تلعب لغة التصميم الموحدة (UML) دوراً كبيراً في تطوير البرمجيات، ولكن أيضاً في الأنظمة غير البرمجية في العديد من الصناعات، حيث إنها طريقة لإظهار سلوك وبنية النظام أو العملية بشكل مرئي. تساعد لغة التصميم الموحدة في عرض الأخطاء المحتملة في هياكل التطبيقات وسلوك النظام والعمليات التجارية الأخرى.
دليل الرسم التخطيطي للغة التصميم الموحدة (UML) وتصميم قواعد البيانات
لماذا لغة التصميم الموحدة؟
ظهرت لغة UML لأول مرة على الساحة في التسعينيات بفضل ثلاثة مهندسي برمجيات - جرادي بوش، وإيفار جاكوبسون، وجيمس رامبو - لأنهم أرادوا تطوير طريقة أقل فوضوية لتمثيل تطوير البرمجيات المتزايد التعقيد، مع فصل المنهجية عن العملية كذلك. اليوم، لا تزال UML هو التدوين القياسي للمطورين، بالإضافة إلى مديري المشاريع وأصحاب الأعمال ورجال الأعمال في مجال التكنولوجيا والمهنيين عبر الصناعات.
ما هي مزايا لغة التصميم الموحدة (UML)؟
- تبسيط التعقيدات
- إبقاء خطوط الاتصال مفتوحة
- أتمتة إنتاج البرامج والعمليات
- المساعدة على حل مشاكل التصميم المستمرة
- زيادة قيمة العمل
- التقليل من التكاليف والوقت اللازم للوصول إلى السوق
أنواع الرسوم التخطيطية للغة التصميم الموحدة (UML)
من العملاء ومديري المشاريع إلى المؤلفين التقنيين والمصممين والمحللين والمبرمجين ومختبري ضمان الجودة، سيستخدم كل دور رسم تخطيطي محدداً يناسب احتياجاتهم. وهذا يعني أن كل تخطيط يتطلب تركيزاً ومستوى مختلفاً من التفاصيل. الهدف هو أن تعبر UML بشكل مرئي عن الرسوم التخطيطية التي تسهل على الجميع فهمها.
الرسوم التخطيطية الهيكلية
رسوم تخطيطية سلوكية
دعونا نلقي نظرة فاحصة على الأنواع العديدة المختلفة لرسوم UML التخطيطية التي تندرج تحت كل فئة:
1. الرسوم التخطيطية للغة التصميم الموحدة الهيكلية
رسم تخطيطي فئة. يُستخدم هذا الرسم التخطيطي وهو النوع الأكثر شيوعاً في تطوير البرمجيات، لتصوير التصميم المنطقي والمادي للنظام وإظهار فئاته. يبدو مشابهاً رسم تخطيطي للتدفق لأنه يجري تمثيل الفئات بمربعات. يقدم هذا الرسم التخطيطي صورة مرئية للفئات المختلفة وكيفية ترابطها، وكل فئة تحتوي على ثلاث أقسام:
- أفضل مقطع: اسم الفئة
- مقطع المنتصف: سمات الفئة
- المقطع السفلي: أساليب الفصل أو عملياته
مثال عن رسم تخطيطي لرسم تخطيطي لواجهة فئة UML. قالب متاح للتنزيل.
رسم تخطيطي عنصر. في كثير من الأحيان، يُستخدم هذا الرسم التخطيطي كوسيلة للتحقق من دقة رسم الفصل التخطيطي. بمعنى آخر، هل سينجح الأمر على أرض الواقع؟ فهو يعرض عناصر النظام وعلاقاتها ويقدم رؤية أفضل لعيوب التصميم المحتملة التي تحتاج إلى إصلاح.
