Vodnik za izdelavo diagramov UML in modeliranje zbirk podatkov
Zakaj UML?
UML so v devetdesetih letih prejšnjega stoletja uvedli trije inženirji programske opreme – Grady Booch, Ivar Jacobson in James Rumbaugh – ker so želeli razviti manj kaotičen način za predstavitev vedno bolj zapletenega razvoja programske opreme in hkrati ločiti metodologijo od postopka. Danes je UML še vedno standardno orodje za zapis za razvijalce, vodje projektov, lastnike podjetij, tehnološke podjetnike in strokovnjake v različnih panogah.
Katere so prednosti UML?
- Poenostavlja zapletenosti
- Ohranja odprte linije komuniciranja
- Avtomatizira proizvodnjo programske opreme in postopkov
- Pomaga odpraviti trajne arhitekturne težave
- Poveča kakovost dela
- Zmanjša stroške in čas za uvedbo na trg
Vrste diagramov UML
Od strank in projektnih vodij do tehničnih avtorjev, oblikovalcev, analitikov, šifrantov in preskuševalcev, vsaka vloga uporablja določen diagram, ki ustreza njihovim potrebam. To pomeni, da vsaka postavitev zahteva drugačen fokus in raven podrobnosti. Cilj je, da UML vizualno izrazi diagrame, da jih lahko razumejo vsi.
Strukturni diagrami
Diagrami delovanja
Podrobneje si oglejmo različne vrste diagramov UML, ki sodijo v posamezno kategorijo:
1. Strukturni diagrami UML
Diagrami razreda. Ta diagram, ki je najpogostejša vrsta diagrama pri razvoju programske opreme, se uporablja za prikaz logične in fizične zasnove sistema in prikaz njegovih razredov. Videti je podobno diagramu poteka, ker so razredi predstavljeni s polji. Ta diagram ponuja ponazoritev različnih razredov in kako so med seboj povezani, vsak razred pa ima tri razdelke:
- Zgornji razdelek: ime razreda
- Srednji razdelek: atributi razreda
- Spodnji razdelek: metode ali postopki razreda
Primer diagrama vmesnika razreda UML. Predloga, ki je na voljo za prenos.
Diagram predmeta. Ta diagram se pogosto uporablja kot način za dvojno preverjanje natančnosti diagrama razreda. Z drugimi besedami, ali bo deloval v praksi? Prikazuje sistemske predmete in njihove odnose ter ponuja boljši pogled na morebitne napake v zasnovi, ki jih je treba popraviti.
Diagram sestavnih delov. Znan je tudi kot diagram poteka sestavnih delov ter prikazuje logična združevanja elementov in njihove odnose. Z drugimi besedami, nudi bolj poenostavljen pogled na zapleten sistem tako, da ga razdeli na manjše sestavne dele. Vsak del je prikazan s pravokotnim poljem, v katerem je napisano njegovo ime. Povezovalniki določajo odnos/odvisnosti med različnimi sestavnimi deli.
Diagram sestavljenih struktur. Tega redko uporabljajo osebe, ki niso na področju razvoja programske opreme. Zakaj? Čeprav je diagram podoben diagramu razreda, je bolj poglobljen ter opisuje notranjo strukturo več razredov in prikazuje interakcije med njimi. Če niste razvijalec, je pogled najvišje ravni najverjetneje dovolj informativen.
Diagram uvedbe. Ta diagram prikazuje komponente strojne opreme (vozlišča) in programske opreme (artefakti) ter njihove odnose. Ponuja vizualno predstavitev, kje točno je posamezen sestavni del programske opreme uveden.
Zaženite svoj posel s kratkim tečajem o okolju Microsoft 365
Diagram paketa. Ta se uporablja za prikaz odvisnosti med paketi, ki so del modela. Glavni cilj je pokazati odnos med različnimi velikimi sestavnimi deli, ki tvorijo zapleten sistem.
