Sprievodca vytváraním diagramov jazyka UML a modelovaním databázy
Prečo jazyk UML?
Jazyk UML sa prvýkrát objavil v 90. rokoch. Zásluhu na tom majú traja softvéroví inžinieri – Grady Booch, Ivar Jacobson a James Rumbaugh – pretože chceli vytvoriť menej chaotický spôsob znázorňovania stále zložitejšieho softvéru a zároveň oddeliť metodológiu od procesu. Jazyk UML je aj v súčasnosti štandardným spôsobom zápisu pre vývojárov, ako aj projektových manažérov, vlastníkov podnikov, technikov a profesionálov v rôznych odvetviach.
Aké sú výhody jazyka UML?
- Zjednodušuje zložitosť
- Udržiava komunikáciu otvorenú
- Automatizuje produkciu softvéru a procesov
- Pomáha vyriešiť trvalé problémy s architektúrou
- Zvyšuje kvalitu práce
- Znižuje náklady a čas uvedenia na trh
Typy diagramov jazyka UML
Od zákazníkov a projektových manažérov až po technických autorov, návrhárov, analytikov, programátorov, kontrolórov kvality, každá rola bude používať špecifický diagram, ktorý vyhovuje ich potrebám. To znamená, že každé rozloženie vyžaduje iné zameranie a úroveň podrobností. Cieľom je, aby jazyk UML vizuálne vyjadroval diagramy, ktoré sú ľahko zrozumiteľné pre každého.
Príklad základného sekvenčného diagramu jazyka UML. Šablóna dostupná na stiahnutie
Pozrime sa na to bližšie:
Štrukturálne diagramy
Diagramy správania
Poďme sa bližšie pozrieť na mnohé rôzne typy diagramov jazyka UML, ktoré spadajú do každej kategórie:
1. Štrukturálne diagramy jazyka UML
Diagram tried. Tento diagram je najbežnejší typ pri vývoji softvéru a používa sa na znázornenie logického a fyzického návrhu systému a zobrazenie jeho tried. Vyzerá podobne ako vývojový diagram, pretože triedy sú znázornené poľami. Tento diagram ponúka vizuálne znázornenie rôznych tried a ich vzájomné vzťahy. Každá trieda má tri oddiely:
- Horná časť: názov triedy
- Stredná časť: atribúty triedy
- Dolná časť: metódy alebo operácie triedy
Príklad diagramu rozhrania tried jazyka UML. Šablóna dostupná na stiahnutie.
Objektový diagram. Tento diagram sa často používa ako spôsob kontroly presnosti diagramu tried. Inými slovami, bude to fungovať v praxi? Zobrazuje objekty systému a ich vzťahy a ponúka lepší prehľad o potenciálnych chybách návrhu, ktoré je potrebné opraviť.
Implementačný diagram. Označuje sa tiež ako diagramu toku súčastí a zobrazuje logické zoskupenia prvkov a ich vzťahy. Inými slovami, poskytuje zjednodušené zobrazenie zložitého systému tak, že ho rozdelí na menšie súčasti. Každá z týchto častí sa zobrazuje pomocou obdĺžnikového poľa, vnútri ktorého je napísaný jeho názov. Konektory definujú vzťah/závislosti medzi rôznymi súčasťami.
Diagram zloženej množiny objektov. Tento diagram sa len málokedy používa mimo oblasti vývoja softvéru. Prečo? Hoci je podobný diagramu tried, podrobnejšie popisuje internú štruktúru viacerých tried a zobrazuje interakcie medzi nimi. Ak nie ste vývojárom, bude vám pravdepodobne stačiť zobrazenie najvyššej úrovne.
Diagram nasadenia. Tento diagram znázorňuje hardvérové (uzly) a softvérové (artefakty) súčasti a ich vzťahy. Ponúka vizuálne znázornenie presne tam, kde je nasadená každá softvérová súčasť.
Naštartujte svoj podnik s rýchlokurzom v službe Microsoft 365
Diagram balíkov. Používa sa na zobrazenie závislostí medzi balíkmi, ktoré tvoria model. Hlavným cieľom je zobraziť vzťah medzi rôznymi veľkými súčasťami, ktoré tvoria komplexný systém.