رسم تخطيطي للمكونات. يُعرف أيضاً باسم رسم تخطيطي لتدفق المكونات، وهو يُظهر مجموعات منطقية من العناصر والعلاقات فيما بينها. وبعبارة أخرى، فهو يعطي رؤية أكثر بساطة لنظام معقد عن طريق تقسيمه إلى مكونات أصغر. وتظهر كل قطعة باستخدام صندوق مستطيل مكتوب اسمه بداخله. تحدد الموصلات العلاقة/التبعيات بين المكونات المختلفة.
رسم تخطيطي هيكلي مركب. نادراً ما يستخدم هذا من قبل أي شخص خارج مجال تطوير البرمجيات. لماذا؟ على الرغم من أنه يشبه رسم تخطيطي الفصل، يأخذ نظرة أعمق، حيث يصف البنية الداخلية للفئات المتعددة ويظهر التفاعلات بينها. ما لم تكن مطوراً، فمن المحتمل أن يكون العرض على المستوى الأعلى بمثابة معلومات كافية.
رسم تخطيطي للنشر. يوضح هذا الرسم التخطيطي مكونات الأجهزة (العقد) والبرامج (المنتجات) والعلاقات بينها. فهو يقدم تمثيلاً مرئياً للمكان الذي يجري فيه نشر كل مكون من مكونات البرنامج بالضبط.
إطلاق العنان لأعمالك من خلال دورة تدريبية مكثفة في Microsoft 365
رسم تخطيطي لحزمة. يُستخدم هذا لتصوير التبعيات بين الحزم التي تشكل النموذج. الهدف الرئيسي هو إظهار العلاقة بين المكونات الكبيرة المختلفة التي تشكل نظاماً معقداً.
رسم تخطيطي ملف تعريف. هذا أقل شبهاً بالرسم التخطيطي وأكثر شبهاً باللغة. يساعد الرسم التخطيطي لملف التعريف في إنشاء خصائص ودلالات جديدة لرسوم UML التخطيطية من خلال تحديد الصور النمطية المخصصة والقيم ذات العلامات والقيود. تتيح لك ملفات التعريف هذه تخصيص نموذج تعريف UML لأنظمة أساسية مختلفة (مثل Java Platform أو Enterprise Edition (Java EE) أو Microsoft .NET Framework) والمجالات (مثل نمذجة عمليات الأعمال والهندسة الموجهة نحو الخدمة والتطبيقات الطبية والمزيد).
2. الرسوم التخطيطية للغة التصميم الموحدة السلوكية:
مثال على رسم تخطيطي لحالات استخدام UML الأساسي. قالب متاح للتنزيل.
رسم تخطيطي لحالات الاستخدام. هذا يصف ما يفعله النظام ولكن ليس كيف يفعل ذلك. حالة الاستخدام هي مجموعة من الأحداث التي تحدث عندما يستخدم "الممثل" نظاماً لإكمال العملية. يُعرف الفاعل على أنه أي شخص أو أي شيء يتفاعل مع النظام (شخص أو مؤسسة أو تطبيق) من خارج النظام. لذا، فإن رسم تخطيطي لحالات استخدام يصف بصرياً مجموعة التسلسلات ويمثل المتطلبات الوظيفية للنظام.
رسم تخطيطي موضح للتفاعل. غالباً ما يكون هذا الرسم التخطيطي معقداً، وهو يشبه رسم تخطيطي للأنشطة حيث يعرض كلاهما تسلسلاً خطوة بخطوة للأنشطة. لكن الرسم التخطيطي للنظرة العامة على التفاعل هو رسم تخطيطي للأنشطة مصنوع من رسوم التفاعل التخطيطية المختلفة. يستخدمون نفس التعليقات التوضيحية مثل رسم تخطيطي للأنشطة (العقد الأولية والنهائية وعقد القرار والدمج والشوكة والانضمام) مع إضافة عناصر مثل التفاعل واستخدام التفاعل وقيد الوقت وقيد المدة.