Diagram profila. To je manj podobno diagramu in bolj jeziku. Z diagramom profila lahko ustvarite nove lastnosti in semantične podatke za diagrame UML tako, da določite stereotipe po meri, označene vrednosti in omejitve. S temi profili lahko prilagodite metamodel UML za različne platforme (npr. Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) ali Microsoft .NET Framework) in domene (npr. modeliranje poslovnih procesov, storitveno usmerjeno arhitekturo, zdravstvene aplikacije in drugo).
2. Diagrami UML delovanja:
Primer osnovnega diagrama UML primera uporabe. Predloga, ki je na voljo za prenos.
Diagram primera uporabe. Ta opisuje, kaj sistem naredi, vendar ne, kako to naredi. Primer uporabe je nabor dogodkov, ki se zgodi, ko udeleženec za dokončanje procesa uporabi sistem. Udeleženec je določen kot kdor koli ali kar koli, kar komunicira s sistemom (oseba, organizacija ali aplikacija) zunaj sistema. Diagram primera uporabe vizualno opisuje ta nabor zaporedij in predstavlja funkcijske zahteve sistema.
Diagram pregleda interakcije. Ta diagram, ki je pogosto zapleten, je podoben diagramu dejavnosti, saj oba prikazujeta zaporedje dejavnosti po korakih. Diagram pregleda interakcije pa je diagram dejavnosti, sestavljen iz različnih diagramov interakcije. Uporabljajo enake opombe kot diagram dejavnosti (začetna, končna, vozlišča odločitve, spajanja, vejitve in združevanja) z dodanimi elementi, kot so interakcija, uporaba interakcije, časovna omejitev in omejitev trajanja.
Diagram časa. Ko je čas v ospredju, je uporabljen ta diagram UML. Znan je tudi kot diagram zaporedja ali dogodka in ne prikazuje, kako predmeti delujejo med seboj ali spreminjajo drug drugega. Prikazuje, kako predmeti in udeleženci delujejo po časovni premici. Tukaj je poudarek na tem, kako dolgo trajajo dogodki in katere spremembe se zgodijo glede na omejitve trajanja. Med glavnimi deli diagrama časa so:
- Življenjska doba: posamezni udeleženci
- Časovna premica stanja: različna stanja, skozi katera gre življenjska doba znotraj cevovoda
- Omejitev trajanja: čas, potreben za izpolniti omejitve
- Časovna omejitev: čas, v katerem mora udeleženec nekaj izpolniti
- Pojavitev uničenja: kjer se življenjska doba predmeta konča. Po pojavitvi uničenja na življenjski premici se ne bo pojavila nobena druga pojavitev.
Diagram stroja stanj. Ta diagram se imenuje tudi grafikon stanja in se uporablja, ko je vedenje predmeta zapleteno, podrobnosti pa so bistvenega pomena. Pomaga opisati vedenje enega predmeta (ali včasih operatorja) in kako se spreminja glede na notranje in zunanje dogodke.
Diagram zaporedja. Ta vizualno privlačni diagram je priljubljen tudi zunaj skupnosti za oblikovanje in je dober za prikaz vseh vrst poslovnih procesov. Preprosto razkrije strukturo sistema s prikazom zaporedja sporočil in interakcij med udeleženci in predmeti kronološko. Diagrami zaporedja prikazujejo preprosto ponovitev in vejitev. Primeren je za večopravilnost.
Diagram komunikacije. Diagram komunikacije ali sodelovanja je podoben diagramu zaporedja. Vendar pa poudari komunikacijo med predmeti. Prikazuje organizacijo predmetov, ki sodelujejo v interakciji, in vključuje bolj zapletene ponovitev in vejitev.
Modeli zbirke podatkov
UML je pridobil tudi priljubljenost kot zapis za modeliranje zbirk podatkov. Ti modeli so odlično vizualno orodje za zbiranje zamisli, prostoročno izdelavo diagramov in sodelovanje pri delu z zamislimi.
Čeprav UML nima specifikacij za modeliranje podatkov, je lahko uporabno orodje za izdelavo diagramov, še posebej, ker je podatke iz zbirk podatkov mogoče uporabiti v predmetno usmerjenem programiranju.
