UML диаграми: Версии, типове, история, инструменти, примери

Какво представляват UML диаграмите?

UML Diagrams означава унифициран език за моделиране . Това е стандарт, който се използва главно за създаване на обектно-ориентирани, значими модели на документация за всяка софтуерна система, присъстваща в реалния свят. Предоставя ни начин да разработим богати модели, които описват работата на всякакви софтуерни / хардуерни системи.

UML служи чудесен начин за създаване на професионална документация, която е необходима част от всяка разработка на проект. UML е съществена част от създаването на обектно-ориентиран дизайн на системи. Той ви предоставя средства за създаване на мощни модели и проекти за рационални системи, които могат да бъдат разбрани без много трудности.

В този урок ще научите,

• Какво е UML?
• Защо да използвам UML? Пълна история
• Версии на UML
• Характеристики на UML
• Концептуален модел
• Какво е UML диаграма?
• UML инструменти

Защо да използвам UML? Пълна история

90-те години бяха ерата на развитието на обектно-ориентирани езици като C ++. Тези обектно-ориентирани езици са използвани за създаване на сложни, но завладяващи системи.

Тъй като разработените системи бяха сложни за разбиране, това доведе до проблеми при проектирането и анализа, с които се сблъскаха след внедряването на системата. Трудно беше да се обясни системата на другите.

Веднага след въвеждането на UML бяха направени много експерименти и подходи за промяна на играта за опростяване на толкова трудни задачи за анализ на системата.

UML е обектно-ориентиран унифициран език за моделиране. Той е изобретен от брилянтни софтуерни инженери Грейди Буч, Ивар Джейкъбсън и Джеймс Ръмбо от Rational софтуер през 1994 и 1995 г. Разработва се до 1996 г.

Всеки от изобретателите на UML, а именно Грейди Буч, Ивар Джейкъбсън и Джеймс Ръмбо има фантастична идея за проектиране на език, който ще намали сложността.

• Методът на Буч беше много гъвкав за работа по време на проектирането и изграждането на обекти.
• Методът на Якобсън предоставя чудесен начин за заобикаляне на случаи на употреба. Той също така има мощен подход за дизайн на високо ниво.
• Методът на Ръмбо се оказа много полезен при работа с чувствителни системи.

По-късно в UML са въведени поведенчески модели и диаграми на състоянието, които са измислени от Дейвид Харел.

UML е признат като стандарт от Object Management Group (OMG) през 1997 г. Object Management Group е отговорен за управлението на UML още от приемането му като стандарт.

През 2005 г. Международната организация по стандартизация одобри UML като стандарт на ISO. Използва се в различни индустрии за създаване на обектно-ориентирани модели.

Последната версия на UML е 2.5.1, която беше пусната през декември 2017 г.

Версии на UML

Дата	Версия	относно
Ноември 1997 г.	1.1	UML е приет от Object Management Group. Това беше първата версия на UML.
Март 2000 г.	1.3	Направен е малък ъпгрейд на съществуващия модел със забележителни промени в семантиката, нотациите и метамоделите на UML.
Септември 2001 г.	1.4	Това беше периодът на основната актуализация на UML. Той мащабира UML, като предоставя различни разширения. Видимостта, артефактите, стереотипите бяха въведени в диаграми.
Март 2003 г.	1.5	Функции като процедури, механизъм за поток на данни бяха добавени към UML.
Януари 2005 г.	1.4.2	UML е приет като стандарт от ISO.
Август 2005 г.	2.0	Нови диаграми като обект, пакет, време, взаимодействие бяха добавени към UML. Към диаграмите на активността и последователността бяха добавени нови функции. Диаграмата за сътрудничество е преименувана като комуникационна диаграма. В съществуващите диаграми бяха въведени множество функции и промени.
Април 2006 г.	2.1	Направени бяха корекции на UML 2.0.
Февруари 2007 г.	2.1.1	Надстройки бяха въведени в UML 2.1.
Ноември 2007 г.	2.1.2	UML 2.1.1 беше предефиниран.
Февруари 2009 г.	2.2	Поправени са грешки в UML 2.1.2.
Май 2010 г.	2.3	UML 2.2 беше ревизиран и бяха направени незначителни промени в диаграмите на компонентите.
Август 2011 г.	2.4.1	Направени са промени в класове, пакети и стереотипи. UML 2.3 е ревизиран с подобрения.
Юни 2015 г.	2.5	UML 2.4.1 е ревизиран с незначителни промени. UML е направен просто, отколкото преди. Въведено е бързо функциониране и генерирането на по-ефективни модели. Остарелите функции бяха премахнати. Модели, шаблони бяха елиминирани като спомагателни конструкции.

