Обзор программных средств моделирования на языке UML
Бутенко А.А. 1
Работа в формате PDF
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
UML – унифицированный язык моделирования (Unified Modeling Language) – это система обозначений, которую можно применять для объектно-ориентированного анализа и проектирования. Его можно использовать для визуализации, спецификации, конструирования и документирования программных систем [1] .
UML появился в 1994 г. как результат унификации Гради Бучем и Джимом Рамбо из Rational Software Corporation методов объектно-ориентированного подхода при разработке программных систем. В 1996 года был создан некоммерческий консорциум Object Modeling Group, который объединил ведущих производителей ПО (DEC, HP, IBM, Microsoft, Oracle, Rational Software, IBM, Objectime, Platinum Technology, Softeam) над созданием версий UML . В 1997 был выдан UML 1.0, в 2003 была принята версия 1.5, в 2004 г. принята версия UML 2.0 Преимущества UML : упрощает сложности проектирования систем; сохраняет возможности открытого общения; автоматизирует производство программного обеспечения и процессов; помогает решить постоянные проблемы с архитектурой информационных систем; улучшает качество работы; сокращает затраты и время выхода на рынок программного обеспечения [2].
UML Class Diagram Tutorial
Язык UML определяется нотацией и метамоделью. Нотация UML представляет собой совокупность графических элементов, которые применяются в моделях. Тринадцать официальных типов диаграмм UML 2.0 классифицированы по двум основных типам: структурные диаграммы и поведенческие диаграммы.
Эти многочисленные варианты сценариев и диаграмм UML определены разными типами ролей от заказчиков и руководителей проектов до технических писателей, конструкторов, аналитиков, программистов и тестеров. Представители каждой роли будут использовать конкретную диаграмму в соответствии со своими потребностями. Это означает, что каждый шаблон требует различного фокуса и уровня детализации. Цель UML — визуально представить диаграммы, которые легко понять каждому.
Структурные диаграммы представляют статическую структуру программного обеспечения или системы, они также показывают различные уровни абстракции и реализации. Они используются, чтобы помочь визуализировать различные структуры, составляющие систему, например, базу данных или приложение. Они показывают иерархию компонентов или модулей и то, как они связаны и взаимодействуют между собой. Эти инструменты обеспечивают руководство работы и гарантируют, что все части системы функционируют так, как задумано по отношению ко всем остальным частям.
К структурным наиболее известным диаграммам UML относятся:
диаграмма классов, которая используется для изображения логической и физической структуры системы и показывает ее классы, каждый класс определяется тремя секциями: именем, атрибутами и методами;
All UML Diagrams in 10 minutes
диаграмма объектов, которая показывает системные объекты и их взаимосвязи и предлагает лучшее представление о потенциальных недостатках проекта, которые необходимо исправить;
диаграмма компонентов, которая показывает логические группы элементов и их взаимосвязи; дает упрощенное представление о сложной системе, разбивая ее на более мелкие компоненты;
диаграмма развертывания, на которой показаны аппаратные (узлы) и программные (артефакты) компоненты, и их взаимосвязи;
диаграмма пакетов, которая изображает зависимости между пакетами, которые составляют модель;
диаграммапрофиля, которая помогает создавать новые свойства и семантику для диаграмм UML путем определения пользовательских стереотипов, теговых значений и ограничений, позволяет настраивать метамодель UML для различных платформ (например, Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) или Microsoft .NET Framework) и доменов (например, моделирование бизнес-процессов, сервис-ориентированная архитектура, медицинские приложения и т. д.).
В поведенческих диаграммах основное внимание уделяется динамическим аспектам системы программного обеспечения или процесса. Эти диаграммы показывают функциональные возможности системы и демонстрируют, что должно происходить в моделируемой системе.
К поведенческим наиболее известным диаграммам UML относятся:
диаграмма деятельности, которая изображает пошаговый процесс с четким началом и концом, показывает, как каждое действие ведет к следующему, и как все они связаны. Помимо разработки программного обеспечения, они могут использоваться практически в любой бизнес-среде. Их также называют картированием или моделированием бизнес-процессов;
диаграмма вариантов использования, которая описывает, что делает система, но не то, как она это делает, визуально описывает этот набор последовательностей и представляет функциональные требования системы (рисунок 1). Вариант использования — это набор событий, которые происходят, когда “оператор” использует систему для завершения процесса;
диаграмма конечного автомата, называемая также диаграммой состояний, применяется, когда поведение объектов является сложным, а детали — существенными, помогает описать поведение одного объекта (или иногда оператора) и то, как оно изменяется в зависимости от внутренних и внешних событий;
диаграмма последовательности, которая раскрывает структуру системы, показывая последовательность сообщений и взаимодействий между операторами и объектами в хронологическом порядке. Диаграммы последовательности отображают простую итерацию и ветвление, что имеет преимущества для многозадачности;
диаграмма связи, которая подчеркивает связь между объектами, показывает организацию объектов, участвующих во взаимодействии, и предлагает более сложные итерации и ветвления.
