UML diagramų kūrimo ir duomenų bazių modeliavimo vadovas
Kodėl UML?
UML pirmą kartą pasirodė 90-aisiais dėka trijų programinės įrangos inžinierių – Grady Booch, Ivar Jacobson ir James Rumbaugh, nes jie norėjo sukurti mažiau chaotišką sudėtingėjančio programinės įrangos kūrimo būdą ir atskirti metodiką nuo proceso. Šiandien UML vis dar yra pagrindinė programuotojų, projektų vadovų, verslo vadovų, technologijų verslininkų ir įvairių pramonės šakų specialistų notacija.
Kokie yra UML pranašumai?
- Supaprastina sudėtingus procesus
- Išlaiko atviras ryšių linijas
- Automatizuoja programinės įrangos gamybą ir procesus
- Padeda išspręsti nuolatines architektūros problemas
- Pagerina darbo kokybę
- Sumažina išlaidas ir laiką iki pateikimo rinkai
UML diagramų tipai
Nuo klientų ir projektų vadovų iki techninių autorių, dizainerių, analitikų, programuotojų ir kokybės užtikrinimo specialistų bei testuotojų, kiekvienas vaidmuo naudos konkrečią diagramą pagal savo poreikius. Tai reiškia, kad kiekvienoje schemoje turi būti skirtingi akcentai ir išsamumo lygis. UML tikslas – vizualiai išreikšti diagramas, kurias būtų lengva suprasti visiems.
Struktūrinės diagramos
Veikimo būdo diagramos
Iš arčiau susipažinkime su įvairiais UML diagramų tipais, kurie patenka į kiekvieną kategoriją:
1. Struktūrinės UML diagramos
Klasės diagrama. Ši diagrama, dažniausiai naudojama programinės įrangos kūrimui, yra naudojama sistemos loginei ir fizinei struktūrai pavaizduoti ir rodo sistemos klases. Ji panaši į struktūrinę schemą, nes klasės pateikiamos su laukais. Šioje diagramoje vizualizuojamos skirtingos klasės ir rodoma, kaip jos tarpusavyje susijusios, o kiekvienoje klasėje yra trys sekcijos:
- Viršutinė sekcija: klasės pavadinimas
- Vidurinė sekcija: klasės atributai
- Apatinė sekcija: klasės metodai arba operacijos
UML klasių sąsajos diagramos pavyzdys. Šabloną galima atsisiųsti.
Objektų diagrama. Dažnai ši diagrama naudojama kaip būdas dar kartą patikrinti klasių diagramos tikslumą. Kitaip tariant, ar ji veiks praktiškai? Joje rodomi sistemos objektai ir jų ryšiai bei pateikiamas geresnis galimų dizaino trūkumų, kuriuos reikia ištaisyti, vaizdas.
Komponentų diagrama. Dar vadinama komponentų srauto diagrama, ji rodo loginius elementų grupavimus ir jų ryšius. Kitaip tariant, joje pateikiamas paprastesnis sudėtingos sistemos vaizdas, išskaidant į mažesnius komponentus. Kiekviena dalis rodoma naudojant stačiakampį lauką, kurio viduje įrašytas pavadinimas. Jungtys apibrėžia ryšius / priklausomybes tarp skirtingų komponentų.
Sudėtinė struktūrinė diagrama. Ją retai naudoja tie, kas nedirba programinės įrangos kūrimo srityje. Kodėl? Nors ji panaši į klasių diagramą, ji yra išsamesnė ir joje aprašoma kelių klasių vidinė struktūra bei rodomos jų sąveikos. Jei nesate programų kūrėjas, aukščiausiojo lygio vaizdas tikriausiai pateiks jums pakankamai informacijos.
Diegimo diagrama. Šioje diagramoje rodomi aparatūros (mazgų) ir programinės įrangos (artefaktų) komponentai bei jų ryšiai. Joje vizualiai pateikiama informacija, kur tiksliai įdiegtas kiekvienas programinės įrangos komponentas.
Greitai pradėkite savo verslą pasinaudoję „Microsoft 365“ kursu pradedantiesiems
Paketų diagrama. Ji naudojama modelį sudarančių paketų priklausomybėms pavaizduoti. Pagrindinis tikslas yra parodyti ryšį tarp įvairių didelių komponentų, kurie sudaro sudėtingą sistemą.
