Unified Modeling Language (UML) er et generel modelleringssprog. Hovedformålet med UML er at definere en standard måde at visualisere måden et system er blevet designet på. Det ligner ret tegninger, der bruges inden for andre ingeniørområder. UML er ikke et programmeringssprog , det er snarere et visuelt sprog.

Vigtige emner for Unified Modeling Language (UML) diagrammer

uri vs url

• Hvad er UML?
• Hvorfor har vi brug for UML?
• Forskellige typer UML-diagrammer
• Strukturelle UML-diagrammer
• Adfærdsmæssige UML-diagrammer
• Objektorienterede koncepter brugt i UML-diagrammer
• Værktøjer til at lave UML-diagrammer
• Trin til at oprette UML-diagrammer
• UML-diagrammer viser bedste praksis
• UML og agil udvikling
• Almindelige udfordringer i UML-modellering
• Fordele ved at bruge UML-diagrammer

1. Hvad er UML?

Unified Modeling Language (UML) er et standardiseret visuelt modelleringssprog, der bruges inden for softwareteknologi til at give en generel, udviklingsmæssig og intuitiv måde at visualisere designet af et system på. UML hjælper med at specificere, visualisere, konstruere og dokumentere artefakter af softwaresystemer.

• Vi bruger UML-diagrammer til at skildre adfærd og struktur af et system.
• UML hjælper softwareingeniører, forretningsmænd og systemarkitekter med modellering, design og analyse.
• Object Management Group (OMG) vedtog Unified Modeling Language som standard i 1997. Det har været styret af OMG lige siden.
• Den Internationale Standardiseringsorganisation (ISO) udgav UML som en godkendt standard i 2005. UML er blevet revideret gennem årene og revideres med jævne mellemrum.

2. Hvorfor har vi brug for UML?

• Komplekse applikationer kræver samarbejde og planlægning fra flere teams og kræver derfor en klar og kortfattet måde at kommunikere mellem dem.
• Forretningsmænd forstår ikke kode. Så UML bliver afgørende for at kommunikere med ikke-programmører om væsentlige krav, funktionaliteter og processer i systemet.
• Der spares meget tid, når teams kan visualisere processer, brugerinteraktioner og systemets statiske struktur.

3. Forskellige typer UML-diagrammer

UML er forbundet med objektorienteret design og analyse. UML gør brug af elementer og danner associationer mellem dem for at danne diagrammer. Diagrammer i UML kan bredt klassificeres som:

4. Strukturelle UML-diagrammer

4.1. Klassediagram

Det mest udbredte UML-diagram er klassediagrammet. Det er byggestenen i alle objektorienterede softwaresystemer. Vi bruger klassediagrammer til at skildre den statiske struktur af et system ved at vise systemets klasser, deres metoder og attributter. Klassediagrammer hjælper os også med at identificere forholdet mellem forskellige klasser eller objekter.

4.2. Sammensat strukturdiagram

Vi bruger sammensatte strukturdiagrammer til at repræsentere den interne struktur af en klasse og dens interaktionspunkter med andre dele af systemet.

• Et sammensat strukturdiagram repræsenterer forholdet mellem dele og deres konfiguration, som bestemmer, hvordan klassifikatoren (klassen, en komponent eller en implementeringsknude) opfører sig.
• De repræsenterer den interne struktur af en struktureret klassificering, der gør brug af dele, porte og stik.
• Vi kan også modellere samarbejder ved hjælp af sammensatte strukturdiagrammer.
• De ligner klassediagrammer, bortset fra at de repræsenterer individuelle dele i detaljer sammenlignet med hele klassen.

4.3. Objektdiagram

Et objektdiagram kan omtales som et skærmbillede af forekomsterne i et system og det forhold, der eksisterer mellem dem. Da objektdiagrammer afbilder adfærd, når objekter er blevet instansieret, er vi i stand til at studere systemets adfærd på et bestemt tidspunkt.

ssis

• Et objektdiagram ligner et klassediagram, bortset fra at det viser forekomsterne af klasser i systemet.
• Vi skildrer faktiske klassifikatorer og deres relationer ved brug af klassediagrammer.
• På den anden side repræsenterer et objektdiagram specifikke forekomster af klasser og relationer mellem dem på et tidspunkt.

4.4. Komponentdiagram

Komponentdiagrammer bruges til at repræsentere, hvordan de fysiske komponenter i et system er blevet organiseret. Vi bruger dem til modellering af implementeringsdetaljer.

