3. Основные компоненты языка uml. Унифицированный процесс проектирования. Состав моделей

UML — это язык для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования артефактов программных систем.

Язык состоит из словаря и правил, позволяющих комбинировать входящие в него слова и получать осмысленные конструкции. В языке моделирования словарь и правила ориентированы на концептуальное и физическое представление системы. Язык моделирования, подобный UML, является стандартным средством для составления «чертежей» программного обеспечения.

Моделирование необходимо для понимания системы. При этом единственной модели никогда не бывает достаточно. Напротив, для понимания любой нетривиальной системы приходится разрабатывать большое количество взаимосвязанных моделей. В применении к программным системам это означает, что необходим язык, с помощью которого можно с различных точек зрения описать представления архитектуры системы на протяжении цикла ее разработки.

Язык UML предназначен прежде всего для разработки программных систем. Его использование особенно эффективно в следующих областях:

• информационные системы масштаба предприятия;

• банковские и финансовые услуги;

• телекоммуникации;

• транспорт;

• оборонная промышленность, авиация и космонавтика;

• розничная торговля;

• медицинская электроника;

• наука;

• распределенные Web-системы.

Сфера применения UML не ограничивается моделированием программного обеспечения. Его выразительность позволяет моделировать, скажем, документооборот в юридических системах, структуру и функционирование системы обслуживания пациентов в больницах, осуществлять проектирование аппаратных средств.

Унифицированный процесс проектирования осуществляется поэтапно. Проект должен расти инкрементно.

Модели:

1. Вариантов использования

2. Анализа

3. Проектирования

4. Реализации

5. Тестирования

Шаги повторяются до достижения конечного результата.

Общая структура (4 основные компонента) – <рисунок>

Сложная модель должна включать 2 аспекта: статический и динамический.

Статический отражает состав, структуру и отношения между компонентами (т. зр. системный аналитик, архитектор). Динамический характеризует логику процессов, алгоритм решения задач, поведение объектов (т. зр. программист).

В рамках языка UML все представления о модели сложной системы фиксируются в виде специальных графических конструкций, получивших название диаграмм. В терминах языка UML определены следующие виды диаграмм:

• Диаграмма вариантов использования (use case diagram)

• Диаграмма классов (class diagram)

• Диаграммы поведения (behavior diagrams)

  • Диаграмма состояний (statechart diagram)

  • Диаграмма деятельности (activity diagram)

  • Диаграммы взаимодействия (interaction diagrams) 

    • Диаграмма последовательности (sequence diagram) 

    • Диаграмма кооперации (collaboration diagram) 

• Диаграммы реализации (implementation diagrams)

  • Диаграмма компонентов (component diagram)

  • Диаграмма развертывания (deployment diagram)

Из перечисленных выше диаграмм некоторые служат для обозначения двух и более других подвидов диаграмм. При этом в качестве самостоятельных представлений в языке UML используются следующие диаграммы:

1. Диаграмма вариантов использования

2. Диаграмма классов

3. Диаграмма состояний

4. Диаграмма деятельности

5. Диаграмма последовательности

6. Диаграмма кооперации

7. Диаграмма компонентов

8. Диаграмма развертывания

Перечень этих диаграмм и их названия являются каноническими в том смысле, что представляют собой неотъемлемую часть графической нотации языка UML. Более того, процесс ООАП неразрывно связан с процессом построения этих диаграмм. При этом совокупность построенных таким образом диаграмм является самодостаточной в том смысле, что в них содержится вся информация, которая необходима для реализации проекта сложной системы.

Каждая из этих диаграмм детализирует и конкретизирует различные представления о модели сложной системы в терминах языка UML. При этом диаграмма вариантов использования представляет собой наиболее общую концептуальную модель сложной системы, которая является исходной для построения всех остальных диаграмм. Диаграмма классов является, по своей сути, логической моделью, отражающей статические аспекты структурного построения сложной системы.

Диаграммы поведения также являются разновидностями логической модели, которые отражают динамические аспекты функционирования сложной системы. И, наконец, диаграммы реализации служат для представления физических компонентов сложной системы и поэтому относятся к ее физической модели. Таким образом, интегрированная модель сложной системы в нотации UML представляется в виде совокупности указанных выше диаграмм (см. рисунок).