A Linguagem de Modelagem Unificada (UML) desempenha uma função importante no desenvolvimento de software, mas também em sistemas que não são de software em muitos setores, pois é uma forma de mostrar visualmente o comportamento e a estrutura de um sistema ou de um processo. A UML ajuda a demonstrar potenciais erros nas estruturas das aplicações, no comportamento do sistema e noutros processos de negócio.
Guia de criação de diagramas UML e modelação de bases de dados
Porquê UML?
A UML entrou em cena pela primeira vez nos anos 90 graças a três engenheiros de software - Grady Booch, Ivar Jacobson e James Rumbaugh - porque queriam desenvolver uma forma menos caótica de representar o desenvolvimento de software cada vez mais complexo, separando ao mesmo tempo a metodologia do processo. Atualmente, a UML continua a ser a notação padrão para os programadores, bem como para gestores de projetos, proprietários de empresas, empresários tecnológicos e profissionais de todos os setores.
Quais são os benefícios da UML?
- Simplifica as complexidades
- Mantém as linhas de comunicação abertas
- Automatiza a produção de software e processos
- Ajuda a resolver problemas de arquitetura persistentes
- Aumenta a qualidade do trabalho
- Reduz os custos e o tempo de comercialização
Tipos de diagramas UML
Desde clientes e gestores de projetos a autores de documentos técnicos, designers, analistas, programadores e GQ, engenheiros de testes, cada função utilizará um diagrama específico adequado às respetivas necessidades. Isso significa que cada esquema requer um foco e um nível de detalhes diferentes. O objetivo é que a UML expresse visualmente diagramas que sejam fáceis de entender para todos.
Exemplo de diagrama sequencial UML básico. Modelo disponível para transferir
Vamos ver mais de perto:
Diagramas estruturais
Diagramas comportamentais
Vamos dar uma olhada mais de perto pelos diversos tipos de diagramas UML que se enquadram em cada categoria:
1. Diagramas UML estruturais
Diagrama de classe. Este diagrama, o tipo mais comum no desenvolvimento de software, é utilizado para representar o design lógico e físico de um sistema e mostra as respetivas classes. É semelhante a um fluxograma porque as classes são representadas por caixas. Este diagrama oferece-lhe um elemento visual das diferentes classes e da forma como estão inter-relacionadas, e cada classe tem três compartimentos:
- Secção superior: nome da classe
- Secção do meio: atributos da classe
- Secção inferior: métodos ou operações da classe
Exemplo de diagrama de interface de classe UML. Modelo disponível para transferir.
Diagrama de objetos. Muitas vezes, este diagrama é utilizado com o objetivo de verificar a precisão de um diagrama de classe. Por outras palavras, será que funciona na prática? Mostra os objetos de um sistema e respetivos relacionamentos e oferece uma visão melhor de possíveis falhas de projeto que precisam de correção.
Diagrama de componente. Também conhecido como diagrama de fluxo de componentes, mostra agrupamentos lógicos de elementos e as suas relações. Por outras palavras, dá-lhe uma visão mais simplificada de um sistema complexo, dividindo-o em componentes mais pequenos. Cada uma das peças é mostrada com uma caixa retangular, com o respetivo nome escrito no interior. Os conectores definem as relações/dependências entre os diferentes componentes.
Diagrama de estrutura composta. Este diagrama raramente é utilizado por alguém fora da área do desenvolvimento de software. Porquê? Embora seja semelhante a um diagrama de classes, vai mais fundo, ao descrever a estrutura interna de várias classes e mostrar as interações entre as mesmas. A menos que seja um programador, uma visão de nível superior é provavelmente informação suficiente.
Diagrama de implementação. Este diagrama mostra os componentes de hardware (nós) e software (artefactos) e as respetivas relações. Oferece uma representação visual do local exato onde cada componente de software é implementado.
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Diagrama de pacote. É utilizado para representar as dependências entre os pacotes que compõem um modelo. O seu principal objetivo é mostrar a relação entre os vários componentes grandes que formam um sistema complexo.
Diagrama de perfil. É menos parecido com um diagrama e mais com um linguagem. Um diagrama de perfil ajuda a criar novas propriedades e semântica para diagramas UML, ao definir estereótipos personalizados, valores marcados e restrições. Estes perfis permitem-lhe personalizar um metamodelo UML para diferentes plataformas (por exemplo, Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) ou Microsoft .NET Framework) e domínios (por exemplo, modelação de processos de negócio, arquitetura orientada para serviços, aplicações médicas, etc.).
2. Diagramas UML comportamentais:
Exemplo de um diagrama UML de casos de utilização básico. Modelo disponível para transferir.
Diagrama de casos de utilização. Descreve o que um sistema faz, mas não como o faz. Um caso de utilização é um conjunto de eventos que ocorre quando um "ator" utiliza um sistema para completar um processo. Um ator é definido como qualquer pessoa ou coisa que interaja com o sistema (pessoa, organização ou uma aplicação) de fora do sistema. Assim, um diagrama de casos de utilização descreve visualmente esse conjunto de sequências e representa os requisitos funcionais do sistema.
Diagrama de descrição geral da interação. Muitas vezes complexo, este diagrama é semelhante ao diagrama de atividades, uma vez que ambos mostram uma sequência de atividades passo a passo. No entanto, um diagrama de descrição geral de interação é um diagrama de atividades composto por diferentes diagramas de interação. Utiliza as mesmas anotações que um diagrama de atividades (nó inicial, final, decisão, unir, bifurcar e juntar) com a adição de elementos como interação, uso da interação, restrição de tempo e restrição de duração.