Profilių diagrama. Ji mažiau primena diagramą, o labiau – kalbą. Profilių diagrama padeda kurti naujas UML diagramų ypatybes ir semantiką, apibrėždama pasirinktinius stereotipus, pažymėtas reikšmes ir apribojimus. Šie profiliai leidžia tinkinti UML metamodelį skirtingoms platformoms (pvz., „Java Platform“, „Enterprise Edition“ („Java EE“) arba „Microsoft .NET Framework“) ir sritims (pvz., verslo procesų modeliavimui, į paslaugas orientuotai architektūrai, medicinos programoms ir kt.).
2. Veikimo būdo UML diagramos:
Bazinės UML naudojimo atvejų diagramos pavyzdys. Šabloną galima atsisiųsti.
Naudojimo atvejų diagrama. Ji apibūdina, ką atlieka sistema, bet ne tai, kaip ji tai atlieka. Naudojimo atvejis yra rinkinys įvykių, kurie įvyksta, kai „veikėjas“ procesui užbaigti naudoja sistemą. Veikėjas apibrėžiamas kaip bet kuris asmuo arba bet kas, kas sąveikauja su sistema (asmenuo, organizacija ar programa) iš už sistemos ribų. Taigi, naudojimo atvejų diagrama vizualiai apibūdina tą sekų rinkinį ir nurodo sistemos funkcinius reikalavimus.
Sąveikos apžvalgos diagrama. Dažnai sudėtinga, ši diagrama yra panaši į veiklos diagramą, nes abiejose pateikiama nuosekli veiklos seka. Tačiau sąveikos apžvalgos diagrama yra veiklos diagrama, sukurta iš skirtingų sąveikos diagramų. Jose naudojami tie patys aiškinimai kaip ir veiklos diagramoje (pradinis, galutinis, sprendimas, suliejimas, išsišakojimas ir sujungimo mazgai), įtraukiant papildomus elementus, tokius kaip sąveika, sąveikos naudojimas, laiko apribojimas ir trukmės apribojimas.
Laiko diagrama. Kai laikas tampa pagrindinis aspektas, naudojama ši UML diagrama. Dar vadinama sekos arba įvykių diagrama, ši diagrama nerodo, kaip objektai sąveikauja arba keičia vienas kitą. Funkcine prasme joje rodoma, kaip objektai ir veikėjai veikia laiko juostoje. Čia pagrindinis dėmesys skiriamas įvykių trukmei ir pasikeitimams, kurie įvyksta atsižvelgiant į trukmės apribojimus. Pagrindinės laiko diagramos dalys:
- Laiko linija: atskiras dalyvis
- Būsenos laiko juosta: skirtingos būsenos, per kurias sraute pereina laiko linija
- Trukmės apribojimas: laikas, reikalingas, kad apribojimas būtų įvykdytas
- Laiko apribojimas: laikas, per kurį dalyvis turi kažką įvykdyti
- Sunaikinimo atvejis: kur baigiasi objekto laiko linija. Po sunaikinimo atvejo laiko linijoje nebus rodomas joks kitas atvejis.
Būsenų automato diagrama. Dar vadinama būsenų diagrama, ši diagrama taikoma, kai objekto veikimo būdas yra sudėtingas, o išsami informacija yra kritinės svarbos. Ji padeda apibūdinti vieno objekto (arba kartais – operatoriaus) veikimo būdą ir kaip jis keičiasi, atsižvelgiant į vidinius ir išorinius įvykius.
Sekos diagrama. Ši vizualiai patraukli diagrama, kuri yra populiari ne tik kūrimo bendruomenėje, puikiai tinka visų tipų verslo procesams rodyti. Ji tiesiog atskleidžia sistemos struktūrą, chronologiškai parodydama pranešimų ir sąveikos tarp veikėjų bei objektų seką. Sekos diagramose rodoma paprasta iteracija ir šakojimas. Tai naudinga atliekant kelias užduotis vienu metu.
Ryšių diagrama. Ryšių arba bendradarbiavimo diagrama yra panaši į sekos diagramą. Tačiau joje akcentuojamas ryšys tarp objektų. Joje rodoma sąveikoje dalyvaujančių objektų struktūra ir pateikiama sudėtingesnė iteracija bei šakojimas.
Duomenų bazės modeliai
UML taip pat populiarėja kaip duomenų bazių modeliavimo notacija. Šie modeliai yra puikus vaizdinis įrankis idėjoms telkti, laisvos formos diagramoms kurti ir bendradarbiauti įgyvendinant idėjas.
Nors UML neturi specifikacijų, tinkamų duomenų modeliavimui, tai gali būti naudingas diagramų kūrimo įrankis, ypač todėl, kad duomenys iš duomenų bazių gali būti naudojami objektiniam programavimui.