Характеристики на UML

1. Това е обобщен език за моделиране.
2. Той се различава от софтуерните езици за програмиране като Python, C, C ++ и т.н.
3. Това е изобразителен език, който може да се използва за генериране на мощни моделиращи елементи.
4. Той е свързан с обектно-ориентирани проекти и анализи.
5. Той има неограничени приложения дори извън софтуерната индустрия. Може да се използва за визуализиране на работния процес на фабрика.

Концептуален модел

Преди да започнете с UML концепцията, човек трябва да разбере основите на концептуалния модел.

Концептуалният модел се състои от различни понятия, които са взаимосвързани. Помага ни да разберем

• Какви са обектите?
• Как протича взаимодействието за изпълнение на процес?

В UML се изисква концептуален модел. Трябва да разберете обектите и взаимоотношенията между тях, преди реално да моделирате системата.

Следните обектно-ориентирани концепции са необходими, за да започнат с UML:

• Обект : Това е същност от реалния свят. В рамките на една система има множество обекти. Това е основен градивен елемент на UML.
• Клас : Класът не е нищо друго освен контейнер, в който се поддържат обекти и техните взаимоотношения.
• Абстракция : Това е механизъм за представяне на обект, без да се показват подробности за изпълнението. Използва се за визуализиране на поведението на обект.
• Наследяване : Това е механизъм за разширяване на съществуващ клас, за да се създаде нов клас.
• Полиморфизъм : Това е механизъм за представяне на обект с множество форми, които се използват за различни цели.
• Капсулиране : Това е метод за свързване на обекта и данните заедно като една единица. Той осигурява тясно свързване между обекта и данните.

По-горе също се наричат ​​като основни градивни елементи на UML.

Какво е UML диаграма?

UML диаграмите са резултат от унифицирания език за моделиране. Това е изобразително представяне на класове, обекти и взаимоотношения между тях. UML диаграмата е модел, който описва част от система. Използва се за определяне на функционалността или дизайна на системата. Диаграмата трябва да е ясна и кратка, за да може зрителят лесно да я разбере.

UML диаграмите са разделени на три различни категории като,

• Структурна диаграма
• Диаграма на поведението
• Диаграма на взаимодействието

Структурни диаграми

Структурните диаграми се използват за представяне на статичен изглед на системата. Той представлява част от система, която изгражда структурата на системата. Структурната диаграма показва различни обекти в системата.

Следват различните структурни диаграми в UML:

• Диаграма на класа
• Обектна диаграма
• Диаграма на пакета
• Диаграма на компонентите
• Диаграма на внедряване

Поведенчески диаграми

Всяка реална система може да бъде представена или в статична форма, или в динамична форма. Казва се, че една система е пълна, ако се изразява както по статичен, така и по динамичен начин. Диаграмата на поведението представлява функционирането на системата.

UML диаграмите, които се занимават със статичната част на системата, се наричат ​​структурни диаграми. UML диаграмите, които се занимават с движещи се или динамични части на системата, се наричат ​​поведенчески диаграми.

Следват различните поведенчески диаграми в UML:

• Диаграма на дейността
• Диаграма на случаите на използване
• Схема на държавна машина

Диаграми за взаимодействие

Диаграмата за взаимодействие не е нищо друго освен подмножество от поведенчески диаграми. Използва се за визуализиране на потока между различни елементи на случай на употреба на системата. Диаграмите за взаимодействие се използват за показване на взаимодействие между две обекти и как данните протичат в тях.

Следват различните диаграми на взаимодействие в UML:

• Диаграма на времето
• Диаграма на последователността
• Диаграма за сътрудничество

Подробното обяснение на горните диаграми е обяснено в следващи уроци.

UML инструменти

На пазара има много инструменти за генериране на UML диаграми. Някои са базирани на настолни компютри, докато други могат да се използват онлайн. Следва списък с подбрани инструменти, които могат да се използват за създаването на UML модели:

• Star UML
• Argo UML
• Диа
• Визуална парадигма
• U-модел
• UML лаборатория
• Архитект на предприятието

Ще използваме приложението Star UML за генериране на UML диаграми.

Стъпки за инсталиране: Отворете връзката: http://staruml.io/download

Според спецификациите на вашия компютър. Изтеглете всяка версия на приложението. Тук ще изберем опцията windows.

След като приложението бъде изтеглено, инсталирайте го с всички опции по подразбиране. След инсталирането стартирайте приложението Staruml във вашия компютър.

Ще видите следния прозорец,

Вече можете да започнете да създавате UML диаграми.

Обобщение

• UML означава унифициран език за моделиране.
• Използва се за създаване на обектно-ориентирани модели за представяне на дизайна и функционирането на системата.
• Той е разработен от Грейди Буч, Ивар Джейкъбсън и Джеймс Ръмбо.
• UML е наследник на обектно-ориентирани езици, но е много по-различен от тях.
• Структурните, поведенческите и взаимодействията са три типа UML диаграми.
• UML е признат като ISO стандарт, който се използва от много индустрии за разработване на документация и модели на чертежи.