UML-диаграммы - Полный курс

• UML Unified Modeling Language используется для визуализации систем и баз данных.  

• Курс охватывает наиболее широко используемые диаграммы и их обозначения.  

• Каждая диаграмма будет подкреплена практическим примером.  

• UML 2.0 интегрирует различные диаграммы для проектирования и документирования систем.  

• UML использует графическую нотацию для выражения дизайна.  

• Цель UML - стандартизировать аннотации и интегрировать лучшие элементы предшествующих обозначений.  

• Диаграммы делятся на структурные и диаграммы поведения.  

• Структурные диаграммы включают составную структурную диаграмму, диаграмму развертывания, диаграмму пакетов, диаграмму профилей, диаграмму классов, диаграмму объектов и диаграмму компонентов.  

• Диаграммы поведения включают диаграмму активности, диаграмму вариантов использования, диаграмму состояний, диаграмму последовательности, диаграмму связи, диаграмму взаимодействия представлений и временную диаграмму.  

• Диаграмма классов описывает типы объектов и статические отношения между ними.  

• Основные типы отношений: ассоциация, наследование и агрегация.  

• Диаграмма компонентов иллюстрирует архитектуру программных компонентов и зависимости между ними.  

• Диаграмма развертывания моделирует физический аспект системы.  

• Включает блок-схему, показывающую архитектуру системы и распределение артефактов.  

• Диаграмма объектов представляет конкретный экземпляр системы в определенный момент времени.  

• Диаграмма пакетов показывает пакеты и зависимости между ними.  

• Позволяет моделировать многоуровневые приложения.  

• Диаграмма составной структуры показывает внутреннюю структуру класса и взаимодействия между частями.  

• Диаграмма профиля позволяет создавать стереотипы и определять отношения между ними.  

• Используется для создания стереотипов и визуализации стереотипных ценностей.  

• Диаграмма вариантов использования описывает функциональные требования системы.  

• Диаграмма действий описывает рабочие процессы и пошаговые действия.  

• Поддерживает выбор, итерацию и параллелизм.  

• Используется для моделирования вычислительных и организационных процессов.  

• Диаграмма конечного автомата описывает поведение системы на основе состояний и переходов.  

• Помогает визуализировать жизненный цикл объектов.  

• Диаграмма последовательности моделирует взаимодействие объектов на основе временной последовательности.  

• Концептуальная перспектива: описывает сущности реального мира.  

• Перспектива спецификации: описывает абстракции и интерфейсы без реализации.  

• Перспектива реализации: описывает программные реализации в определенной технологии или языке программирования.  

• Ассоциация: соединяет классы, указывая на связь между ними.  

• Наследование: схематическое представление отношений между родительским классом и потомками.  

• Реализация: отношения между интерфейсом и объектами, реализующими этот интерфейс.  

• Зависимость: отношения, когда один класс использует другой в методе.  

• Агрегация: один класс является частью другого, но может существовать отдельно.  

• Композиция: один класс является частью другого, и удаление одного приводит к удалению всех его частей.  

• Используются для моделирования физических аспектов объектов и межсистемных взаимодействий.  

• Разбивают систему на компоненты, каждый из которых отвечает за одну цель.  

• Компоненты взаимодействуют через обязательные и предоставленные интерфейсы.  

• Компоненты окружены рамкой, представляющей систему в целом.  

• Предоставленный интерфейс: интерфейс, который компонент предоставляет системе.  

• Требуемый интерфейс: интерфейс, необходимый компоненту для выполнения задачи.  

• Порт: используется для предоставления необходимых и предоставляемых интерфейсов компонентов.  

• Ассоциация: определяет семантические отношения между экземплярами типа.  

• Композиционная агрегация: сильная форма агрегации, требующая, чтобы экземпляр детали включался не более чем в один композит.  

• Агрегация: дочерний компонент может существовать сам по себе, даже не являясь частью агрегатора.  

• Ограничение: условие, выраженное на естественном или машиночитаемом языке.  

• Зависимость: элемент или набор элементов требуют других элементов для их спецификации или реализации.  

• Наследование: таксономическая связь между более общим и более конкретным классификаторами.  

• Моделирование исходного кода: определение набора файлов исходного кода и моделирование их как компонентов.  

• Моделирование исполняемого релиза: определение зависимостей компиляции между файлами исходного кода.  

• Определение набора компонентов, которые будут смоделированы.  

• Учет типов компонентов: исполняемые файлы, библиотеки, таблицы и другие.  

• Использование механизмов расширения для визуальных подсказок.  

• Учет взаимосвязей между компонентами через интерфейсы.  

• Определение классов для логической схемы базы данных.  

• Выбор стратегии отображения классов в таблицы.  

• Учет физического распределения базы данных.  

• Создание диаграммы компонентов для визуализации и документирования.  

• Диаграммы развертывания иллюстрируют конфигурацию узлов обработки.  

• Используются для моделирования физических аспектов системы.  

• Применяются для планирования архитектуры и документирования развертывания.  

