آموزش نمودار uml‌: انواع و کاربرد آن (برای مبتدیان)

امروز در این مقاله قصد داریم در مورد UML و انواع آن صحبت کنیم، پس با ما همراه باشید. عناصرUML مولفه هایی هستند که می‌توانند به روش‌های مختلف با هم مرتبط شوند تا یک تصویر UML کامل را بسازند. ما این تصویر را به عنوان نمودار می شناسیم. با این اوصاف، درک نمودار های مختلف برای به کارگیری اطلاعات در سیستم های زندگی واقعی بسیار مهم است.

هر سیستم پیچیده ای با ساختن نوعی نمودار یا عکس به بهترین وجه قابل درک می شود. این نمودار ها تاثیر بهتری بر درک ما دارند. اگر به اطراف نگاهی بیندازیم متوجه می شویم که نمودار ها مفهوم جدیدی نیستند اما در صنایع مختلف به اشکال متفاوتی کاربرد فراوانی دارند.

ما نمودار های UML را برای درک بهتر و ساده سیستم آماده می کنیم. البته یک نمودار برای پوشش تمام جنبه های سیستم کافی نیست و انواع مختلفی از نمودار ها برای پوشش بیشتر این جنبه ها تعریف می شوند.

در کنار این مطلب حتما بخوانید: UML چیست؟ انواع، کاربردها و آموزش مبانی اولیه

از طرفی هم می توانیم مجموعه ای از نمودار ها را برای برآوردن نیازهای مان ایجاد کنیم. نمودار ها عموما به صورت افزایشی و تکراری ساخته می شوند.

دو دسته کلی از نمودار ها وجود دارد که باز هم به چند زیر دسته تقسیم می ‌شوند:

• نمودار های ساختاری
• نمودار های رفتاری

نمودار های ساختاری

نمودار های ساختاری (Structural diagrams) جنبه استاتیکی سیستم را نشان می دهند. این جنبه های ایستا نمایانگر آن بخش از نمودار هستند که ساختار اصلی را تشکیل می دهند و پایدار می باشند.

این بخش‌ های استاتیک با کلاس ‌ها، رابط ‌ها، اشیاء، مؤلفه‌ ها و گره ‌ها نشان داده می ‌شوند. چهار نمودار ساختاری عبارتند از:

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

نمودار کلاس

نمودار های کلاس؛ رایج ترین نمودار هایی هستند که در UML استفاده می شوند. نمودار کلاس شامل کلاس، رابط، انجمن و همکاری است. نمودار های کلاس اساسا نمایی شی گرا از یک سیستم را نشان می دهند که ماهیت ثابتی دارد.

کلاس فعال در نمودار کلاس برای نشان دادن همزمانی سیستم استفاده می شود.

دانلود کنید: آموزش class diagram از صفر تا صد با 6 درس رایگان

نمودار کلاس، شی گرایی یک سیستم را نشان می دهد. به همین خاطر به طور کلی برای اهداف توسعه استفاده می شود. این نمودار پر کاربردترین نمودار در زمان ساخت سیستم است.

نمودار شی

نمودار های شی را می توان به عنوان نمونه ای از نمودار کلاس توصیف کرد. بنابراین، این نمودار ها بیشتر به سناریو های واقعی که در آن یک سیستم را پیاده سازی می کنیم، نزدیک هستند.

نمودار های شیء مجموعه ای از اشیا هستند و رابطه آن ها دقیقا مثل نمودار های کلاس است. آن ها همچنین نمای ایستا از سیستم را نشان می دهند.

کاربرد نمودار های شی شبیه به نمودار های کلاس است، اما از آن ها برای ساختن نمونه اولیه یک سیستم از نظر عملی استفاده می شود.

آموزش صفر تا صد جاوا اسکریپت (رایگان)

نمودار مؤلفه

نمودار های مولفه مجموعه ای از اجزا و روابط آن ها را نشان می دهد. این اجزا از کلاس، رابط یا همکاری تشکیل شده اند. نمودار های مولفه نمای پیاده سازی یک سیستم را نشان می دهد.

در مرحله طراحی، مصنوعات نرم افزاری (یعنی کلاس ها، رابط ها ، و غیره) یک سیستم، در گروه های مختلف بسته به رابطه آن ها مرتب می شوند. در حال حاضر، این گروه ها به عنوان اجزاء شناخته می شوند.

در نهایت، می توان گفت که نمودار های مؤلفه برای تجسم پیاده سازی استفاده می شود.

نمودار استقرار

نمودار های استقرار مجموعه ای از گره ها و روابط بین آن ها هستند. این گره ها موجودیت های فیزیکی هستند که اجزا در آن جا مستقر می شوند.

نمودار های استقرار برای تجسم نمای استقرار یک سیستم استفاده می شود. این دیاگرام معمولا توسط تیم استقرار استفاده می شود.