Рисунок 1 – Обобщенный пример диаграммы вариантов использования UML
Язык UML поддержан целым спектром инструментальных программных средств визуального моделирования, это и совместные разработки, которые поддерживают основные языки программирования C++, Java и др., и также среды разработки автоматизированного тестирования и документирования, охватывающих жизненный цикл создания программных систем.
Приведём список из десяти наиболее популярный средств для работы с UML [4]:
В таблице 1 обобщена информация о популярных средствах моделирования на UML , акцентировано на условиях использования (открытость кода, бесплатный или коммерческий продукт) и особенностях использования.
Таблица 1 – Десять популярных средствах моделирования на UML
Название инструмента UML
Открытость кода и возможность бесплатного использования
Операци-онные системы
Особенности
Открытый код, есть возможность бесплатного использования, хотя продукт коммерческий
MacOS, Windows,
Linux
Позволяет обнаруживать/
устанавливать сторонние расширения
Открытый код, есть возможность бесплатного использования
Позволяет создавать схемы программного обеспечения и другой системы в стандартном формате. Это поможет вам проверить скриншот, чтобы увидеть umbrello в действии. Предлагает руководство по обучению Umbrello и UML -моделированию
Есть возможность бесплатного использования
MacOS, Windows,
Linux
Интуитивное визуальное моделирование для всех диаграмм UML. Вспомогательные окна позволяют строить нужные модели. Это позволяет добавлять гиперссылки к любому элементу в любой диаграмме UML. Вы можете назначить элемент определенному слою, и слои могут быть заблокированы, чтобы предотвратить изменения.
Открытый код, есть возможность бесплатного использования
MacOS, Windows,
Linux
Это позволяет разработчикам встраивать шаблоны концепций моделирования, шаблоны генерации и другие абстракции в традиционный код.
Инструмент Umple помогает пользователям быстрее изучать UML. Инструмент может работать онлайн, как плагин Eclipse, а также автономная командная строка Jar.
Есть возможность бесплатного использования
MacOS, Windows,
Linux
Он предлагает поддержку BPMN, UML, ERD, DFD, SysML. Он предлагает полный инструмент для анализа процессов, проектирования систем, проектирования баз данных и т.д. Предлагает функцию пользовательских историй для захвата и поддержания потребностей пользователей.
Открытый код, есть возможность бесплатного использования
Нет ограничений на количество размеров. Шаблоны присутствуют в самой разработке программного обеспечения. Позволяет сохранить модель в выбранном вами месте
Есть возможность бесплатного использования
MacOS, Windows,
Linux
Вы можете создать блок-схему, интеллектуальную карту, UML, электрические схемы, сетевые диаграммы и т. Д. Он предоставляет удобный интерфейс, похожий на MS Word.
Edraw Max поможет вам поделиться дизайном в любое время и в любом месте. Этот инструмент предоставляет более 280 новейших решений для схем и диаграмм.
Открытый код, есть возможность бесплатного использования
Позволяет пользователю повторно использовать предоставленные представления и работать с полной прозрачностью как на моделях DSL, так и на моделях UML. Помогает вам создать диаграмму классов, диаграмму компонентов и составную диаграмму структуры. Позволяет использовать устаревшие модели UML и начать работу с DSL.
Открытый код, есть возможность бесплатного использования
Он обеспечивает лучшие функциональные возможности, ожидаемые от инструмента UML, такие как большой выбор поддерживаемых диаграмм. Хорошее удобство использования, дающее общее представление о серьезной среде программирования.
Открытый код, есть возможность бесплатного использования
MacOS, Windows,
Linux
Поделитесь своими знаниями с управлением версиями и правами доступа. Полезно для презентаций для руководства и заинтересованных сторон проекта. Помогает вам объединить возможности настольных средств моделирования с современным веб-решением. Позволяет напрямую импортировать или экспортировать как документы PDF.
Рассмотрим немного подробнее один из анализируемых в таблице 1 инструментов UML – Visual Paradigm, как один из немногих, который предлагает полный инструмент для проектирования систем на языке UML , что актуально при дипломном проектировании.
Visual Paradigm разработан специально для программных проектов двигателей. Этот инструмент UML помогает команде разработчиков программного обеспечения моделировать информационную систему бизнеса и процессы разработки. Особенности Visual Paradigm: предлагает поддержку BPMN, UML, ERD, DFD, SysML; предлагает полный инструмент для анализа процессов, проектирования систем, проектирования баз данных и т.д.; предлагает функцию пользовательских историй для захвата и поддержания потребностей пользователей.
