نمودارهای زبان مدلسازی یکپارچه (UML)
زبان مدلسازی یکپارچه (UML) یک زبان مدلسازی بصری استاندارد و کلی است که در مهندسی نرمافزار برای نمایش طراحی یک سیستم استفاده میشود. این زبان زبان برنامهنویسی نیست، بلکه یک زبان بصری است که در مشخص کردن، نمایش، ساخت و مستندسازی آثار سیستمهای نرمافزاری کمک میکند.
چرا از UML استفاده کنیم؟
- همکاری:اپلیکیشنهای پیچیده نیازمند ارتباط واضح بین تیمهای متعددی هستند. UML به پل زدن فاصله بین ذینفعان فنی و غیرفنی کمک میکند.
- درک:کارآفرینان و مهندسان سیستم میتوانند نیازهای اساسی، عملکردها و فرآیندهای سیستم را از طریق UML درک کنند.
- صرفه جویی در زمان:نمایش فرآیندها و ساختار ثابت سیستم به صرفه جویی در زمان و منابع در آینده کمک میکند.
انواع نمودارهای UML
نمودارهای UML به طور کلی به دو دسته ساختاری و رفتاری تقسیم میشوند.
1. نمودارهای ساختاری UML
1.1. نمودار کلاس
- ساختار ثابت یک سیستم را با استفاده از کلاسها، روشها و ویژگیهای آنها نمایش میدهد.
- به شناسایی روابط بین کلاسها یا اشیاء مختلف کمک میکند.
- ابزار UML Visual Paradigm:نمودار کلاس
1.2. نمودار ساختار ترکیبی
- ساختار داخلی یک کلاس و نقاط تعامل آن با بخشهای دیگر سیستم را نمایش میدهد.
- مشابه نمودارهای کلاس است، اما بر روی قسمتهای فردی به صورت دقیق تمرکز دارد.
- ابزار UML Visual Paradigm:نمودار ساختار ترکیبی
1.3. نمودار شی
- نمونههای خاص کلاسها و روابط بین آنها را در یک زمان خاص نمایش میدهد.
- مشابه نمودارهای کلاس است، اما طبقهبندیهای واقعی و روابط آنها را نشان میدهد.
- ابزار UML Visual Paradigm:نمودار شی
1.4. نمودار مؤلفه
- نحوه سازماندهی مؤلفههای فیزیکی در یک سیستم را نمایش میدهد.
- به درک اینکه آیا نیازهای عملکردی توسط توسعه برنامهریزی شده پوشش داده شدهاند کمک میکند.
- ابزار UML Visual Paradigm: نمودار مؤلفه
1.5. نمودار نصب
- سختافزار سیستم و نرمافزار آن را نشان میدهد.
- معماری سیستم و توزیع آثار نرمافزاری بر روی اهداف پراکنده را نشان میدهد.
- ابزار UML Visual Paradigm: نمودار نصب
1.6. نمودار بسته
- نشان میدهد که بستهها و عناصر آنها چگونه سازماندهی شدهاند.
- وابستگیهای بین بستههای مختلف و ساختار داخلی بستهها را نشان میدهد.
- ابزار UML Visual Paradigm: نمودار بسته
2. نمودارهای رفتاری UML
2.1. نمودار ماشین حالت
- رفتار پویای یک کلاس در پاسخ به زمان و تغییرات محرکهای خارجی را نشان میدهد.
- حالت سیستم در لحظات محدود زمانی را با استفاده از انتقالهای حالت محدود مدل میکند.
- ابزار UML Visual Paradigm: نمودار ماشین حالت
2.2. نمودار فعالیت
- جریان کنترل در یک سیستم را نشان میدهد.
- فعالیتهای توالیای و همزمان را مدل میکند و نمایش بصری از جریانکارها ارائه میدهد.
- ابزار UML Visual Paradigm: نمودار فعالیت
2.3. نمودار موارد مورد استفاده
- عملکرد یک سیستم یا بخشی از یک سیستم را نشان میدهد.
- نیازهای عملکردی و تعامل سیستم با عوامل خارجی (بازیگران) را نشان میدهد.
- ابزار UML Visual Paradigm: نمودار موارد مورد استفاده
2.4. نمودار توالی
- نشاندهنده تعامل بین اشیاء به ترتیب توالی است.
