Llenguatge de modelatge unificat (UML) és un llenguatge de modelatge de propòsit general. L'objectiu principal d'UML és definir una manera estàndard visualitzar la manera com s'ha dissenyat un sistema. És bastant similar als plànols utilitzats en altres camps de l'enginyeria. UML és no és un llenguatge de programació , és més aviat un llenguatge visual.

Temes importants per als diagrames de llenguatge de modelatge unificat (UML).

trimestre en el negoci

• Què és UML?
• Per què necessitem UML?
• Diferents tipus de diagrames UML
• Diagrames estructurals UML
• Diagrames de comportament UML
• Conceptes orientats a objectes utilitzats en diagrames UML
• Eines per crear diagrames UML
• Passos per crear diagrames UML
• Bones pràctiques de diagrames UML
• UML i desenvolupament àgil
• Reptes comuns en el modelatge UML
• Avantatges de l'ús de diagrames UML

1. Què és UML?

Unified Modeling Language (UML) és un llenguatge de modelatge visual estandarditzat que s'utilitza en el camp de l'enginyeria de programari per proporcionar una manera de propòsit general, de desenvolupament i intuïtiva per visualitzar el disseny d'un sistema. UML ajuda a especificar, visualitzar, construir i documentar els artefactes dels sistemes de programari.

• Utilitzem diagrames UML per representar comportament i estructura d'un sistema.
• UML ajuda els enginyers de programari, els empresaris i els arquitectes de sistemes amb el modelatge, el disseny i l'anàlisi.
• L'Object Management Group (OMG) va adoptar Unified Modeling Language com a estàndard l'any 1997. Des de llavors, OMG l'ha gestionat.
• L'Organització Internacional per a l'Estandardització (ISO) va publicar UML com a estàndard aprovat l'any 2005. UML ha estat revisat al llarg dels anys i es revisa periòdicament.

2. Per què necessitem UML?

• Les aplicacions complexes necessiten col·laboració i planificació de diversos equips i, per tant, requereixen una manera clara i concisa de comunicar-se entre ells.
• Els empresaris no entenen el codi. Així, UML esdevé essencial per comunicar-se amb els no programadors sobre els requisits essencials, les funcionalitats i els processos del sistema.
• S'estalvia molt de temps quan els equips poden visualitzar processos, interaccions dels usuaris i l'estructura estàtica del sistema.

3. Diferents tipus de diagrames UML

UML està enllaçat amb orientat a objectes disseny i anàlisi. UML fa ús d'elements i forma associacions entre ells per formar diagrames. Els diagrames en UML es poden classificar a grans trets com:

4. Diagrames estructurals UML

4.1. Diagrama de classes

El diagrama UML més utilitzat és el diagrama de classes. És el bloc de construcció de tots els sistemes de programari orientat a objectes. Utilitzem diagrames de classes per representar l'estructura estàtica d'un sistema mostrant les classes del sistema, els seus mètodes i atributs. Els diagrames de classes també ens ajuden a identificar les relacions entre diferents classes o objectes.

4.2. Diagrama d'estructura composta

Utilitzem diagrames d'estructura composta per representar l'estructura interna d'una classe i els seus punts d'interacció amb altres parts del sistema.

• Un diagrama d'estructura composta representa la relació entre les parts i la seva configuració que determinen com es comporta el classificador (classe, un component o un node de desplegament).
• Representen l'estructura interna d'un classificador estructurat fent ús de peces, ports i connectors.
• També podem modelar col·laboracions mitjançant diagrames d'estructura composta.
• Són similars als diagrames de classe, excepte que representen parts individuals en detall en comparació amb tota la classe.

4.3. Diagrama d'objectes

Un diagrama d'objectes es pot denominar una captura de pantalla de les instàncies d'un sistema i la relació que hi ha entre elles. Com que els diagrames d'objectes representen el comportament quan els objectes s'han creat una instancia, podem estudiar el comportament del sistema en un instant concret.

no nul en js

• Un diagrama d'objectes és similar a un diagrama de classes, excepte que mostra les instàncies de les classes del sistema.
• Representem classificadors reals i les seves relacions fent servir diagrames de classes.
• D'altra banda, un diagrama d'objectes representa instàncies específiques de classes i relacions entre elles en un moment determinat.

4.4. Diagrama de components

Els diagrames de components s'utilitzen per representar com s'han organitzat els components físics d'un sistema. Els fem servir per modelar detalls d'implementació.

• Els diagrames de components representen la relació estructural entre els elements del sistema de programari i ens ajuden a entendre si els requisits funcionals han estat coberts pel desenvolupament planificat.
• Els diagrames de components esdevenen essencials per utilitzar quan dissenyem i construïm sistemes complexos.
• Les interfícies són utilitzades pels components del sistema per comunicar-se entre ells.