Pažvelkime į skirtingų tipų duomenų bazės modelius, kuriuos galite sukurti:
- Hierarchinis duomenų bazės modelis. Senas, bet geras modelis, kurio duomenys išdėstyti į medį panašioje struktūroje. Medį sudaro kelios grupės, vadinamos segmentais. Jame naudojamas ryšys „vienas su daugeliu“. Duomenų prieiga taip pat nuspėjama.
- Tinklo modelis. Šiam modeliui naudojama grafo forma, kurioje ryšių tipai yra lankai, o objektų tipai yra mazgai. Skirtingai nei kiti duomenų bazės modeliai, tinklo modelio schema neapsiriboja tinkleliu ar hierarchija.
- Į objektą orientuotas duomenų bazės modelis. Šis modelis naudoja objektų rinkinį arba daugkartinio naudojimo programinės įrangos elementus su susijusiomis funkcijomis ir metodais. Pavyzdžiui, multimedijos duomenų bazėje gali būti vaizdų, kurių negalima saugoti sąryšinėje duomenų bazėje. Arba hiperteksto duomenų bazėje leidžiamas susiejimas su kitais objektais.
- Sąryšinis modelis. Čia duomenys yra struktūrizuojami naudojant ryšius arba į tinklelį panašias matematines struktūras, kuriose yra stulpelių ir eilučių. Iš esmės tai yra lentelė.
- Objektų ir sąryšių modelis. Kaip nurodo pats pavadinimas, šis modelis yra dviejų anksčiau nurodytų modelių kombinacija. Jis palaiko objektus, klases, paveldėjimą ir kitus į objektą orientuotus elementus, bet taip pat palaiko duomenų tipus, lentelių struktūras ir pan., kaip sąryšinis duomenų modelis.
- Objektų ryšių modelis. Jį sudaro objektų tipai (žmonės, vietos ar dalykai). Jame rodomi tarp jų galintys būti ryšiai. Apibrėždama objektus, jų atributus ir rodydama jų ryšius, objektų ryšių diagrama iliustruoja loginę duomenų bazių struktūrą.
- Dokumentų modelis. Jis skirtas dokumentams arba pusiau struktūrizuotiems, o ne neskaidomiesiems, duomenims saugoti ir tvarkyti. Jame naudojama medžio struktūra, kurioje kiekvienas mazgas yra objektas, nurodantis dokumento dalį.
- Objektų-atributų-reikšmių modelis. Objektų-atributų-reikšmių arba atviros schemos modeliuose duomenys įrašomi kaip trys stulpeliai:
- Objektas (kas aprašoma)
- Atributas arba parametras (pvz., pavadinimas, aprašas, duomenų tipas)
- Atributo reikšmė
- Žvaigždės schema. Tai paprasčiausia dimensijų modelio versija, kurioje duomenys išdėstomi dimensijomis ir faktais. Ji naudojama verslo įžvalgų ir duomenų saugojimo programose, nes yra tinkama didelių duomenų rinkinių užklausoms teikti.
Supaprastinimas naudojant programinę įrangą
Nesvarbu, ar kuriate duomenų bazės modelius, ar UML diagramas, naudodami programinės įrangos įrankį supaprastinsite ir pagerinsite procesą. Būtinai pasirinkite tą, kuris leis jums:
- Kurti profesionalias diagramas naudojant paruoštus šablonus ir tūkstančius figūrų iš turinio ekosistemos, atitinkančios pramonės standartus, tokius kaip UML 2.5, taip pat BPMN 2.0 ir IEEE.
- Įkvėpti diagramoms gyvybės naudojant duomenų persidengimą, piktogramas, spalvas bei grafinius elementus, kad duomenis būtų lengviau suprasti, įskaitant vienu veiksmu pritaikomą „Excel“ duomenų vizualizavimą.
- Bendradarbiauti su kitais naudojant redagavimą vienu metu, komentavimą ir paaiškinimus.
- Užtikrinti, kad jūsų informacija būtų perteikiama tiksliai ir teisingai, ir pasiekti diagramas beveik iš bet kurios vietos naudojant naršyklę arba įrenginio programas.
Programinės įrangos kūrimo ir ne programinės įrangos sistemose daugelyje pramonės šakų vaizdinių UML diagramų naudojimas gali atlikti svarbų vaidmenį sėkmingai kuriant veikimo būdo procesus ir struktūras. Sužinokite daugiau apie UML diagramų kūrimą naudojant programinę įrangą , naudodami šį nuoseklų vadovą.
Marin yra „Microsoft“ rinkodaros komandos narys. Jis džiaugiasi matydamas, kaip verslininkai gali geriau pradėti, valdyti ir plėsti savo verslą.
Sekite „Microsoft 365“