• Графически выглядят как набор вершин и дуг.  

• Идентификация уникальных устройств и заметок.  

• Использование визуальных подсказок и механизмов расширения.  

• Различие между процессами и устройствами.  

• Моделирование взаимосвязей между компонентами и примечаниями.  

• Идентификация серверных и серверных процессов.  

• Моделирование поведения системы и специальных устройств.  

• Визуальные сигналы для процессоров и устройств.  

• Моделирование расположения узлов на схеме развертывания.  

• Идентификация устройств и процессоров системы.  

• Моделирование устройств связи на уровне детализации.  

• Использование диаграмм вариантов использования для указания типов поведения.  

• Преобразование сети в узлы для моделирования.  

• Вопросы для планирования развертывания системы.  

• Установка системы, обучение персонала, документация и интеграция.  

• Надежность системы, дополнительное оборудование и взаимодействие с другими системами.  

• Управление системой после развертывания и безопасность.  

• Диаграмма объектов фиксирует состояние системных объектов.  

• Используется для демонстрации примеров структур данных.  

• Иллюстрирует взаимосвязь между объектами в определенный момент времени.  

• Полезен для моделирования рекурсивных отношений и поведения системы.  

• Объекты нарисованы в виде прямоугольников.  

• Название объекта и его класс подчеркиваются и разделяются столбцом.  

• Атрибуты объекта перечислены в отдельном разделе.  

• Ссылки представляют собой разновидности ассоциаций между классами.  

• Механизм представляет функцию или поведение системы.  

• Необходимо определить классы, интерфейсы и элементы для каждого механизма.  

• Пример с механическими часами для визуализации состояния объектов.  

• Робот идентифицирует объекты в мире.  

• Робот связан с объектами, представляющими стены и двери.  

• Диаграмма показывает, как робот распознает замкнутую область.  

• Диаграмма объектов показывает состояние объектов в определенный момент времени.  

• Используется для представления взаимодействия между классами.  

• Схема пакета показывает структуру и зависимости между подсистемами.  

• Пакеты могут быть вложены друг в друга.  

• Используется для группировки элементов и определения зависимостей.  

• Пакеты образуют иерархию и имеют уникальные имена.  

• Зависимости между пакетами показывают, как изменения в одном пакете влияют на другой.  

• Система может быть представлена как пакет с системой стереотипов.  

• Стереотипы классифицируют объекты и определяют их свойства.  

• Элементы в пакетах могут иметь различную видимость.  

• Публичная, защищенная и частная видимость соответствуют классам.  

• Зависимости показывают, как элементы одного пакета используют элементы другого.  

• Общедоступные элементы добавляются как общедоступные или частные в зависимости от видимости.  

• Зависимость используется в метамоделировании и редко встречается в объектно-ориентированном анализе.  

• Диаграмма сценария отслеживает заказы для интернет-магазина.  

• Определяются пакеты и зависимости между модулями.  

• Модуль заказа грузовиков взаимодействует с модулем сведений о заказе и модулем доставки.  

• Диаграмма показывает внутреннюю структуру классов и их взаимосвязи.  

• Позволяет углубиться в детали внутренней структуры классов.  

• Пример с моделью интернет-магазина для программы лояльности.  

• Менеджер магазина содержит два типа объектов: клиент и товар.  

• Диаграмма классов показывает композицию объектов, но не раскрывает их внутреннюю структуру.  

• Диаграмма составной структуры позволяет показать связи между объектами и их внутренние структуры.  

• Диаграмма составной структуры помогает моделировать агрегацию и внешние ссылки.  

• Ключевые элементы: структурированные классификаторы, соединители и сотрудничество.  

• Сотрудничество описывает роли и связи между частями для достижения конкретной цели.  

• Пример: автомобиль с колесами, двигателем и соединителями.  

• Части диаграммы представляют экземпляры структурированного класса.  

• Соединители показывают связи между экземплярами и их роли в структуре.  

• Диаграмма профиля используется для расширения моделей UML для конкретных доменов и платформ.  

• Включает стереотипы, теги и ограничения для настройки элементов модели.  

• Стереотипы позволяют добавлять новые элементы и свойства, теги добавляют дополнительную информацию, а ограничения расширяют семантику.  

• Профили могут динамически комбинироваться для применения к одной модели.  

• Стереотипы могут распространяться на метаклассы и быть представлены текстом или графикой.  

• Профили применяются к пакетам для интеграции стереотипов.  

• Диаграммы вариантов использования обобщают взаимосвязи между вариантами использования, участниками и системами.  

• Они не показывают порядок шагов для достижения целей, а представляют только функциональные требования.  

• Используются для указания системного контекста, определения требований и проверки архитектуры системы.  

• Профессор играет две роли в двух разных системах.  

• Актеры взаимодействуют с системой, формируя варианты использования.  

• Варианты использования определяют ожидаемое поведение системы.  

• Моделирование помогает спроектировать систему с точки зрения конечного пользователя.  

• Участники канала связи связаны с вариантами использования через ассоциации.  

