Trace Id is missing

UML 圖表製作和資料庫模型化指南

三隻手指著黑板上的各種 UML 圖表。中間寫著 "UML" 一詞。
整合模組化語言 (UML) 除了在軟體開發中扮演重要的角色,在許多產業的非軟體系統中也是如此,因為這可讓您以視覺化方式顯示系統或程序的行為和結構。UML 可協助展示應用程式結構、系統行為和其他商務程序中的潛在錯誤。  

為什麼選擇 UML? 

UML 最早是由 Grady Booch、Ivar Jacobson 及 James Rumbaugh 這三位軟體工程師於 1990 年代所推出,他們之所以開發 UML,是因為他們想以一種較有條理的方式來表示日益複雜的軟體開發,同時也將方法從過程中獨立出來。如今,UML 依舊是開發人員、專案經理、企業負責人、科技企業家及不同產業的專業人士心中的標準首選標記法。 

UML 有哪些優點? 

  • 簡化複雜度 
 
  • 保持開放的溝通管道 
 
  • 自動化軟體和程序的製作  
 
  • 協助解決持續存在的架構問題 
 
  • 提升工作品質 
 
  • 降低成本和縮短上市時間 

UML 圖表類型  

UML 圖表主要有兩種類型:結構圖表和行為圖表 (而且在這兩種類別中有許多其他圖表)。這些變化代表了不同類型的人員使用的多種案例和圖表類型。

從客戶和專案經理,到技術作者、設計師、分析師、程式設計師和 QA 測試人員,每個角色都會利用特定圖表來符合其需求。這表示每個版面配置都需要不同的焦點和詳細程度。目標是讓 UML 以視覺化方式表達圖表,讓所有人易於理解。  

基本 UML 圖表

基本 UML 順序圖表範例。範本可供下載

 

讓我們仔細來看: 

結構圖表 

結構圖表表示軟體或系統的靜態結構,也會顯示不同的抽象和實作程度。這些圖表可用來協助您將組成系統的各種結構視覺化,例如資料庫或應用程式。其會顯示元件或模組的階層,以及彼此之間的連接和互動方式。這些工具會提供指引,並確保系統的所有部分都如預期般相對於所有其他部分運作。 

行為圖表 

這裡的焦點是軟體系統或程序的動態層面。這些圖表會顯示系統的功能,並強調模型化的系統中必須發生的情況。  

讓我們仔細來看每個類別下的多種不同 UML 圖表類型: 

1. 結構 UML 圖表 

類別圖表。此圖表是軟體開發中最常見的類型,用來描述系統的邏輯和實體設計,並顯示其類別。由於類別以方塊表示,因此看起來類似流程圖。此圖表提供不同類別及其相互關聯方式的視覺效果,每個類別都有三個區段: 

 

  • 頂端區段:類別名稱 
 
  • 中間區段:類別屬性 
 
  • 底部區段:類別方法或運算 
UML 類別介面圖表

UML 類別介面圖表範例。範本可供下載

物件圖表。此圖表通常可用來仔細檢查類別圖表是否正確。換句話說,它是否可實際運作? 其會顯示系統的物件及其關聯性,並進一步檢視需要修正的潛在設計缺陷。 

 

元件圖表。此圖表也稱為元件流程圖,顯示元素的邏輯群組及其關聯性。換句話說,它會將複雜的系統分解成較小的元件,藉此提供更簡化的系統檢視。每個元件都會使用矩形方塊來顯示,並將其名稱寫入其中。連接器定義不同元件之間的關聯性/相依性。 

 

複合結構圖表。這是軟體開發領域以外的任何人都不常使用的圖表。為什麼呢? 雖然它類似於類別圖表,但需要深入探討,以描述多個類別的內部結構,並顯示之間的互動。除非您是開發人員,否則概要檢視可能就有足夠的資訊。 

 

