جلسه ۰۶ : بررسی نمودارهای رایج در UML

• جزئیات
• نوع محتواآموزشی

مقدمه

سلام و وقت بخیر. با آموزش زبان مدل سازی یکنواخت (UML) از وب سایت آموزشی پی وی لرن در خدمتتون خواهیم بود. بررسی نمودارهای رایج در UML رو مورد بررسی قرار خواهیم داد.

بررسی نمودارهای رایج در UML

در بخش های قبل ، در مورد اجزا و عناصر اصلی تشکیل دهنده UML و سایر عناصر لازم در UML بحث کرده ایم. حال باید درک کنیم که از کجا می توان از این عناصر استفاده کرد.

این عناصر مانند مؤلفه یا کامپوننت هایی هستند که می توانند به روش های مختلف به یکدیگر متصل شده تصویری کامل از UML را شکل دهند که نهایتا به عنوان دیاگرام یا نمودار شناخته می شود. بنابراین ، درک نمودارهای مختلف برای پیاده سازی دانش مورد نظر در سیستم های واقعی بسیار مهم است.

هر سیستم پیچیده با ساختن برخی از نمودارها یا تصاویر بهتر درک می شود. این نمودارها تأثیر بهتری در درک ما دارند. اگر نگاهی به اطراف بیندازیم ، خواهیم فهمید که نمودارها مفهومی جدید نیستند ، اما در صنایع مختلف از اشکال مختلف استفاده می شود.

ما نمودارهای UML را برای درک بهتر سیستم به روشی بهتر و ساده مهیا می کنیم. یک نمودار واحد برای پوشش دادن تمام جوانب سیستم کافی نیست. UML انواع مختلف نمودارها را برای پوشش بیش تر جنبه های یک سیستم تعریف می کند.

همچنین می توانید برای برآورده کردن نیازهای خود ، مجموعه ای از نمودارها را ایجاد کنید. به طور کلی نمودارها به صورت گام به گام و تکرار شونده ساخته می شوند.

دو دسته ی اصلی از نمودار وجود دارند و این دو دسته نیز دوباره به زیر شاخه هایی تقسیم می شوند.

• نمودارهای ساختاری (structural diagrams)
• نمودارهای رفتاری (behavioral diagrams)

بررسی نمودارهای رایج در UML رو ادامه می دهیم.

نمودارهای ساختاری (structural diagrams)

نمودارهای ساختاری نمایانگر جنبه استاتیک سیستم هستند. این جنبه های استاتیک نمایانگر بخش هایی از نمودار است که ساختار اصلی را تشکیل می دهد و بنابراین پایدار می باشند.

قسمت های استاتیک توسط کلاس ها ، رابط ها ، اشیاء ، اجزاء و گره ها نمایش داده می شوند. چهار نمودار ساختاری شامل موارد زیر می باشند.

• نمودار کلاس (Class diagram)
• نمودار شی (Object diagram)
• نمودار مؤلفه (Component diagram)
• نمودار استقرار (Deployment diagram)

نمودار کلاس (Class Diagram)

نمودارهای کلاس متداول ترین نمودارهای مورد استفاده در UML هستند. نمودار کلاس شامل کلاس ها ، رابط ها ، انجمن ها و همکاری است. نمودارهای کلاس اساساً نمای شیء گرا از یک سیستم را نشان می دهند که از نظر ماهیت ،ایستا است.

کلاس فعال (Active class) در نمودار کلاس برای نشان دادن همروندی (concurrency) سیستم استفاده می شود.

نمودار کلاس نمایانگر ماهیت شی ء گرای سیستم است. از این رو ، به طور کلی برای اهداف توسعه استفاده می شود. این نمودار بیش ترین استفاده در زمان ساخت سیستم است.

نمودار شی (Object diagram)

نمودارهای شیء را می توان به عنوان نمونه ای از نمودار کلاس توصیف کرد. بنابراین ، این نمودارها بیش تر به سناریوهای که در آن ها یک سیستم پیاده سازی می شوند شبیه هستند.

نمودارهای شیء مجموعه ای از اشیاء هستند و رابطه آن ها دقیقاً مانند نمودارهای کلاس است. آن ها همچنین نمای ایستایی (static view) از سیستم را نشان می دهند.

استفاده از نمودارهای شی مانند نمودارهای کلاس است اما از آن ها برای ساخت نمونه ی اولیه (prototype) از یک سیستم از منظر عملی استفاده می شود.

نمودار کامپوننت (Component diagram)

نمودارهای مؤلفه مجموعه ای از مؤلفه ها و روابط آن ها را نشان می دهد. این مؤلفه ها شامل کلاس ها ، رابط ها یا همکاری ها هستند. نمودارهای مؤلفه نمای کلی اجرای یک سیستم را نشان می دهد.

در مرحله طراحی ، اجزای نرم افزاری (کلاس ها ، رابط ها و غیره) یک سیستم، بسته به ارتباط بین این اجزا، به گروه های مختلف تقسیم می شوند. اکنون ، این گروه ها به عنوان مؤلفه یا component شناخته می شوند.

سرانجام ، می توان گفت نمودارهای مؤلفه برای نمایش تصویری اجرا استفاده می شود.

نمودار استقرار (Deployment diagram)

نمودار استقرار مجموعه گره ها یا node و روابط آن هاست. این گره ها موجودیت فیزیکی هستند که اجزاء بر روی آن مستقر می شوند.

نمودارهای استقرار برای به تصویر کشیدن نمای استقرار یک سیستم استفاده می شود. این نمودار به طور کلی توسط تیم deployment مورد استفاده قرار می گیرد.