- توضیح میدهد که اشیاء در یک سیستم چگونه و به چه ترتیب عمل میکنند.
- ابزار UML Visual Paradigm: نمودار توالی
2.5. نمودار ارتباط
- پیامهای توالیشدهای که بین اشیاء مبادله میشوند را نشان میدهد.
- به طور اصلی بر روی اشیاء و روابط آنها تمرکز میکند.
- ابزار UML Visual Paradigm: نمودار ارتباط
2.6. نمودار زمانبندی
- شکل خاصی از نمودار توالی که رفتار اشیاء در طول یک بازه زمانی را نشان میدهد.
- محدودیتهای زمانی و مدت زمان را که تغییرات در وضعیت و رفتار اشیاء را کنترل میکنند نشان میدهد.
- ابزار UML Visual Paradigm: نمودار زمانبندی
2.7. نمودار مرور تعامل
- یک توالی از اقدامات را مدل میکند و تعاملات پیچیده را به وقایع سادهتر تبدیل میکند.
- ترکیبی از نمودارهای فعالیت و توالی است.
- ابزار UML Visual Paradigm: نمودار مرور تعامل
مفاهیم شیگرا که در نمودارهای UML استفاده میشوند
- کلاس:ساختار و عملکردهای یک شی را تعریف میکند.
- اشیاء:به تجزیه سیستمهای بزرگ و ماژولار کردن سیستم کمک میکنند.
- میراث:کلاسهای فرزند ویژگیهای کلاسهای والد را ارث میبرند.
- استخراج:بر جنبههای ضروری یک سیستم تأکید میکند در حالی که جزئیات بیاهمیت را نادیده میگیرد.
- پوششدهی:با یکپارچه کردن دادهها، آنها را از دنیای خارج محافظت میکند.
- چندشکلی:امکان دادن به توابع یا موجودیتها برای وجود در اشکال مختلف.
بهترین روشهای نمودارهای UML
- مخاطب خود را درک کنید و نمودارها را بر اساس نیازهای آنها تنظیم کنید.
- نمودارها را ساده نگه دارید و بر جنبههای خاص سیستم متمرکز شوید.
- از قوانین نامگذاری ثابت و نمادهای استاندارد UML استفاده کنید.
- رابطهها را با نمادها و برچسبهای مناسب به صورت واضح نشان دهید.
- تعادل بین توسعه آگیل و مدلسازی را برای ارائه ارزش و حفظ انعطافپذیری برقرار کنید.
مراحل ایجاد نمودارهای UML
- هدف نمودار را شناسایی کنید.
- عناصر و روابط کلیدی را شناسایی کنید.
- نوع مناسب نمودار UML را انتخاب کنید.
- یک طرح اولیه ایجاد کنید.
- یک ابزار مدلسازی UML انتخاب کنید (مثلاً ویژوال پارادایم)).
- نمودار را ایجاد کنید.
- ویژگیهای عنصر را تعریف کنید.
- نکات و توضیحات اضافه کنید.
- اعتبارسنجی و بازبینی کنید.
- اصلاح و تکرار کنید.
چالشهای رایج و مزایای مدلسازی UML
- چالشها:زمانبر بودن، افزایش اسناد، تغییرات در نیازها، مشکلات همکاری.
- مزایا:استانداردسازی، ارتباط، تصویرسازی، مستندسازی، تحلیل و طراحی.
UML و توسعه آگیل
- نمودارهای UML به عنوان ابزارهای مؤثر ارتباطی در توسعه آگیل عمل میکنند.
- نمودارهای مورد استفاده میتوانند داستانهای کاربری را ثبت کنند و تعاملات کاربر را مدل کنند.
- مدلسازی تکراری در UML، رویکرد تکراری توسعه آگیل را پشتیبانی میکند.
- تعادل بین انعطافپذیری و مدلسازی: مدلسازی انطباقی، توانمندسازی تیم و اهمیت دادن به نرمافزارهای کارآمد.
This post is also available in Deutsch, English, Español, Français, Bahasa Indonesia, 日本語, Polski, Portuguese, Ру́сский, Việt Nam, 简体中文 and 繁體中文.