На первый взгляд, интерфейс этого программного продукта может показаться излишне перегруженным и не слишком удобным (рисунок 2). Возможно, всё дело в достаточно большой по размеру панели инструментов главного окна программы, а может, в том, что элементы управления отличаются от стандартных системных. Но, начиная работать в среде, понимаешь, что на самом деле все достаточно удобно и продуманно.
Рисунок 2 – Окно программы Visual Paradigm
Если говорить о поддерживаемых средой типах диаграмм, то их список достаточно велик. Сюда входят диаграммы классов, use case диаграммы, sequence-диаграммы, диаграммы автоматов и действий, компонентные диаграммы, диаграммы пакетов и т.д. Если нужен какой-то тип диаграммы UML , то можно быть уверенным, что Visual Paradigm for UML его поддерживает. Заявляется полная поддержка UML 2.1.
В Visual Paradigm for UML поддерживается последняя версия BPMN, строить можно два различных типа диаграмм: диаграмма бизнес-процесса (Business Process Diagram – BPD) и диаграмма движения данных (Data Flow Diagram DFD). Для моделирования хранящихся в реляционной базе данных на физическом уровне можно использовать ERD-диаграммы, а для моделирования привязки к классам в приложении пригодятся уже ORM-диаграммы.
Visual Paradigm for UML может не только генерировать код по созданным в ней диаграммам, но и производить reverse engineering кода с тем, чтобы затем по готовому коду составлять диаграммы, иллюстрирующие его структуру. В список языков, с кодом на которых можно так делать, входят C++, Java, IDL, PHP и Python. Также аналогичная возможность поддерживается для XML и XML schema, баз данных (через JDBC) и даже исполняемых файлов для платформы .NET или «родных» для Windows EXE’шек и DLL’ек.
Исходя из обзора средств моделирования на UML и их сравнения по ряду критериев (таблица 1), а также целей дипломного проектирования информационных систем, приходим к выводу о возможности и целесообразности построения структурных и поведенческих диаграмм UML в такой среде моделирования как Visual Paradigm for UML для описания проектной части дипломной работы по созданию информационных систем, направленных на решение различных задач, в том числе на визуализацию пространства и создание интерактивных объектов.
Список используемых источников
UML // Википедия – URL : https :// ru . wikipedia . org / wiki / UML (дата обращения 10.02.2022)
Источник: scienceforum.ru
UML Designer
UML Designer предоставляет набор общих диаграмм для работы с моделями UML 2.5.
- Открытый исходный код Бесплатно
- Linux
- Mac
- Windows
UML Designer предоставляет набор общих диаграмм для работы с моделями UML 2.5. Цель состоит в том, чтобы обеспечить простой способ перехода от UML к моделированию, специфичному для предметной области. Таким образом, пользователи могут продолжать манипулировать устаревшими моделями UML и начать работать с DSL. Пользователи могут даже повторно использовать предоставленные представления и работать с полной прозрачностью одновременно на моделях UML и DSL.
Эти плагины выпущены под лицензией EPL с открытым исходным кодом.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
UML Designer предоставляет наиболее часто используемые общие диаграммы UML:
Иерархия пакетов
Класс Диагам
Диаграмма компонентов
Диаграмма составной структуры
Диаграмма развертывания
Диаграмма вариантов использования
Диаграмма деятельности
Государственный аппарат
Схема последовательности
Схема профиля
Для тех, кто хочет генерировать код из своих UML-диаграмм, UML Designer совместим с бесплатным генератором кода UML to Java
Источник: progsoft.net
UML диаграммы онлайн
Lucidchart — это визуальное рабочее пространство, которое сочетает в себе создание диаграмм, визуализацию данных и совместную работу для ускорения понимания и стимулирования инноваций.
Создавать UML-схемы онлайн еще никогда не было настолько просто!
Выбор разработчиков и специалистов по технологиям
Аббревиатура UML расшифровывается как «унифицированный язык моделирования», а UML-схемы применяются, чтобы наглядно изобразить устройство системы и то, как с ней взаимодействуют другие системы и пользователи. Под понятием «система» может подразумеваться сайт, приложение, рабочий процесс и так далее. С нашей программой вы сможете прямо в онлайн-пространстве создавать диаграммы классов для удобства навигации по программному коду, планирования новых функций и демонстрации базовых процессов и задач в пределах системы. В результате вы получите профессиональные схемы, которые наглядно покажут текущее и прогнозируемое состояние вашей системы и помогут обеспечить гибкую эффективную среду для программистов, разработчиков, специалистов по обработке данных и других сотрудников технической сферы.