توجه – اگر توضیحات و کاربردهای فوق با دقت مشاهده شده باشد ، بسیار واضح است که تمام نمودارها با یکدیگر رابطه دارند. نمودارهای مؤلفه به کلاس ها ، واسط ها و غیره که بخشی از نمودار کلاس / شی هستند بستگی دارد. باز هم ، نمودار استقرار به مؤلفه هایی وابسته است ، که در ساخت نمودار مؤلفه ها استفاده می شوند.

نمودارهای رفتاری (Behavioral Diagrams)

هر سیستمی می تواند دارای دو جنبه ، استاتیک و پویا باشد. بنابراین ، هنگامی که هر دو جنبه کاملاً پوشش داده می شود، یک مدل کامل محسوب می شود.

نمودارهای رفتاری اساساً جنبه پویای سیستم را ضبط می کنند. جنبه دینامیکی را می توان بیش تر به عنوان قسمت های قابل تغییر و حرکت یک سیستم توصیف کرد.

UML دارای پنج نوع نمودار رفتاری زیر است.

• نمودار Use case
• نمودار توالی (Sequence)
• نمودار همکاری (Collaboration)
• نمودار حالت (statechart)
• نمودار فعالیت (Activity)

نمودار Use case

نمودار Use case، مجموعه ای از use cases و actors و روابط آن ها است. آن ها نمایانگر نمای use cases از یک سیستم هستند.

Use case عملکردی خاص از سیستم را نشان می دهد. از این رو ، از نمودار Use case برای توصیف روابط میان عملکردها و کنترل کننده های داخلی / خارجی آن ها استفاده می شود. این کنترلرها به عنوان actor شناخته می شوند.

بررسی نمودارهای رایج در UML رو با نمودار توالی (Sequence) ادامه می دهیم.

نمودار توالی (Sequence)

نمودار توالی یا sequence diagram زیر مجموعه ی نمودار تعامل (interaction) است. از این نام مشخص است که نمودار با چند سکانس سروکار دارد ، یعنی توالی پیام هایی که از یک شی به شی دیگر منتقل می شوند.

تعامل بین مؤلفه های یک سیستم از منظر اجرا و پیاده سازی بسیار مهم است. نمودار توالی برای تجسم توالی تماس ها در یک سیستم برای انجام یک عملکرد خاص استفاده می شود.

تعامل بین اجزای یک سیستم، به خصوص از دیدگاه اجرایی و پیاده سازی، بسیار مهم می باشد.
از این رو می توان گفت که sequence diagram جهت نمایش دنباله ای از فراخوانی ها در یک سیستم در راستای آماده سازی شرایط لازم برای اجرای عملیات خاص بکار می رود.

بررسی نمودارهای رایج در UML رو با نمودار همکاری یا Collaboration Diagram ادامه می دهیم.

نمودار همکاری یا Collaboration Diagram

نمودار همکاری یا Collaboration Diagram فرم دیگری از نمودار تعامل (interaction) است. این نمودار صورت و ترتیب ساختاری سیستم و پیام های ارسال شده یا دریافت شده را نشان می دهد. صورت ساختاری از اشیاء (object) و لینک ها تشکیل شده است.

هدف از نمودار همکاری شبیه به نمودار توالی است. با این حال ، هدف از نمودار همکاری (collaboration) ، تجسم صورت اشیاء و تعامل آن ها است. در حالی که یک نمودار توالی، اعمال آبجکت ها را در یک توالی زمانی نشان می دهد و بر حسب زمان تنظیم و مرتب خواهد شد.

در نمودار همکاری یا Collaboration دید و نمای متفاوتی از روند عملیات Use Case ارائه می شود.

نمودار حالت یا statechart

انتظار می رود هر سیستم زمان واقعی توسط نوعی رویدادهای داخلی / خارجی واکنش نشان دهد. این وقایع مسئول تغییر حالت سیستم هستند.

نمودار Statechart برای نشان دادن حالت های مختلفی که یک شی در آن قرار می گیرد را مدل سازی می کند. اساساً تغییر وضعیت یک کلاس ، رابط و غیره را توصیف می کند.

نمودار حالت برای تجسم واکنش یک سیستم توسط عوامل داخلی / خارجی استفاده می شود. این نمودار تصویری از چرخه حیات شی را نشان می دهد.

نمودار فعالیت (Activity Diagram)

نمودار فعالیت یا Activity Diagram، جریان کنترل در یک سیستم را توصیف می کند. این شامل فعالیت ها و لینک ها است. جریان می تواند گام به گام یا ترتیبی ، همروند و یا منشعب باشد.

فعالیت ها چیزی جز کارکردهای یک سیستم، نیستند. تعداد نمودارهای فعالیت برای ثبت تمام جریان در یک سیستم آماده شده است.

از نمودارهای فعالیت برای تجسم جریان کنترل ها در یک سیستم استفاده می شود. این آماده است تا ایده ای در مورد نحوه عملکرد سیستم هنگام اجرا داشته باشد.

توجه – ماهیت پویای یک سیستم بسیار دشوار است. UML ویژگی هایی را برای ثبت دینامیک یک سیستم از زوایای مختلف ارائه کرده است. نمودار توالی و نمودارهای همکاری ایزومورفیک هستند ، از این رو می توانند بدون از دست دادن اطلاعات ، از یکی به دیگری تبدیل شوند. این همچنین در مورد نمودار Statechart و نمودار فعالیت صادق می باشد.

بررسی نمودارهای رایج در UML رو در این جا به پایان می رسونیم.

کلام پایانی

بررسی نمودارهای رایج در UML رو در این بخش از آموزش UML مورد بررسی قرار می دهیم. در بخش بعدی Class Diagram رو خواهیم داشت.