نکته: اگر توضیحات و کاربرد های فوق با دقت رعایت شود، کاملا واضح است که همه نمودار ها با یکدیگر ارتباط دارند. نمودار های مؤلفه به کلاس ، رابط و غیره که بخشی از نمودار کلاس / شیء هستند، وابسته اند. باز هم، نمودار استقرار وابسته به اجزایی است که برای ساختن نمودار های مؤلفه استفاده می شود.

دانلود کنید: آموزش پایگاه داده از صفر تا صد با 23 درس رایگان

نمودار های رفتاری

هر سیستمی می تواند دو جنبه استاتیک و پویا داشته باشد. بنابراین، یک مدل زمانی کامل در نظر گرفته می شود که هر دو جنبه به طور کامل پوشش داده شود.

نمودار های رفتاری (Behavioral Diagram) اساسا جنبه دینامیکی یک سیستم را نشان می دهند. جنبه پویا را می توان بیشتر به عنوان بخش های متحرک یا متغیر یک سیستم توصیف کرد.

UML پنج نوع نمودار رفتاری دارد :

• نمودار مورد کاربرد (use case diagram)
• نمودار توالی (sequence )
• نمودار همکاری (collaboration)
• نمودار وضعیت ( statechart)
• نمودار فعالیت (activity)

نمودار مورد کاربرد

نمودار مورد کاربرد مجموعه ای از موارد کاربرد، بازیگر ها و روابط بین آن ها است و نمای استفاده از یک سیستم را نشان می دهد.

این نمودار نشان دهنده یک عملکرد خاص از یک سیستم است و به همین خاطر برای توصیف روابط بین قابلیت ها و کنترل کننده های داخلی یا خارجی آن ها استفاده می شود. این کنترل کننده ها به عنوان بازیگر شناخته می شوند.

نمودار توالی

نمودار توالی یک نمودار تعاملی است. این نمودار همان طور که از نام آن مشخص است با توالی هایی سر و کار دارد که دنباله ای از پیام ها هستند و از یک شی به شی دیگر در جریان اند .

تعامل بین اجزای یک سیستم از نظر اجرا و پیاده سازی بسیار مهم است. نمودار توالی برای تجسم توالی تماس ها در یک سیستم به منظور انجام یک عملکرد خاص ، استفاده می شود.

حتما در کنار این مطلب دانلود کنید: آموزش صفر تا صد مهندسی نرم افزار با 30 درس رایگان

نمودار همکاری

نمودار همکاری شکل دیگری از نمودار تعامل است. این یکی سازمان ساختاری یک سیستم و پیام های ارسالی یا دریافتی را نشان می دهد . سازمان ساختاری از اشیا و پیوند ها تشکیل شده است.

هدف نمودار همکاری مثل نمودار توالی است. با این حال، هدف خاص نمودار همکاری، تجسم سازماندهی اشیاء و تعامل بین آن ها است.

نمودار وضعیت

انتظار می رود که هر سیستم بلادرنگ از طریق نوعی رویداد داخلی یا خارجی واکنش نشان دهد . این رویداد ها مسئول تغییر وضعیت سیستم هستند.

از نمودار وضعیت، برای نشان دادن تغییر حالت مبتنی بر رویداد یک سیستم استفاده می شود. این نمودار اساسا تغییر حالت یک کلاس، رابط و غیره را توصیف می کند .

نمودار وضعیت برای تجسم واکنش یک سیستم به واسطه عوامل داخلی یا خارجی استفاده می شود.

نمودار فعالیت

نمودار فعالیت ، جریان کنترل را در یک سیستم توصیف می کند و از فعالیت ها و پیوند ها تشکیل شده است. این جریان می تواند متوالی ، همزمان یا شاخه ای باشد.

فعالیت ها چیزی جز عملکرد های یک سیستم نیستند. چند نمودار فعالیت برای ثبت کل جریان در یک سیستم آماده شده است.

از نمودار های فعالیت برای تجسم جریان کنترل ها در یک سیستم استفاده می شود . آن ها در واقع برای داشتن ذهنیت در مورد نحوه عملکرد سیستم در هنگام اجرا آماده شده اند.

دانلود کنید: نمودار er: کاربرد، مراحل ایجاد و همه نکات کاربردی

نکته : مجسم کردن ماهیت دینامیکی یک سیستم بسیار دشوار است . UML ویژگی هایی را برای ثبت پویایی یک سیستم از زوایای مختلف ارائه کرده است. نمودار های توالی و نمودار های همکاری ایزومورفیک هستند، به همین خاطر می توان آن ها را بدون از دست دادن اطلاعات به یکدیگر تبدیل کرد . این در مورد نمودار وضعیت و فعالیت هم صادق است.