Diagram profilov. Je menej podobný diagramu a viac jazyku. Diagram profilov pomáha vytvárať nové vlastnosti a sémantiku pre diagramy jazyka UML definovaním vlastných stereotypov, označených hodnôt a obmedzení. Tieto profily umožňujú prispôsobiť metamodel jazyka UML pre rôzne platformy (napríklad Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) alebo Microsoft .NET Framework) a domény (napríklad modelovanie obchodných procesov, architektúra orientovaná na služby, lekárske aplikácie a ďalšie).
2. Diagramy správania jazyka UML:
Príklad základného diagramu prípadu použitia jazyka UML. Šablóna dostupná na stiahnutie.
Diagram prípadu použitia. Popisuje, čo systém robí, ale nie, ako to robí. Prípad použitia je množina udalostí, ku ktorým dochádza, keď „účastník“ použije systém na dokončenie procesu. „Účastník“ je definovaný ako ktokoľvek alebo čokoľvek, kto alebo čo komunikuje so systémom (osoba, organizácie alebo aplikácia) mimo systému. Diagram prípadu použitia teda vizuálne popisuje túto množinu sekvencií a predstavuje funkčné požiadavky systému.
Diagram prehľadu interakcií. Tento diagram je často zložitý a podobá sa na diagram aktivít, pretože oba zobrazujú postupnosť aktivít krok za krokom. Diagram prehľadu interakcií je však diagram aktivity, ktorý sa skladá z rôznych diagramov interakcií. Používajú rovnaké poznámky ako diagram aktivity (počiatočné, konečné, rozhodovacie, zlúčené, rozdeľovacie a spájacie uzly) s pridaním prvkov, ako sú interakcia, používanie interakcie, časové obmedzenie a obmedzenie trvania.
Diagram časovania. Keď je v centre pozornosti časovanie, používa sa tento diagram jazyka UML. Označuje sa aj ako sekvenčný diagram alebo diagram udalostí. Nezobrazuje, ako spolu objekty vzájomne interagujú alebo sa vzájomne menia. Funkčne znázorňuje, ako objekty a účastníci fungujú na časovej osi. Zameriava sa na to, ako dlho udalosti trvajú, a na zmeny, ku ktorým dochádza v závislosti na obmedzení trvania. Hlavné časti diagramu časovania zahŕňajú:
- Životný cyklus: jednotlivý účastník
- Časová os stavu: rôzne stavy, ktorými životný cyklus prechádza v rámci kanála
- Obmedzenie trvania: čas potrebný na splnenie obmedzenia
- Časové obmedzenie: čas, v ktorom musí účastník niečo splniť
- Výskyt zničenia: kde končí životný cyklus objektu. Po výskyte zničenia životného cyklu sa nezobrazí žiadny ďalší výskyt.
Diagram stavového mechanizmu. Tento diagram sa označuje aj ako stavový diagram a používa sa vtedy, keď je správanie objektu zložité, a jeho podstatou sú podrobnosti. Pomáha popísať správanie jedného objektu (alebo niekedy operátora) a spôsob, akým sa mení na základe interných a externých udalostí.
Sekvenčný diagram. Tento vizuálne pôsobivý diagram, ktorý je obľúbený nielen v komunite návrhov, dobre zobrazuje všetky typy firemných procesov. Jednoducho znázorňuje štruktúru systému a chronologicky zobrazuje postupnosť správ a interakcií medzi účastníkmi a objektmi. Sekvenčné diagramy zobrazujú jednoduchú iteráciu a vetvenie. Je vhodný pre multitasking.
Komunikačný diagram. Komunikačný diagram alebo diagram spolupráce je podobný sekvenčnému diagramu. Zvýrazňuje však komunikáciu medzi objektmi. Zobrazuje usporiadanie objektov, ktoré sa zúčastňujú interakcie, a obsahuje zložitejšiu iteráciu a vetvenie.
Modely databáz
Jazyk UML tiež získava obľubu ako zápis pre modelovanie databáz. Tieto modely sú skvelým vizuálnym nástrojom na brainstorming, voľnú tvorbu diagramov a spoluprácu na nápadoch.
Hoci jazyk UML nemá špecifikácie pre modelovanie údajov, môže to byť užitočný nástroj na tvorbu diagramov, najmä preto, že údaje z databáz možno použiť v objektovo orientovanom programovaní.
