UML, trong bộ công cụ toàn diện của nó để trực quan hóa các hệ thống phần mềm, phân loại các loại sơ đồ phong phú của nó thành hai nhóm cơ bản: sơ đồ cấu trúc và sơ đồ hành vi. Sự phân chia này không ngẫu nhiên; nó phản ánh hai góc nhìn cốt lõi từ đó bất kỳ hệ thống phức tạp nào cũng có thể được hiểu: nó là gìgồm những gì, và nó làm gìlàm.Hiểu rõ sự phân biệt này là chìa khóa để sử dụng hiệu quả UML trong thiết kế,phân tích,và tài liệu hóa phần mềm.
Sơ đồ cấu trúc: Hệ thống là gì
Sơ đồ cấu trúc quan tâm đến các khía cạnh tĩnh của một hệ thống phần mềm. Chúng minh họa các thành phần của hệ thống vốn tương đối ổn định theo thời gian, tập trung vào các thành phần tạo nên hệ thống và cách chúng được tổ chức và liên kết với nhau. Hãy tưởng tượng chúng như bản vẽ và sơ đồ của một công trình; chúng thể hiện các bức tường,các phòng,các ống dẫn,và hệ thống dây điện – những thứ định nghĩa cấu trúc vật lý và các kết nối nội tại của nó,dù ai đang di chuyển qua đó hay hoạt động gì đang diễn ra bên trong.
Mục tiêu chính của sơ đồ cấu trúc là thể hiệnkiến trúc của một hệ thống:
-
Các thành phần:Các mảnh hoặc bộ phận tạo nên hệ thống.
-
Các mối quan hệ:Cách các thành phần này được kết nối,tương tác,hoặc phụ thuộc vào nhau.
-
Sự tổ chức:Cách hệ thống được sắp xếp và nhóm thành các đơn vị logic hoặc vật lý.
Bằng cách sử dụng các sơ đồ cấu trúc,các nhà phát triển và kiến trúc sư có thể hiểu được các yếu tố nền tảng của hệ thống,xác định các khiếm khuyết thiết kế tiềm tàng trong cấu thành của nó,và đảm bảo rằng các bộ phận khác nhau được lắp ráp đúng cách để đáp ứng các yêu cầu tổng thể.Chúng trả lời các câu hỏi như:“Các lớp chính trong ứng dụng của chúng ta là gì?“,“Các module khác nhau kết nối với nhau như thế nào?“,hay “Phần mềm sẽ chạy thực tế ở đâu?”“
Các sơ đồ cấu trúc phổ biến bao gồm:
-
Sơ đồ lớp:Trình bày các lớp,giao diện,thuộc tính,thao tác,và các mối quan hệ của chúng,tạo thành bản vẽ thiết kế hướng đối tượng.
-
Sơ đồ đối tượng: Hiển thị các thể hiện của các lớp và các mối quan hệ giữa chúng tại một thời điểm cụ thể, cung cấp một ví dụ cụ thể về cấu trúc trừu tượng của sơ đồ lớp.
-
Sơ đồ thành phần: Minh họa sự tổ chức và các mối phụ thuộc giữa các thành phần phần mềm, cho thấy chúng được kết hợp như thế nào để tạo thành hệ thống lớn hơn.
-
Sơ đồ triển khai: Trực quan hóa việc triển khai vật lý các sản phẩm phần mềm trên các nút phần cứng, liên kết phần mềm với môi trường thực thi của nó.
-
Sơ đồ gói: Sắp xếp các yếu tố mô hình thành các nhóm logic (gói) và hiển thị các mối phụ thuộc giữa chúng, giúp quản lý độ phức tạp trong các hệ thống lớn.
-
Sơ đồ cấu trúc hợp thành: Chi tiết cấu trúc bên trong của một bộ phân loại (như một lớp hoặc một thành phần), bao gồm các bộ phận của nó, các cổng, và các kết nối.