• Komponentdiagrammer viser det strukturelle forhold mellem softwaresystemelementer og hjælper os med at forstå, om funktionskrav er blevet dækket af planlagt udvikling.
• Komponentdiagrammer bliver vigtige at bruge, når vi designer og bygger komplekse systemer.
• Grænseflader bruges af komponenter i systemet til at kommunikere med hinanden.

4.5. Implementeringsdiagram

Implementeringsdiagrammer bruges til at repræsentere systemhardware og dets software. Det fortæller os, hvilke hardwarekomponenter der findes, og hvilke softwarekomponenter der kører på dem.

• Vi illustrerer systemarkitektur som distribution af softwareartefakter over distribuerede mål.
• En artefakt er den information, der genereres af systemsoftware.
• De bruges primært, når en software bliver brugt, distribueret eller implementeret over flere maskiner med forskellige konfigurationer.

4.6. Pakkediagram

Vi bruger pakkediagrammer til at skildre, hvordan pakker og deres elementer er blevet organiseret. Et pakkediagram viser os blot afhængighederne mellem forskellige pakker og intern sammensætning af pakker.

• Pakker hjælper os med at organisere UML-diagrammer i meningsfulde grupper og gør diagrammet let at forstå.
• De bruges primært til at organisere klasse- og brugsdiagrammer.

5. Adfærdsmæssige UML-diagrammer

5.1. Statsmaskindiagrammer

Et tilstandsdiagram bruges til at repræsentere systemets eller en del af systemets tilstand ved endelige tidspunkter. Det er et adfærdsdiagram, og det repræsenterer adfærden ved hjælp af endelige tilstandsovergange.

• Tilstandsdiagrammer omtales også som Statsmaskiner og Statsdiagrammer
• Disse udtryk bruges ofte i flæng. Så ganske enkelt bruges et tilstandsdiagram til at modellere en klasses dynamiske adfærd som reaktion på tid og skiftende eksterne stimuli.

5.2. Aktivitetsdiagrammer

Vi bruger aktivitetsdiagrammer til at illustrere strømmen af ​​kontrol i et system. Vi kan også bruge et aktivitetsdiagram til at henvise til de trin, der er involveret i udførelsen af ​​en use case.

• Vi modellerer sekventielle og samtidige aktiviteter ved hjælp af aktivitetsdiagrammer. Så vi skildrer grundlæggende arbejdsgange visuelt ved hjælp af et aktivitetsdiagram.
• Et aktivitetsdiagram fokuserer på flowets tilstand og rækkefølgen, hvori det sker.
• Vi beskriver eller afbilder, hvad der forårsager en bestemt begivenhed ved hjælp af et aktivitetsdiagram.

5.3. Brug case-diagrammer

Use Case Diagrammer bruges til at afbilde funktionaliteten af ​​et system eller en del af et system. De bruges i vid udstrækning til at illustrere systemets funktionelle krav og dets interaktion med eksterne agenter(aktører).

• En use case er grundlæggende et diagram, der repræsenterer forskellige scenarier, hvor systemet kan bruges.
• Et use case-diagram giver os et overblik over, hvad systemet eller en del af systemet gør, uden at gå ind i implementeringsdetaljer.

5.4. Sekvensdiagram

Et sekvensdiagram afbilder simpelthen interaktion mellem objekter i en sekventiel rækkefølge, dvs. den rækkefølge, hvori disse interaktioner finder sted.

• Vi kan også bruge begreberne hændelsesdiagrammer eller hændelsesscenarier til at henvise til et sekvensdiagram.
• Sekvensdiagrammer beskriver, hvordan og i hvilken rækkefølge objekterne i et system fungerer.
• Disse diagrammer bruges i vid udstrækning af forretningsfolk og softwareudviklere til at dokumentere og forstå krav til nye og eksisterende systemer.

5.5. Kommunikationsdiagram

Et kommunikationsdiagram (kendt som Collaboration Diagram i UML 1.x) bruges til at vise sekvenserede meddelelser, der udveksles mellem objekter.

• Et kommunikationsdiagram fokuserer primært på objekter og deres relationer.
• Vi kan repræsentere lignende information ved hjælp af sekvensdiagrammer, men kommunikationsdiagrammer repræsenterer objekter og links i en fri form.