Diagrama de tempo. Este diagrama UML é utilizado sempre que o tempo é o protagonista. Também conhecido como diagrama sequencial ou de eventos, não mostra como os objetos interagem ou se alteram mutuamente. Funcionalmente, mostra como os objetos e atores agem ao longo de uma linha cronológica. O foco aqui é o tempo que os eventos levam e as mudanças que ocorrem dependendo das restrições de duração. As partes principais de um diagrama de tempo incluem:
- Linha de duração: participante individual
- Linha cronológica de estados: diferentes estados pelos quais a linha de duração acede a um pipeline
- Restrição de duração: tempo necessário para que uma restrição seja cumprida
- Restrição de tempo: tempo em que algo precisa de ser cumprido pelo participante
- Ocorrência de destruição: onde termina a linha de duração de um objeto. Nenhuma outra ocorrência aparecerá após a ocorrência de destruição numa linha de duração.
Diagrama de máquina de estado. Também designado por diagrama de estados, este diagrama aplica-se quando o comportamento de um objeto é complexo e os detalhes são essenciais. Ajuda a descrever o comportamento de um objeto (ou às vezes de um operador) e como o mesmo se altera com base em eventos internos e externos.
Diagrama sequencial. Popular para além da comunidade de design, este diagrama visualmente apelativo é indicado para mostrar todos os tipos de processos empresariais. Revela simplesmente a estrutura de um sistema, ao mostrar a sequência de mensagens e interações entre atores e objetos cronologicamente. Os diagramas sequenciais mostram iteração e subdivisões simples. É adequado para multitarefas.
Diagrama de comunicação. Um diagrama de comunicação ou colaboração é semelhante a um diagrama sequencial. No entanto, enfatiza a comunicação entre objetos. Mostra a organização dos objetos que participam numa interação e apresenta funcionalidades mais complexas de iteração e subdivisão.
Modelos de bases de dados
A UML também tem vindo a ganhar popularidade como notação para modelação de bases de dados. Estes modelos são uma ótima ferramenta visual para debate de ideias, diagramação livre e colaboração em ideias.
Embora a UML não tenha especificações para a modelação de dados, pode ser uma ferramenta útil para a diagramação, especialmente porque os dados das bases de dados podem ser utilizados na programação orientada para objetos.
Vejamos os diferentes tipos de modelos de bases de dados que pode criar:
- Modelo de base de dados hierárquico. Os dados deste modelo estão organizados numa estrutura tradicional em forma de árvore. A árvore é composta por vários grupos designados por segmentos. Utiliza uma relação um-para-muitos. O acesso aos dados também é previsível.
- Modelo de rede. Este modelo tem a forma de um gráfico, em que os tipos de relações são arcos e os tipos de objetos são nós. Ao contrário de outros modelos de bases de dados, o esquema do modelo de rede não se limita a uma grelha ou hierarquia.
- Modelo de base de dados orientado para objetos. Este modelo utiliza uma coleção de objetos, ou elementos de software reutilizáveis, com funcionalidades e métodos associados. Por exemplo, uma base de dados multimédia poderá ter imagens que não podem ser armazenadas numa base de dados relacional. Pode ainda dar-se o caso de uma base de dados de hipertexto permitir a ligação a outros objetos.
- Modelo relacional. Aqui, os dados são estruturados com relações, ou estruturas matemáticas semelhantes a grelhas que têm colunas e linhas. Trata-se essencialmente de uma tabela.
- O modelo objeto-relacional. Tal como o nome indica, este modelo é uma combinação dos dois acima mencionados. Suporta objetos, classes, herança e outros elementos orientados para objetos, mas também suporta tipos de dados, estruturas tabulares e muito mais - como num modelo de dados relacional.
- Modelo entidade-relacionamento. É composto por tipos de entidades (pessoas, lugares ou coisas). Mostra as relações que podem existir entre elas. Ao definir as entidades, os seus atributos e mostrar as relações entre elas, um diagrama ER ilustra a estrutura lógica das bases de dados.
- Modelo documental. Foi concebido para armazenar e gerir documentos ou dados semi-estruturados, em vez de dados atómicos. Tem uma estrutura em árvore em que cada nó é um objeto que representa uma parte do documento.
- Modelo entidade-atributo-valor. Nos modelos EAV ou de esquema aberto, os dados são registados em três colunas:
- A entidade (o que está a ser descrito)
- O atributo ou parâmetro (por exemplo, nome, descrição, tipo de dados)
- O valor do atributo
- Esquema de estrela. Esta é a versão mais simples de um modelo dimensional, em que os dados são organizados em dimensões e factos. É utilizado em business intelligence e armazém de dados, uma vez que é adequado para a consulta de conjuntos de dados macrodados.
Simplificar com software
Quer esteja a criar modelos de bases de dados ou diagramas UML, utilizar uma ferramenta de software simplifica e melhora o processo. Certifique-se de que escolhe uma que lhe permita:
- Crie diagramas profissionais com modelos prontos e milhares de formas num ecossistema de conteúdos que cumpre as normas da indústria, como UML 2.5, mas também BPMN 2.0 e IEEE.
- Dê vida aos diagramas com sobreposição de dados, ícones, cores e gráficos para tornar os dados mais fáceis de digerir, incluindo a apresentação de dados do Excel num só passo.
- Colabore com outros através a cocriação, comentários e anotações.
- Comunique uma versão da verdade e aceda a diagramas a partir de praticamente qualquer lugar num browser ou em aplicações de dispositivos.
No desenvolvimento de software e sistemas não-software em várias indústrias, a utilização de diagramas UML visuais pode desempenhar uma função vital para o êxito da criação de processos e estruturas comportamentais. Saiba mais sobre a criação de diagramas UML com software através deste guia passo a passo.
Marin faz parte da equipa de marketing da Microsoft. Está entusiasmado por ver como os gestores podem iniciar, gerir e desenvolver melhor os seus negócios.
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