Разметка UML-последовательности для экономии времени
Наш конструктор диаграмм UML и редактор разметки последовательностей автоматизируют для вас процесс создания диаграмм классов, позволяя легко и быстро разобраться в сложных кодах. Таким образом, вы сможете без лишних хлопот превращать текст в диаграммы последовательностей прямо онлайн. Как только вы введете разметку в поле диалогового окна, Lucidchart автоматически сгенерирует для вас диаграмму последовательности по стандартам PlantUML. Однако вы также можете выбрать подходящий шаблон из нашей галереи и расположить его символы и фигуры так, чтобы они адекватно отражали структуру вашей системы.
Библиотеки UML-фигур для построения стандартных схем
Активировав UML-библиотеку, вы моментально получите доступ к UML-фигурам, которые широко используются профессионалами во всем мире. Причем в отличие от других программ для составления UML-схем Lucidchart не пытается ограничивать ваши идеи. Что бы вы ни создавали — UML-диаграмму компонентов, классов, развертывания, объектов или пакетов, — просто перетащите нужные фигуры на холст и забудьте про ограничения рабочего пространства. Затем, чтобы показать внешние взаимодействия, добавьте первичные и вторичные роли (например, «клиенты» или «данные») и соедините их линиями со сценариями использования.
Преимущества совместной работы и документирования
Документирование крайне важно для поддержания «здоровой», упорядоченной системы в долгосрочной перспективе. Диаграммы UML, созданные в Lucidchart, позволят вам ускорить процесс введения в должность новых сотрудников, сократить количество плановых совещаний и повысить эффективность обмена идеями в гибкой среде. Наша программа поможет вам не только создавать и документировать диаграммы UML, но и усовершенствовать процессы сбора, анализа и внедрения отзывов и предложений от участников проекта и потенциальных пользователей. Lucidchart идеально подходит для совместной работы в реальном времени, а значит, вы сможете до блеска полировать свои диаграммы UML с коллегами на Mac, ПК или Linux.
Презентация и отправка
Вы и без того работаете со сложной системой, так зачем же вдобавок усложнять процесс обмена схемами? Lucidchart позволяет вам с легкостью настроить права доступа и пригласить коллег и других заинтересованных лиц к просмотру полученной схемы, причем без риска столкнуться с непрошенными правками. Вы можете поделиться своим документом по электронной почте или в виде ссылки либо экспортировать схему в Jira, Confluence, Slack или Microsoft Teams. Ну а можно пойти другим простым, но не менее эффективным путем — воспользоваться режимом презентации непосредственно в Lucidchart и представить аудитории либо всю схему целиком, либо ее отдельные фрагменты, которые помогут основательно вникнуть в устройство системы.
Как создать диаграмму UML онлайн с помощью Lucidchart
Добавление или импортирование фигур
Импортируйте собственные UML-фигуры или активируйте нашу библиотеку общепринятых UML-элементов. Для этого достаточно открыть панель управления фигурами, нажав клавишу «M».
Автоматизация процесса с помощью разметки последовательностей
Процесс создания диаграмм UML можно ускорить. Для этого в разделе «UML-последовательности» на панели инструментов конструктора диаграмм UML выберите опцию «Использовать разметку», введите нужную разметку и нажмите кнопку «Составить».
Выбор и добавление компонентов
Выберите фигуры, которые лучше всего соответствуют типу вашей диаграммы UML, и перетащите их на пустой холст. Затем соедините фигуры линиями, чтобы проиллюстрировать связи между элементами или направление процесса.
Добавление текста и концепций
Добавьте текстовые метки к ролям, потокам и сценариям использования и логично расположите все эти элементы так, чтобы они максимально четко отражали цель и требования вашей системы.
Публикация, внедрение и обмен
Поделитесь полученным результатом с другими отделами и участниками процесса. Схему, созданную в Lucidchart, можно встроить в wiki, отправить по электронной почте или разместить в интегрированных приложениях, таких как Jira, Confluence и Slack.
Часто задаваемые вопросы по диаграммам UML
Как правильно выбрать подходящий тип диаграммы UML?
В стандартной практике применяется 13 разных типов диаграмм UML. Тип диаграммы, применимый к вашему конкретному случаю, зависит от того, что вы хотите схематизировать — структуру или поведение системы.
Можно ли выстроить диаграмму UML с помощью разметки?
Да. Для этого вам сначала понадобится активировать библиотеку фигур для UML-диаграмм последовательности. После этого в Lucidchart появится функция разметки, которая позволит сгенерировать схему, опираясь на предоставленный вами текст.
Как составить диаграмму UML с нуля?
Для этого достаточно перетащить на холст стандартные фигуры из наших библиотек, подобранных специально под различные типы диаграмм UML.
Как применить стиль к диаграмме UML?
Чтобы применить стиль к диаграмме UML, воспользуйтесь панелью параметров в верхней части редактора Lucidchart.
Источник: www.lucidchart.com