• Системные границы могут быть определены для каждого модуля системы.  

• Диаграмма вариантов использования иллюстрирует набор вариантов использования системы.  

• Расширения показывают дополнительную функциональность системы.  

• Включение добавляет поведение из дочернего варианта использования в базовый.  

• Обобщение или наследование показывает, как дочерний вариант использования наследует поведение от родительского.  

• Дочерний вариант использования может добавлять или переопределять поведение родителя.  

• Диаграмма вариантов использования системы продаж автомобилей.  

• Советы по структурированию и организации диаграммы вариантов использования.  

• Диаграмма активности используется для описания динамических аспектов системы.  

• Начальное примечание, поток управления, задача, примечание к решению, слияние, примечание о вилке, примечание о присоединении, объект, последнее примечание.  

• Примеры рабочих процессов: создание документа, обработка заказов, зачисление студентов на курсы программирования.  

• Полоса плавания группирует действия, выполняемые одним субъектом.  

• Пример бизнес-процесса привлечения нового клиента с использованием полосы плавания.  

• Диаграммы состояний показывают различные состояния сущностей и реакцию на события.  

• Используются для моделирования динамической природы системы.  

• Применяются к объектам, субъектам, вариантам использования, методам и подсистемам.  

• Используются в сочетании с диаграммами последовательности.  

• Описывают события, состояния и переходы для одного объекта.  

• Состояние - ограничение или ситуация в жизненном цикле объекта.  

• Событие - значительное событие, инициирующее переход состояния.  

• Переход - связь между состояниями, указывающая на переход при выполнении условий.  

• События сигнала, вызова, времени и изменения.  

• Линии перехода показывают движение между состояниями.  

• Переходы происходят при выполнении событий и действий.  

• Действия включают создание, уничтожение и отправку сигналов.  

• Субсостояния упрощают сложные диаграммы состояний.  

• Вложенные состояния могут иметь начальные и конечные состояния.  

• Диаграммы состояний используются для получения тестовых примеров.  

• Параллельные подсостояния необходимы для моделирования параллельных активностей.  

• Исторические состояния позволяют повторно входить в подсостояния.  

• Описывают взаимодействие между объектами.  

• Горизонтальная ось показывает элементы, вертикальная - время выполнения.  

• Пример: служба бронирования отелей.  

• Актер - роль, которую играет экземпляр.  

• Линия жизни - участник взаимодействия.  

• Сообщение - вызов процедур или выполнение операций.  

• Сообщение может быть синхронным или асинхронным.  

• Ответное сообщение передает информацию вызывающему абоненту.  

• Самосо сообщение - участник отправляет сообщение самому себе.  

• Фокус управления - период выполнения операции.  

• Фрагмент последовательности - комбинированный прямоугольник с взаимодействиями.  

• Оператор фрагмента указывает тип фрагмента.  

• Сообщения или группы сообщений отделяются горизонтальной пунктирной линией.  

• Используется для имитации условных операторов и петель.  

• Прерывание обработки сообщений при условии.  

• Сообщения генерируются при невозможности обработать другое сообщение.  

• Утверждение сообщений после проверки условия.  

• Строгая и нестрогая последовательная обработка сообщений.  

• Ссылки на части взаимодействия на других диаграммах.  

• Моделирование сценариев, состоящих из вариантов использования.  

• Пример сценария: покупатель вводит имя автора и система проверяет запрос.  

• Диаграммы связи показывают взаимодействие объектов.  

• Моделируют сообщения между объектами для выполнения задач.  

• Пример: бронирование гостиничных номеров.  

• Диаграммы связи и последовательности семантически эквивалентны.  

• Диаграммы связи полезны для визуализации отношений между объектами.  

• Пример: возврат книги в библиотеку.  

• Объекты делятся на поставщиков и клиентов.  

• Сообщения показаны стрелками от клиента к поставщику.  

• Вложенные сообщения обозначаются десятичной точкой.  

• Фокус управления показан на диаграмме связи.  

• Пример: создание и завершение транзакции.  

• Диаграмма надежности описывает взаимодействие объектов.  

• Иллюстрирует поток управления взаимодействиями.  

• Потоковые события показывают активность между диаграммами.  

• Диаграмма взаимодействия похожа на диаграмму действий с небольшими диаграммами последовательности.  

• Основные заметки: начальная, решение, развилка, присоединение, заключительная.  

• Примеры использования: адаптация сотрудника, взаимодействие с кодом для открытия двери, бронирование гостиничного номера.  

• Временные диаграммы показывают интервалы между изменениями состояния объектов.  

• Линии жизни представляют участников взаимодействия, а временная шкала показывает изменения состояний.  

• Сообщения отображаются стрелками, указывающими время отправки и получения.  

• Линии жизни состояний и ценностей показывают изменения с течением времени.  

• Временные шкалы могут быть использованы для отображения длительности состояний.  

• Пример: система парковки автомобилей, где временная диаграмма соответствует диаграмме последовательности.