رسم تخطيطي زمني. عندما يأخذ التوقيت مركز الصدارة، يُستخدم رسم UML التخطيطي هذا. يُعرف أيضاً باسم رسم تخطيطي للأحداث أو التسلسل ولا يُظهر كيفية تفاعل الكائنات أو تغيير بعضها بعضاً. من الناحية الوظيفية، فهو يوضح كيفية تصرف الأشياء والجهات الفاعلة على طول جدول زمني. ينصب التركيز هنا على المدة التي تستغرقها الأحداث والتغييرات التي تحدث اعتماداً على قيود المدة. تتضمن الأجزاء الرئيسية للرسم التخطيطي الزمني ما يلي:
- شريان الحياة: مشارك فردي
- الجدول الزمني للحالة: الحالات المختلفة التي يمر بها شريان الحياة داخل التدفق
- قيد المدة: الوقت اللازم لتحقيق القيد
- القيد الزمني: الوقت الذي يحتاج فيه المشارك إلى إنجاز شيء ما
- حدوث التدمير: حيث ينتهي شريان الحياة للكائن. لن يظهر أي حدث آخر بعد حدوث التدمير على شريان الحياة.
رسم تخطيطي لتسلسل الحالات. يُسمى أيضاً مخطط الحالة، ويُطبق هذا الرسم التخطيطي عندما يكون سلوك الكائن معقداً، وتكون التفاصيل ذات أهمية كبيرة. فهو يساعد في وصف سلوك كائن واحد (أو في بعض الأحيان عامل تشغيل) وكيفية تغيره بناءً على الأحداث الداخلية والخارجية.
رسم تخطيطي تسلسلي. يحظى هذا الرسم التخطيطي الجذاب بشعبية كبيرة خارج مجتمع التصميم فقط، وهو جيد في عرض جميع أنواع العمليات التجارية. إنه ببساطة يكشف عن بنية النظام، ويظهر تسلسل الرسائل والتفاعلات بين الممثلين والأشياء بتسلسل زمني. تُظهر الرسوم التخطيطية التسلسلية التكرار والتفرع البسيط. إنه مناسب لتعدد المهام.
رسم تخطيطي للتفاعل. يشبه الرسم التخطيطي للتعاون أو الرسم التخطيطي التسلسلي. مع ذلك، فإنه يؤكد على التواصل بين الأشياء. يُظهر تنظيم العناصر التي تشارك في التفاعل ويتميز بتكرار وتفرع أكثر تعقيداً.
نماذج قاعدة البيانات
اكتسبت UML أيضاً شعبية باعتبارها رمزاً لقواعد بيانات النمذجة. هذه النماذج أداة مرئية رائعة للعصف الذهني والرسم التخطيطي الحر والتعاون في الأفكار.
على الرغم من أن UML لا تحتوي على مواصفات لنمذجة البيانات، يمكن أن تكون أداة مفيدة للرسم التخطيطي، خاصة وأن البيانات من قواعد البيانات يمكن استخدامها في البرمجة الموجهة للعناصر.
دعونا نلقي نظرة على أنواع مختلفة من نماذج قواعد البيانات التي يمكنك إنشاؤها:
- نموذج قاعدة بيانات هرمي. قديم ولكنه جيد، يجري تنظيم بيانات هذا النموذج في بنية تشبه الشجرة. تتكون الشجرة من عدة مجموعات تسمى القطاعات. ويستخدم علاقة واحد لأكثر. الوصول إلى البيانات يمكن التنبؤ به أيضاً.
- نموذج الشبكة الاجتماعية. يأخذ هذا النموذج شكل رسم بياني، حيث تكون أنواع العلاقات عبارة عن أقواس، وأنواع الكائنات عبارة عن عقد. على عكس نماذج قواعد البيانات الأخرى، لا يقتصر مخطط نموذج الشبكة على الشبكة أو التسلسل الهرمي.
