения структуры модели (и, соответственно, работы с ней) через объединение элементов модели в группы по некоторым критериям.
  6. Диаграмма развертывания моделирует развертывание программных компонентов (артефактов) на вычислительных ресурсах/аппаратных компонентах (узлах).
  7. Диаграмма профилей описывает механизм расширения, позволяющий приспособить UML к разнообразным предметным областям и сферам деятельности.
Диаграмма классов UML

Пример UML-диаграммы классов

Диаграммы поведения

  1. Диаграмма деятельности показывает действия (actions) из которых состоит некоторая деятельность (activity). Диаграммы деятельности используются для моделирования бизнесс-процессов, технологических процессов, последовательных и параллельных вычислений.
  2. Диаграмма вариантов использования (или диаграмма прецедентов) описывает отношения между актёрами (действующими лицами) и вариантами использования моделируемой системы (ее возможностями). Основное назначение диаграммы — быть универсальным средством для заказчиков, разработчиков и конечных пользователей, с помощью которого можно было бы совместно обсуждать систему — ее возможности и поведение.
  3. Диаграмма состояний изображает динамическое поведение сущности, показывая как эта сущность в зависимости от своего текущего состояния реагирует на различные события. По сути это диаграмма состояний из теории атоматов.
  4. Диаграмма коммуникации (в ранних версиях диаграмма кооперации) показывает взаимодействия между частями композитной структуры и ролями кооперации. На диаграмме явно указываются отношения между элементами (объектами).
  5. Диаграмма последовательности используется для визуализации последовательности взаимодействий объектов. Показывает жизненный цикл заданного объекта и взаимодействие актеров (действующих лиц) в рамках некоторого варианта использования, последовательность сообщений которыми они обмениваются.
  6. Диаграмма обзора взаимодействия включает часть диаграммы последовательности и конструкции потока управления. Помогает рассмотреть взаимодействие объектов с различных точек зрения.
  7. Диаграмма синхронизации — отдельный подвид диаграмм взаимодействия, специализируйющийся на тайминге. Диаграммы этого вида используются для исследования поведения объектов в течение определенного периода времени.

Несмотря на то, что в UML есть все средства для моделирования бизнес-процессов, в настоящее время в этой области все больше применяется нотация BPMN. Подробней о моделировании бизнес-процессов и способах их графического представления читайте на странице Графическое описание архитектуры предприятия.