部署圖表。此圖表顯示硬體 (節點) 和軟體 (成品) 元件以及其關聯性。它以視覺化方式表示每個軟體元件的確切部署位置。 

留著黑色長髮的人坐在室內,專心使用平板電腦書寫內容或繪圖。

利用 Microsoft 365 中的速成課程快速開始您的業務

利用 Microsoft 365,讓您的團隊幾乎隨時隨地每天都能保持生產力。

套件圖表。此圖表可用來描述組成模型的套件之間的相依性。主要目標是顯示組成複雜系統的各種大型元件之間的關聯性。 

 

設定檔圖表。這比較不像是一種圖表,反而更像是一種語言。設定檔圖表透過定義自訂原型、標記值和限制,協助建立 UML 圖表的新屬性和語意。這些設定檔可讓您為不同的平台 (例如 Java Platform Enterprise Edition (Java EE) 或 Microsoft .NET Framework) 和領域 (例如商務程序模型化、服務導向架構、醫療應用程式等) 自訂 UML 中繼模型。 

2. 行為 UML 圖表: 

活動圖表。此圖表會描述逐步進行的過程,並有明確的開始和結束時間點。這是一組必須發生才能達成目標的活動。其會顯示每個活動如何導致下一個活動,以及所有活動的連接方式。除了軟體開發之外,這些圖表也可用於幾乎任何商務環境。這些圖表也稱為商務程序對應或模型化。 
UML 使用案例圖表

基本 UML 使用案例圖表範例。範本可供下載

使用案例圖表。此圖表會描述系統的功能,但不會描述其執行功能的方式。使用案例是「執行者」使用系統完成程序時所發生的一組事件。執行者可定義為從系統外部與系統互動的任何人事物 (人員、組織或應用程式)。因此,使用案例圖表會以視覺化方式描述該組順序,並表示系統的功能需求。 

 

互動概觀圖表。此圖表通常很複雜,而且與活動圖表很類似,因為兩者都會顯示活動的逐步順序。但互動概觀圖表是由不同互動圖表所組成的活動圖表。這些圖表使用與活動圖表相同的註釋 (初始、最終、決策、合併、分支和聯結節點),並加入互動、互動使用、時間限制和持續時間限制等元素。 

 

時間圖表。當時間成為焦點時,則會使用此 UML 圖表。此圖表也稱為順序或事件圖表,不會顯示物件彼此如何互動或如何改變彼此。實際上,其會依時間順序顯示物件和執行者的行為。這裡的焦點是事件所需的時間,以及根據持續時間限制而發生的改變。時間圖表的主要部分包括: 

 

  • 生命線:個別參與者 
 
  • 狀態時間表:生命線在管線內經過的不同狀態 
 
  • 持續時間限制:為了滿足限制所需的時間 
 
  • 時間限制:參與者必須達成某個目標的期限 
 
  • 發生銷毀:物件生命線結束的位置。生命線上發生銷毀之後,就不會再出現任何事件。 

 

狀態機器圖表。此圖表也稱為狀態圖,適用於物件的行為很複雜且細節很重要的情況。可協助描述一個物件 (有時是一個運算子) 的行為,以及該行為如何根據內部和外部事件而改變。 

 

順序圖表。不只受到設計社群歡迎,這個視覺上吸引人的圖表也很適合用來顯示所有商務程序類型。它只會顯示系統的結構,並依時間順序顯示執行者與物件之間的訊息和互動順序。順序圖表會顯示簡單的反覆運算和分支。適用於多工作業。 

 

溝通圖表。溝通或共同作業圖表類似於順序圖表。不過,它強調物件之間的溝通。其會顯示參與互動的物件組織,並以更複雜的反覆運算和分支為特色。 

資料庫模型  

UML 也逐漸成為資料庫模型化標記法的熱門選擇。這些模型是絕佳的視覺效果工具,適用於腦力激盪、自由格式圖表製作,以及就想法進行共同作業。  

 