Poďme sa pozrieť na rôzne typy modelov databáz, ktoré môžete vytvoriť:
- Hierarchický model databázy. Starý, ale dobrý – údaje tohto modelu sú usporiadané do stromovej štruktúry. Strom sa skladá z niekoľkých skupín nazývaných segmenty. Používa vzťah „one-to-many“. Prístup k údajom je tiež predvídateľný.
- Sieťový model. Tento model má formu grafu, kde typy vzťahov sú oblúky a typy objektov sú uzly. Na rozdiel od iných modelov databáz nie je schéma sieťového modelu obmedzená na mriežku alebo hierarchiu.
- Objektovo orientovaný model databázy. Tento model používa kolekciu objektov alebo opätovne použiteľných softvérových prvkov s priradenými funkciami a metódami. Multimediálna databáza môže mať napríklad obrázky, ktoré nie je možné uložiť do relačnej databázy. Alebo hypertextová databáza umožňuje prepojenie s inými objektmi.
- Relačný model. Tu sú údaje štruktúrované pomocou vzťahov alebo matematických štruktúr podobných mriežke, ktoré majú stĺpce a riadky. Je to v podstate tabuľka.
- Objektovo-relačný model. Ako už názov naznačuje, tento model je kombináciou dvoch vyššie uvedených modelov. Podporuje objekty, triedy, dedičnosť a ďalšie objektovo orientované prvky, ale podporuje aj typy údajov, tabuľkové štruktúry a ďalšie prvky podobne ako v relačnom údajovom modeli.
- Model vzťahov medzi entitami. Pozostáva z typov entít (ľudí, miest alebo vecí). Zobrazuje vzťahy, ktoré medzi nimi môžu existovať. Definovaním entít, ich atribútov a zobrazením vzťahov medzi nimi znázorňuje diagram modelu vzťahov medzi entitami logickú štruktúru databáz.
- Model dokumentov. Je určený skôr na ukladanie a spravovanie dokumentov alebo čiastočne štruktúrovaných údajov než atomické údaje. Má stromovú štruktúru, v ktorej každý uzol predstavuje časť dokumentu.
- Model entita-atribút-hodnota. V modeloch entita-atribút-hodnota alebo otvorených schém sa údaje zaznamenávajú ako tri stĺpce:
- Entita (čo sa popisuje)
- Atribút alebo parameter (napr. názov, popis, typ údajov)
- Hodnota atribútu
- Hviezdicová schéma. Toto je najjednoduchšia verzia dimenzionálneho modelu, v ktorom sú údaje usporiadané do dimenzií a faktov. Používa sa v analytických nástrojoch a skladovaní údajov, pretože je vhodný na dotazovanie veľkých množín údajov.
Zjednodušenie pomocou softvéru
Či už vytvárate databázové modely alebo diagramy jazyka UML, použitie softvérového nástroja tento proces zjednodušuje a zlepšuje. Nezabudnite vybrať taký, ktorý vám umožní:
- Vytvárať profesionálne diagramy pomocou hotových šablón a tisícov tvarov v obsahovom ekosystéme, ktorý spĺňa priemyselné normy, ako je UML 2.5, ale aj BPMN 2.0 a IEEE.
- Vdýchnite diagramom život pomocou údajového prekrytia, ikon, farieb a grafík, vďaka ktorým budú údaje prehľadnejšie, vrátane excelových vizualizácií údajovvytváraných len v jednom kroku.
- Spolupracovať s ostatnými pomocou spolutvorby, komentovania a poznámok.
- Používať jednotnú verziu údajov a získať prístup k diagramom prostredníctvom prehliadača alebo aplikácie zariadenia prakticky odkiaľkoľvek
Pri vývoji softvéru a v iných než softvérových systémoch v mnohých odvetviach môže používanie vizuálnych diagramov jazyka UML zohrávať dôležitú úlohu pri úspešnom vytváraní procesov a štruktúr správania. Ďalšie informácie o vytváraní diagramov jazyka UML pomocou softvéru nájdete v tomto podrobnom sprievodcovi.
Marin je súčasťou marketingového tímu spoločnosti Microsoft. S nadšením sleduje, ako môžu podnikatelia lepšie začať, spravovať a rozvíjať svoje firmy.
Sledujte Microsoft 365