5.6. Tidsdiagram

Timing Diagram er en speciel form for sekvensdiagrammer, som bruges til at skildre opførsel af objekter over en tidsramme. Vi bruger dem til at vise tids- og varighedsbegrænsninger, som styrer ændringer i objekters tilstand og adfærd.

5.7. Interaktionsoversigtsdiagram

Et interaktionsoversigtsdiagram modellerer en sekvens af handlinger og hjælper os med at forenkle komplekse interaktioner til enklere forekomster. Det er en blanding af aktivitets- og sekvensdiagrammer.

binær træpostordregennemgang

6. Objektorienterede begreber brugt i UML-diagrammer

1. Klasse: En klasse definerer det blå tryk, dvs. struktur og funktioner af et objekt.
2. Objekter : Objekter hjælper os med at nedbryde store systemer og hjælper os med at modularisere vores system. Modularitet hjælper med at opdele vores system i forståelige komponenter, så vi kan bygge vores system stykke for stykke.
3. Arv: Arv er en mekanisme, hvorved underordnede klasser arver egenskaberne fra deres overordnede klasser.
4. Abstraktion: Abstraktion i UML refererer til processen med at understrege de væsentlige aspekter af et system eller objekt, mens man ser bort fra irrelevante detaljer. Ved at abstrahere unødvendige kompleksiteter, letter abstraktion en klarere forståelse og kommunikation mellem interessenter.
5. Indkapsling: At binde data sammen og beskytte dem mod den ydre verden kaldes indkapsling.
6. Polymorfi: Mekanisme, hvorved funktioner eller entiteter er i stand til at eksistere i forskellige former.

6.1. Tilføjelser i UML 2.0

• Softwareudviklingsmetoder som agile er blevet indarbejdet, og omfanget af den originale UML-specifikation er blevet udvidet.
• Oprindeligt specificerede UML 9 diagrammer. UML 2.x har øget antallet af diagrammer fra 9 til 13. De fire diagrammer, der blev tilføjet, er: timingdiagram, kommunikationsdiagram, interaktionsoversigtsdiagram og sammensat strukturdiagram. UML 2.x omdøbt statechart-diagrammer til state-maskine-diagrammer.
• UML 2.x tilføjede muligheden for at dekomponere softwaresystem i komponenter og underkomponenter.

7. Værktøjer til at lave UML-diagrammer

Der er flere tilgængelige værktøjer til at skabe Unified Modeling Language (UML) diagrammer, som almindeligvis bruges i softwareudvikling til visuelt at repræsentere systemarkitektur, design og implementering. Her er nogle populære værktøjer til oprettelse af UML-diagram:

• Lucidchart: Lucidchart er et webbaseret diagramværktøj, der understøtter UML-diagrammer. Det er brugervenligt og samarbejdende, hvilket giver flere brugere mulighed for at arbejde på diagrammer i realtid.
• Draw.io: Draw.io er et gratis, webbaseret diagramværktøj, der understøtter forskellige diagramtyper, inklusive UML. Den integreres med forskellige cloud-lagringstjenester og kan bruges offline.
• Visuelt paradigme: Visual Paradigm leverer en omfattende suite af værktøjer til softwareudvikling, herunder UML-diagrammer. Det tilbyder både online- og desktopversioner og understøtter en bred vifte af UML-diagrammer.
• StarUML: StarUML er et open source UML-modelleringsværktøj med en brugervenlig grænseflade. Det understøtter standard UML 2.x-diagrammer og giver brugerne mulighed for at tilpasse og udvide dets funktionalitet gennem plugins.
• Papyrus: Papyrus er et open source UML-modelleringsværktøj, der er en del af Eclipse Modeling Project. Det giver et brugerdefinerbart miljø til oprettelse, redigering og visualisering af UML-diagrammer.
• PlantUML: PlantUML er et tekstbaseret værktøj, der giver dig mulighed for at oprette UML-diagrammer ved hjælp af en enkel og menneskelig læsbar syntaks. Det bruges ofte sammen med andre værktøjer og understøtter en række diagramtyper.

