مقدمه
نمودارهای زبان مدلسازی یکپارچه (UML) ابزارهای ضروری در مهندسی نرمافزار هستند و روش استانداردی برای نمایش طراحی یک سیستم فراهم میکنند. نمودارهای UML به سه نوع اصلی تقسیم میشوند: نمودارهای ساختاری، نمودارهای رفتاری و نمودارهای تعاملی. هر نوع نقش منحصر به فردی در چرخه توسعه نرمافزار ایفا میکند و بینشی در مورد جنبههای مختلف معماری و رفتار سیستم ارائه میدهد.
نمودارهای ساختاری
نمودارهای ساختاری دید کلی یا ساختار یک سیستم را نشان میدهند. به طور گسترده در مستندسازی معماری نرمافزار استفاده میشوند و طرح کلی سیستم را ارائه میدهند و بر عناصری که باید مدلسازی شوند تأکید میکنند.
1. نمودار کلاس
نمودارهای کلاس ستون فقرات تمام سیستمهای نرمافزاری مبتنی بر شیگرا هستند. ساختار ثابت سیستم را نشان میدهند و کلاسها، ویژگیها و روشهای سیستم را نمایش میدهند. نمودارهای کلاس در شناسایی روابط بین اشیاء و کلاسهای مختلف بسیار کاربردی هستند و یکی از پرکاربردترین نمودارهای UML محسوب میشوند.
2. نمودار ساختار ترکیبی
نمودارهای ساختار ترکیبی قطعات موجود درون یک کلاس و روابط بین این قطعات را نشان میدهند. از پورتها، قطعات و اتصالات برای نمایش ساختار داخلی یک طبقهبندی ساختاری استفاده میکنند. برخلاف نمودارهای کلاس، نمودارهای ساختار ترکیبی قطعات فردی را به شکل دقیقتری نمایش میدهند.
3. نمودار شی
نمودارهای شی ساختار ثابت یک سیستم در یک زمان خاص را توصیف میکنند. نمونههای متمایز کلاسها و روابط بین آنها را نشان میدهند. نمودارهای شی میتوانند برای بررسی دقت نمودارهای کلاس با ارائه یک تصویر لحظهای از حالت سیستم استفاده شوند.
4. نمودار مؤلفه
نمودارهای مؤلفه سازماندهی مؤلفههای فیزیکی درون سیستم را نشان میدهند. برای مدلسازی جزئیات اجرایی و بررسی اینکه آیا نیازهای عملکردی مورد نظر در توسعه برنامهریزی شده، در نظر گرفته شدهاند، استفاده میشوند. نمودارهای مؤلفه روابط ساختاری بین عناصر یک سیستم نرمافزاری را نمایش میدهند.
5. نمودار اجرایی
نمودارهای اجرایی نرمافزار و سختافزار سیستم را نشان میدهند و جزئیات مربوط به اینکه چه مؤلفههای فیزیکی وجود دارند و چه مؤلفههای نرمافزاری روی آنها در حال اجرا هستند را ارائه میکنند. اطلاعاتی در مورد نرمافزار سیستم فراهم میکنند و هر زمانی که نرمافزار استفاده، پخش یا اجرا شود، به صورت چند ماشین با پیکربندیهای متفاوت، در نظر گرفته میشوند.
6. نمودار بسته
نمودارهای بسته نحوه سازماندهی بستهها و عناصر آنها را نشان میدهند. وابستگیهای بین بستههای متمایز را نشان میدهند و با ایجاد درک آسان از نمودارهای UML، مدیریت آنها را تسهیل میکنند. نمودارهای بسته برای سازماندهی نمودارهای کلاس و موارد استفاده به کار میروند و دید واضحی از ساختار سیستم ارائه میدهند.
نمودارهای رفتاری
نمودارهای رفتاری دید پویایی از یک سیستم را نشان میدهند و عملکرد آن را توصیف میکنند. تعاملات داخل سیستم را تعریف میکنند و شامل نمودارهای مورد استفاده، نمودارهای حالت و نمودارهای فعالیت هستند.