Oglejmo si različne vrste modelov zbirke podatkov, ki jih lahko ustvarite:
- Hierarhični model zbirke podatkov. Staro, a dobro – podatki tega modela so organizirani v strukturo, podobno drevesu. Drevo je sestavljeno iz več skupin, imenovanih segmenti. Uporablja odnos »ena proti mnogo«. Prav tako je predvidljiv dostop do podatkov.
- Model omrežja. Ta model je v obliki grafa, kjer so vrste odnosov loki, vrste predmetov pa vozlišča. Za razliko od drugih modelov zbirke podatkov shema modela omrežja ni omejena kot mreža ali hierarhija.
- Model zbirke podatkov, usmerjen na predmet. Ta model uporablja zbirko predmetov ali elementov programske opreme za vnovično uporabo s povezanimi funkcijami in metodami. Večpredstavnostna zbirka podatkov ima lahko na primer slike, ki jih ni mogoče shraniti v relacijsko zbirko podatkov. Ali pa zbirka podatkov hiperbesedila omogoča povezovanje z drugimi predmeti.
- Relacijski model. Tukaj so podatki strukturirani z odnosi ali matematičnimi strukturami, podobnimi mreži, ki imajo stolpce in vrstice. Gre pravzaprav za tabelo.
- Predmetno-relacijski model. Kot pove že ime, je ta model kombinacija dveh zgoraj omenjenih. Podpira predmete, razrede, dedovanje in druge predmetno usmerjene elemente, a hkrati podpira tudi podatkovne vrste, tabelarične strukture in podobno kot v relacijskih podatkovnih modelih.
- Entitetno-relacijski model. Sestavljen je iz vrst entitet (oseb, mest ali stvari). Prikazuje odnose, ki lahko obstajajo med njimi. Z določanjem entitet, njihovih atributov in prikazom odnosov med njimi diagram ER ponazarja logično strukturo zbirk podatkov.
- Model dokumenta. Zasnovan je za shranjevanje in upravljanje dokumentov ali polstrukturiranih podatkov namesto atomskih podatkov. Ima strukturo drevesa, v kateri je vsako vozlišče predmet, ki predstavlja del dokumenta.
- Entitetno-atributni-vrednostni model. Modeli EAV ali modeli odprtih shem, podatki so zabeleženi kot trije stolpci:
- Entiteta (kar je opisano)
- Atribut ali parameter (npr. ime, opis, vrsta podatkov)
- Vrednost atributa
- Shemo zvezdice. To je najpreprostejšo različica dimenzionalnega modela, v kateri so podatki razporejeni v dimenzije in dejstva. Uporablja se za poslovno obveščanje in skladiščenje podatkov, saj je primerno za poizvedovanje po velikih naborih podatkov.
Poenostavitev s programsko opremo
Ne glede na to, ali ustvarjate modele zbirke podatkov ali diagrame UML, orodje za programsko opremo poenostavi in izboljša postopek. Izberite možnost, s katero lahko:
- Ustvarite profesionalne diagrame z vnaprej pripravljenimi predlogami in oblikami v ekosistemu vsebine, ki izpolnjuje industrijske standarde, kot so UML 2.5, a tudi BPMN 2.0 in IEEE.
- Oživite diagrame s prekrivanjem podatkov, ikonami, barvami in grafikami za preglednejše prebiranje podatkov, vključno z upodobitvijo Excelovih podatkov v enem koraku.
- Sodelujte z drugimi s pomočjo soavtorstva, komentiranja in opomb.
- Predstavite eno različico resnice in dostopajte do diagramov skoraj povsod v brskalniku ali aplikacijah naprave.
Pri razvoju programske opreme in sistemih brez programske opreme v različnih panogah je uporaba vizualnih diagramov UML lahko ključnega pomena pri ustvarjanju postopkov in struktur vedenja. Več informacij o ustvarjanju diagramov UML s programsko opremo s tem vodnikom po korakih.
Marin je del skupine za trženje pri Microsoftu. Z veseljem vidi, kako lahko podjetja bolje zaženejo, upravljajo in razširijo svoja podjetja.
Spremljajte Microsoft 365