8. Trin til at oprette UML-diagrammer

fed skrift i css

Oprettelse af Unified Modeling Language (UML)-diagrammer involverer en systematisk proces, der typisk omfatter følgende trin:

• Trin 1: Identificer formålet:
  • Bestem formålet med at oprette UML-diagrammet. Forskellige typer UML-diagrammer tjener forskellige formål, såsom at indfange krav, designe systemarkitektur eller dokumentere klasseforhold.
• Trin 2: Identificer elementer og relationer:
  • Identificer nøgleelementerne (klasser, objekter, use cases osv.) og deres relationer, der skal repræsenteres i diagrammet. Dette trin involverer at forstå strukturen og adfærden af ​​det system, du modellerer.
• Trin 3: Vælg den passende UML-diagramtype:
  • Vælg den UML-diagramtype, der bedst passer til dine modelleringsbehov. Almindelige typer omfatter klassediagrammer, brugsdiagrammer, sekvensdiagrammer, aktivitetsdiagrammer og mere.
• Trin 4: Opret en grov skitse:
  • Før du bruger et UML-modelleringsværktøj, kan det være nyttigt at lave en grov skitse på papir eller en tavle. Dette kan hjælpe dig med at visualisere layoutet og forbindelserne mellem elementer.
• Trin 5: Vælg et UML-modelleringsværktøj:
  • Vælg et UML-modelleringsværktøj, der passer til dine præferencer og krav. Der er forskellige værktøjer tilgængelige, både online og offline, som tilbyder funktioner til at oprette og redigere UML-diagrammer.
• Trin 6: Opret diagrammet:
  • Åbn det valgte UML-modelleringsværktøj og opret et nyt projekt eller diagram. Begynd at tilføje elementer (f.eks. klasser, use cases, aktører) til diagrammet og forbind dem med passende relationer (f.eks. associationer, afhængigheder).
• Trin 7: Definer elementegenskaber:
  • Angiv relevante egenskaber og attributter for hvert element i diagrammet. Dette kan omfatte klasseattributter og -metoder, brugscasedetaljer eller enhver anden information, der er specifik for diagramtypen.
• Trin 8: Tilføj anmærkninger og kommentarer:
  • Forbedre klarheden af ​​dit diagram ved at tilføje anmærkninger, kommentarer og forklarende noter. Dette hjælper enhver, der gennemgår diagrammet, for at forstå designbeslutningerne og logikken bag det.
• Trin 9: Valider og gennemgå:
  • Gennemgå diagrammet for nøjagtighed og fuldstændighed. Sørg for, at relationerne, begrænsningerne og elementerne nøjagtigt repræsenterer det påtænkte system eller proces. Valider dit diagram i forhold til kravene og foretag de nødvendige justeringer.
• Trin 10: Forfin og gentag:
  • Forfin diagrammet baseret på feedback og yderligere indsigt. UML-diagrammer skabes ofte iterativt, efterhånden som forståelsen af ​​systemet udvikler sig.
• Trin 11: Generer dokumentation:
  • Nogle UML-værktøjer giver dig mulighed for at generere dokumentation direkte fra dine diagrammer. Dette kan omfatte klassedokumentation, brugscasebeskrivelser og anden relevant information.

Bemærk: Husk, at de specifikke trin kan variere baseret på UML-diagramtypen og det værktøj, du bruger.

9. UML diagrammer bedste praksis

Unified Modeling Language (UML) er et kraftfuldt værktøj til at visualisere og dokumentere designet af et system. For at skabe effektive og meningsfulde UML-diagrammer er det vigtigt at følge bedste praksis. Her er nogle bedste UML-metoder:

1. Forstå publikum: Overvej dit publikum, når du opretter UML-diagrammer. Skræddersy detaljeringsgraden og valget af diagrammer, så de matcher forståelsen og behovene hos dit publikum, uanset om de er udviklere, arkitekter eller interessenter.
2. Hold diagrammer enkle og fokuserede: Sigt efter enkelhed i dine diagrammer. Hvert diagram skal fokusere på et specifikt aspekt af systemet eller et bestemt sæt af relationer. Undgå rod og unødvendige detaljer, der kan distrahere fra hovedbudskabet.
3. Brug konsekvente navnekonventioner: Vedtag konsistente og meningsfulde navne for klasser, objekter, attributter, metoder og andre UML-elementer. Klare og gennemtænkte navnekonventioner øger forståeligheden af ​​dine diagrammer.
4. Følg standard UML-notationer: Overhold standard UML notationer og symboler. Konsistens i brugen af ​​UML-konventioner sikrer, at dine diagrammer let kan forstås af andre, der er fortrolige med UML.
5. Hold eksplicitte forhold: Tydeligt definere og mærke relationer mellem elementer. Brug passende pile, multiplicitetsnotationer og associationsnavne til at kommunikere arten af ​​forbindelser mellem klasser, objekter eller use cases.