Sơ đồ hành vi: Hệ thống làm gì
Trái ngược với các sơ đồ cấu trúc, các sơ đồ hành vi tập trung vào các khía cạnh động của một hệ thống phần mềm. Chúng minh họa cách hệ thống hoạt động, cách các thành phần của nó tương tác theo thời gian, và cách nó phản ứng với các sự kiện và kích thích khác nhau. Nếu các sơ đồ cấu trúc là bản vẽ thiết kế của tòa nhà, thì các sơ đồ hành vi giống như các buổi tham quan thực tế, các luồng quy trình, hoặc hướng dẫn sử dụng – chúng thể hiện cách con người hoặc quy trình di chuyển qua tòa nhà, những hành động họ thực hiện, và điều gì xảy ra như kết quả.
Mục tiêu chính của sơ đồ hành vi là hiển thịkhả năng chức năngvàđộng lựccủa một hệ thống:
-
Tương tác:Cách các bộ phận khác nhau của hệ thống hoặc người dùng bên ngoài giao tiếp và trao đổi thông tin.
-
Quy trình:Trình tự các bước hoặc hoạt động xảy ra bên trong hệ thống.
-
Sự thay đổi trạng thái:Cách các đối tượng hoặc chính hệ thống chuyển đổi giữa các trạng thái khác nhau.
Các sơ đồ hành vi rất quan trọng để hiểu các khía cạnh vận hành của hệ thống,xác minh các yêu cầu,và đảm bảo hệ thống hoạt động như mong đợi.Chúng giúp trả lời các câu hỏi như:“Làm thế nào một người dùng đăng nhập?“,“Những bước nào xảy ra khi một giao dịch thanh toán được xử lý?“,hoặc “Làm thế nào một đối tượng thay đổi trạng thái của mình trong suốt vòng đời của nó?”“
Các sơ đồ hành vi phổ biến bao gồm:
-
Sơ đồ trường hợp sử dụng:Mô tả khả năng chức năng của hệ thống từ góc nhìn của người dùng bên ngoài,minh họa các tác nhân và các trường hợp sử dụng mà họ thực hiện.
-
Sơ đồ tuần tự: Hiển thị trình tự theo thời gian của các tin nhắn được truyền giữa các đối tượng để thực hiện một chức năng hoặc tình huống cụ thể.
-
Sơ đồ hoạt động: Mô hình hóa luồng điều khiển hoặc luồng đối tượng, minh họa trình tự các hành động và quyết định bên trong một quy trình.
-
Sơ đồ máy trạng thái (Sơ đồ trạng thái): Minh họa hành vi của một đối tượng hoặc hệ thống bằng cách hiển thị các trạng thái của nó và các chuyển tiếp giữa chúng dựa trên các sự kiện.
-
Sơ đồ giao tiếp (trước đây là sơ đồ hợp tác): Giống như sơ đồ tuần tự, nhưng tập trung vào tổ chức cấu trúc của các đối tượng gửi và nhận tin nhắn.
-
Sơ đồ thời gian: Một sơ đồ tương tác chuyên biệt hiển thị sự thay đổi trạng thái hoặc giá trị của một thể hiện phân loại hoặc vai trò theo thời gian.
Sự tương tác
Mặc dù khác biệt, các sơ đồ cấu trúc và sơ đồ hành vi thường được sử dụng cùng nhau để cung cấp cái nhìn toàn diện về một hệ thống phần mềm. Một sơ đồ cấu trúc có thể định nghĩa các lớp, trong khi một sơ đồ hành vi hiển thị cách các thể hiện của các lớp đó tương tác để thực hiện một nhiệm vụ. Ví dụ, một sơ đồ lớp có thể hiển thị mộtĐơn hàng lớp và mộtKhách hàng lớp, trong khi sơ đồ tuần tự minh họa các bước liên quan khi mộtKhách hàng đặt mộtĐơn hàng.
Hiểu được sự khác biệt giữa hai danh mục này giúp các chuyên gia phần mềm lựa chọn sơ đồ phù hợp nhất với nhiệm vụ hiện tại, dẫn đến giao tiếp rõ ràng hơn, thiết kế tốt hơn và cuối cùng là các dự án phần mềm thành công hơn.
Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về UML và các tùy chọn trực quan hóa được hỗ trợ bởi AI, hãy truy cập vào trung tâm tài nguyên UML của chúng tôiTrung tâm tài nguyên UML.
This post is also available in Deutsch, English, Español, فارسی, Français, Bahasa Indonesia, 日本語, Polski, Portuguese, Ру́сский, 简体中文 and 繁體中文.