- نموذج قاعدة بيانات موجه للعناصر. يستخدم هذا النموذج مجموعة من الكائنات، أو عناصر البرامج القابلة لإعادة الاستخدام، مع الميزات والأساليب المرتبطة بها. على سبيل المثال، يمكن أن تحتوي قاعدة بيانات الوسائط المتعددة على صور لا يمكن تخزينها في قاعدة بيانات ارتباطية. أو تسمح قاعدة بيانات النص التشعبي بالارتباط بكائنات أخرى.
- نموذج ارتباطي. هنا، يجري تنظيم البيانات باستخدام العلاقات، أو الهياكل الرياضية الشبيهة بالشبكة التي تحتوي على أعمدة وصفوف. إنها في الأساس طاولة.
- نموذج ارتباطي بعنصر. كما يوحي الاسم، هذا النموذج هو مزيج من الاثنين المذكورين أعلاه. وهو يدعم العناصر والفئات والميراث والعناصر الأخرى الموجهة للعناصر ولكنه يدعم أيضاً أنواع البيانات والهياكل الجدولية والمزيد - كما هو الحال في نموذج بيانات ارتباطي.
- نموذج لعلاقة الوحدات. ويتكون هذا من أنواع الكيانات (الأشخاص أو الأماكن أو الأشياء). ويبين العلاقات التي يمكن أن توجد بينهما. من خلال تحديد الكيانات وسماتها وإظهار العلاقات بينها، يوضح رسم ER التخطيطي البنية المنطقية لقواعد البيانات.
- نموذج مستند. إنه مصمم لتخزين المستندات أو البيانات شبه المنظمة إدارتها، بدلاً من البيانات الذرية. يحتوي على بنية شجرة حيث تكون كل عقدة عبارة عن كائن يمثل جزءاً من المستند.
- نموذج قيمة سمة الكيان. EAV أو نماذج المخطط المفتوح، يتم تسجيل البيانات في ثلاثة أعمدة:
- الكيان (ما يجري وصفه)
- السمة أو المعلمة (مثل الاسم والوصف ونوع البيانات)
- قيمة السمة
- رسم تخطيطي نجمة. هذا هو أبسط إصدار من نموذج الأبعاد، حيث يجري ترتيب البيانات في الأبعاد والحقائق. إنه مستخدم في ذكاء الأعمال وتخزين البيانات لأنه مناسب للاستعلام عن مجموعات البيانات الضخمة.
تبسيط البرامج
سواء كنت تنشئ نماذج قاعدة بيانات أو رسوم تخطيطية لـ UML، فإن استخدام أداة برمجية يعمل على تبسيط العملية وتحسينها. تأكد من اختيار واحدة تتيح لك:
- أنشئ رسوماً تخطيطية احترافية باستخدام قوالب جاهزة وآلاف الأشكال في نظام بيئي للمحتوى يتوافق مع معايير الصناعة مثل UML 2.5، وأيضاً BPMN 2.0 وIEEE.
- جعل الرسوم التخطيطية نابضة بالحياة بفضل تراكب البيانات والأيقونات والألوان والرسومات لتسهيل استيعاب البيانات، بما في ذلك العرض المصّور للبيانات بخطوة واحدة في Excel.
- تعاون مع الآخرين باستخدام التأليف المشترك والتعليق والتعليق التوضيحي.
- يمكن توصيل نسخة واحدة من الحقيقة والوصول إلى الرسوم التخطيطية من أي مكان تقريباً في المستعرض أو تطبيقات الجهاز.
في تطوير البرمجيات والأنظمة غير البرمجية في العديد من الصناعات، يمكن أن يلعب استخدام رسوم UML التخطيطية المرئية دوراً حيوياً في نجاح بناء العمليات والهياكل السلوكية. تعرّف على المزيد حول إنشاء رسوم UML التخطيطية باستخدام البرنامج باستخدام هذا الدليل التفصيلي خطوة بخطوة.
مارين جزء من فريق التسويق في Microsoft. إنه متحمس لرؤية كيف يمكن لرواد الأعمال بدء أعمالهم وإدارتها وتنميتها بشكل أفضل.
متابعة Microsoft 365