10. UML og agil udvikling

Unified Modeling Language (UML) og Agile-udvikling er to forskellige tilgange til softwareudvikling, og de kan integreres effektivt for at forbedre den overordnede udviklingsproces. Her er nogle nøglepunkter om forholdet mellem UML og agil udvikling:

10.1. UML i agil udvikling

• Visualisering og kommunikation: UML-diagrammer giver en visuel måde at repræsentere systemarkitektur, design og adfærd. I agil udvikling, hvor kommunikation er afgørende, kan UML-diagrammer tjene som effektive kommunikationsværktøjer mellem teammedlemmer, interessenter og endda ikke-tekniske målgrupper.
• Brugerhistorier og brugssager: UML use case diagrammer kan bruges til at fange og modellere brugerhistorier i Agile udvikling. Use cases hjælper med at forstå systemet fra et slutbrugerperspektiv og bidrager til skabelsen af ​​brugerhistorier.
• Iterativ modellering: Agile metoder lægger vægt på iterativ udvikling, og UML kan tilpasses til at understøtte denne tilgang. UML-modeller kan oprettes og forfines trinvist, efterhånden som forståelsen af ​​systemet udvikler sig under hver iteration.
• Agile modelleringsteknikker: Agile modelleringsteknikker, såsom user story mapping og impact mapping, supplerer UML ved at give lette måder at visualisere og kommunikere krav og design på. Disse teknikker stemmer overens med det agile princip om at værdsætte fungerende software frem for omfattende dokumentation.

10.2. Afbalancering af smidighed og modellering

• Adaptiv modellering: Adopter en adaptiv modelleringstilgang, hvor UML bruges i det omfang, det er nødvendigt for effektiv kommunikation og forståelse. Fokus bør være på at levere værdi gennem fungerende software frem for udtømmende dokumentation.
• Team Empowerment: Giv udviklingsteamet mulighed for at vælge det rigtige niveau af modellering baseret på projektets behov. Teammedlemmer skal føle sig trygge ved at bruge UML som et kommunikationsværktøj uden at føle sig belastet af overdrevne modelleringskrav.

11. Almindelige udfordringer i UML-modellering

1. Tidskrævende: UML-modellering kan opfattes som tidskrævende, især i hurtige agile miljøer, hvor hurtig udvikling lægges vægt på. Hold kan have svært ved at følge med behovet for hyppige opdateringer til UML-diagrammer.
2. Overdokumentation: Agile principper værdsætter fungerende software frem for omfattende dokumentation. Der er risiko for overdokumentation ved brug af UML, da teams kan bruge for meget tid på detaljerede diagrammer, der ikke direkte bidrager til at levere værdi.
3. Ændring af krav: Agile projekter står ofte over for skiftende krav, og UML-diagrammer kan hurtigt blive forældede. Det kan være udfordrende at følge med i disse ændringer og sikre, at UML-modeller afspejler den nuværende systemtilstand.
4. Samarbejdsproblemer: Agile lægger vægt på samarbejde mellem teammedlemmer, og nogle gange ses UML-diagrammer som artefakter, som kun visse teammedlemmer forstår. Det kan være en udfordring at sikre, at alle kan bidrage til og drage fordel af UML-modeller.

12. Fordele ved at bruge UML-diagrammer

1. Standardisering: UML giver en standardiseret måde at repræsentere systemmodeller på, hvilket sikrer, at udviklere og interessenter kan kommunikere ved hjælp af et fælles visuelt sprog.
2. Meddelelse: UML-diagrammer fungerer som et kraftfuldt kommunikationsværktøj mellem interessenter, herunder udviklere, designere, testere og forretningsbrugere. De hjælper med at formidle komplekse ideer på en mere forståelig måde.
3. Visualisering: UML-diagrammer letter visualiseringen af ​​systemkomponenter, relationer og processer. Denne visuelle repræsentation hjælper med at forstå og designe komplekse systemer.
4. Dokumentation: UML-diagrammer kan bruges som effektive dokumentationsværktøjer. De giver en struktureret og organiseret måde at dokumentere forskellige aspekter af et system, såsom arkitektur, design og adfærd.
5. Analyse og design: UML understøtter både analyse- og designfaser af softwareudvikling. Det hjælper med at modellere kravene til et system og derefter transformere dem til et design, der kan implementeres.