1. نمودار ماشین حالت
نمودارهای ماشین حالت، که به عنوان نمودارهای حالت شناخته میشوند، رفتار سیستم را با استفاده از انتقالهای حالت محدود نشان میدهند. آنها رفتار پویای یک کلاس را در پاسخ به تحریکات خارجی مدل میکنند و دید واضحی از اینکه چگونه سیستم بین حالات مختلف انتقال مییابد، ارائه میدهند.
2. نمودار فعالیت
نمودارهای فعالیت جریان کنترل از یک فعالیت به فعالیت دیگر را مدل میکنند. آنها میتوانند فعالیتهای توالیای و همزمان را مدل کنند و به صورت بصری جریان کار و علت وقوع یک رویداد را نشان دهند. نمودارهای فعالیت برای درک رفتار پویای سیستم ضروری هستند.
3. نمودار مورد استفاده
نمودارهای مورد استفاده عملکرد یک سیستم را با استفاده از بازیگران و موارد استفاده نشان میدهند. آنها نیازهای عملکردی سیستم و ارتباط آنها با بازیگران را در خود جمع میکنند و دیدی از سیستم به صورت مورد استفاده ارائه میدهند. نمودارهای مورد استفاده برای درک نیازهای سیستم و تعاملات آن با کاربران حیاتی هستند.
نمودارهای تعامل
نمودارهای تعامل زیرمجموعهای از نمودارهای رفتاری هستند که بر تعاملات بین اشیاء تأکید دارند و جریان بین عناصر مختلف مورد استفاده یک سیستم را نشان میدهند. آنها نشان میدهند که اشیاء چگونه با یکدیگر تعامل دارند و چگونه دادهها در داخل آنها جریان دارند.
1. نمودار توالی
نمودارهای توالی تعاملات بین اشیاء را به صورت پیامهای مبادله شده در طول زمان نشان میدهند. آنها ترتیب و نحوه انجام عملکردهای اشیاء در یک سیستم را مشخص میکنند و دید واضحی از رفتار پویای سیستم ارائه میدهند.
2. نمودار ارتباط
نمودارهای ارتباط مبادله پیامهای توالی بین اشیاء را نشان میدهند. آنها بر اشیاء و روابط بین آنها تمرکز دارند و هم رفتار استاتیک و هم پویای سیستم را توصیف میکنند. نمودارهای ارتباط برای درک اینکه اشیاء چگونه با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند، ضروری هستند.
3. نمودار زمانی
نمودارهای زمانی نوع خاصی از نمودارهای توالی هستند که برای نشان دادن رفتار یک شیء در طول یک بازه زمانی خاص استفاده میشوند. آنها تغییر در حالت و رفتار شیء را با نمایش محدودیتهای زمانی و مدت زمان کنترل میکنند و دید جزئیات بیشتری از رفتار زمانی سیستم ارائه میدهند.
4. نمودار مرور تعامل
نمودارهای مرور تعامل ترکیبی از نمودارهای فعالیت و توالی هستند. آنها توالی اقدامات را برای سادهسازی تعاملات پیچیده به تعاملات سادهتر نشان میدهند. نمودارهای مرور تعامل برای درک جریان کنترل بین تعاملات مختلف در یک سیستم حیاتی هستند.
نتیجهگیری
نمودارهای UML ابزارهای ضروری در مهندسی نرمافزار هستند و روش استانداردی برای تصویرسازی طراحی یک سیستم ارائه میدهند. با دستهبندی نمودارها به انواع ساختاری، رفتاری و تعاملی، UML دید جامعی از معماری و رفتار سیستم ارائه میکند. چه اینکه شما ساختار استاتیک یک سیستم را مستندسازی میکنید، رفتار پویای آن را مدل میکنید یا تعاملات بین اشیاء را درک میکنید،نمودارهای UML دیدگاه لازمی را برای اطمینان از موفقیت توسعه نرمافزار فراهم میکنند.
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.