雖然 UML 沒有資料模型化的規範,卻是很有用的圖表製作工具,特別是因為可以使用資料庫中的資料進行物件導向程式設計。  

 

讓我們看看您可以建立的不同資料庫模型類型: 

 

  • 階層式資料庫模型。此模型歷久彌新,其資料會組織成樹狀結構。該樹狀是由數個稱為區段的群組所組成。其使用一對多關聯性。也可預測資料存取。 

 

  • 網路模型。此模型採用圖形的形式,其中關聯性類型為弧形,物件類型為節點。不同於其他資料庫模型,網路模型的結構描述並不僅限作為辨識格或階層。 

 

  • 物件導向資料庫模型。此模型使用物件集合或可重複使用的軟體元素,以及相關聯的功能和方法。例如,多媒體資料庫可能具有無法儲存在關聯式資料庫中的影像。或者,超文字資料庫允許連結至其他物件。 

 

  • 關聯式模型。在這裡,資料是使用關係結構化,或是具有資料行和資料列的格線式數學結構。基本上是一個資料表。 

 

  • 物件關聯式模型。正如其名,此模型是上述兩個模型的組合。它除了支援物件、類別、繼承和其他物件導向元素之外,也支援資料類型、表格式結構等,就像是在關聯式資料模型中一樣。 

 

  • 實體關聯性模型。此模型是由實體類型 (人事地) 所組成。其會顯示這些類型之間可以存在的關聯性。ER 圖表透過定義實體、其屬性以及顯示之間的關聯性,說明資料庫的邏輯結構。 

 

  • 文件模型。這是專為儲存和管理文件或半結構化資料 (而非原子資料) 所設計。具有樹狀結構,其中每個節點都是代表文件一部分的物件。 

 

  • 實體-屬性-值模型。EAV 或開放式結構描述模型,其中資料會分三個資料行記錄:  
    • 實體 (描述的內容)  

     

    • 屬性或參數 (例如名稱、描述、資料類型) 

     

    • 屬性值 

 

  • 星型結構描述。這是最簡單的維度模型版本,其中資料會依維度和事實排列。由於適合查詢巨量資料集,因此可用於商業智慧和資料倉儲。 

使用軟體進行簡化 

無論您想要建立資料庫模型還是 UML 圖表,都可使用軟體工具來簡化及改善程序。請務必選擇可執行下列工作的軟體: 

 

  • 使用內容生態系統中現成的範本和數千個圖形,建立符合業界標準 (除了 UML 2.5 還包括 BPMN 2.0 和 IEEE) 的專業圖表。 
 
  • 使用資料覆疊、圖示、色彩及圖形讓圖表更生動,使資料更容易理解,包括單一步驟的 Excel 資料視覺效果。 
 
  • 使用共同撰寫、註解和註釋,與其他人共同作業。 
 
  • 使用瀏覽器或裝置應用程式,幾乎隨時隨地傳達單一事實版本及存取圖表。 

 

在軟體開發及許多產業的非軟體系統中,使用視覺 UML 圖表在成功建立行為程序和結構方面可能扮演重要的角色。利用此逐步指南,深入了解如何使用軟體建立 UML 圖表。  

 

Marin 是 Microsoft 行銷團隊的一員。他很高興看到企業家能夠更有效地開始、管理及拓展其業務。

開始使用 Visio

透過 Visio 的協助,幾乎能隨時隨地在任何裝置讓構想、資訊和流程視覺化並進行溝通。

相關內容

生產力

用來提高生產力的 5 種共同作業工具

生產力

目標設定與目標規劃:為持續成功的企業制定藍圖

生產力

現代端點解決方案:這是什麼以及為什麼需要它們

生產力

釋放潛力:AI 生產力工具如何轉換工作方式

商業見解與構想不會構成專業的稅務或財務建議。您應該連絡您的稅務或財務專家以討論您的情況。

關注 Microsoft 365