4.5. Diagrama de desplegament

Els diagrames de desplegament s'utilitzen per representar el maquinari del sistema i el seu programari. Ens indica quins components de maquinari existeixen i quins components de programari s'executen en ells.

• Il·lustrem l'arquitectura del sistema com a distribució d'artefactes de programari sobre objectius distribuïts.
• Un artefacte és la informació que genera el programari del sistema.
• S'utilitzen principalment quan s'utilitza, distribueix o desplega un programari en diverses màquines amb diferents configuracions.

4.6. Diagrama del paquet

Utilitzem diagrames de paquets per representar com s'han organitzat els paquets i els seus elements. Un diagrama de paquets simplement ens mostra les dependències entre diferents paquets i la composició interna dels paquets.

• Els paquets ens ajuden a organitzar els diagrames UML en grups significatius i fan que el diagrama sigui fàcil d'entendre.
• S'utilitzen principalment per organitzar diagrames de classes i casos d'ús.

5. Diagrames de comportament UML

5.1. Diagrames de màquines d'estat

Un diagrama d'estats s'utilitza per representar l'estat del sistema o part del sistema en moments finits de temps. És un diagrama de comportament i representa el comportament mitjançant transicions d'estat finit.

• També s'anomenen diagrames d'estats Màquines d'estat i Diagrames d'estats
• Aquests termes s'utilitzen sovint de manera intercanviable. Així, simplement, s'utilitza un diagrama d'estats per modelar el comportament dinàmic d'una classe en resposta al temps i als estímuls externs canviants.

5.2. Esquemes d'activitats

Utilitzem diagrames d'activitat per il·lustrar el flux de control en un sistema. També podem utilitzar un diagrama d'activitats per referir-nos als passos implicats en l'execució d'un cas d'ús.

• Modelem activitats seqüencials i concurrents mitjançant diagrames d'activitats. Per tant, bàsicament representem els fluxos de treball de manera visual mitjançant un diagrama d'activitats.
• Un diagrama d'activitats se centra en la condició del flux i la seqüència en què passa.
• Descrivim o representem què causa un esdeveniment concret mitjançant un diagrama d'activitats.

5.3. Diagrames de casos d'ús

Els diagrames de casos d'ús s'utilitzen per representar la funcionalitat d'un sistema o una part d'un sistema. S'utilitzen àmpliament per il·lustrar els requisits funcionals del sistema i la seva interacció amb agents (actors) externs.

• Un cas d'ús és bàsicament un diagrama que representa diferents escenaris on es pot utilitzar el sistema.
• Un diagrama de casos d'ús ens ofereix una visió d'alt nivell del que fa el sistema o una part del sistema sense entrar en detalls de la implementació.

5.4. Diagrama de seqüència

Un diagrama de seqüència simplement representa la interacció entre objectes en un ordre seqüencial, és a dir, l'ordre en què tenen lloc aquestes interaccions.

• També podem utilitzar els termes diagrames d'esdeveniments o escenaris d'esdeveniments per referir-nos a un diagrama de seqüència.
• Els diagrames de seqüència descriuen com i en quin ordre funcionen els objectes d'un sistema.
• Aquests diagrames són àmpliament utilitzats pels empresaris i desenvolupadors de programari per documentar i comprendre els requisits dels sistemes nous i existents.

5.5. Diagrama de comunicació

Un diagrama de comunicació (conegut com a diagrama de col·laboració a UML 1.x) s'utilitza per mostrar missatges seqüenciats intercanviats entre objectes.

• Un diagrama de comunicació se centra principalment en els objectes i les seves relacions.
• Podem representar informació similar mitjançant diagrames de seqüència, però els diagrames de comunicació representen objectes i enllaços de forma lliure.

5.6. Diagrama de temps

Els diagrames de temps són una forma especial de diagrames de seqüència que s'utilitzen per representar el comportament dels objectes durant un període de temps. Els fem servir per mostrar les restriccions de temps i durada que regeixen els canvis en l'estat i el comportament dels objectes.

5.7. Diagrama general de la interacció

Un diagrama de visió general de la interacció modela una seqüència d'accions i ens ajuda a simplificar les interaccions complexes en aparicions més senzilles. És una barreja de diagrames d'activitat i de seqüència.

clau del candidat

6. Conceptes orientats a objectes utilitzats en diagrames UML

1. Classe: Una classe defineix la impressió blava, és a dir, l'estructura i les funcions d'un objecte.
2. Objectes : Els objectes ens ajuden a descompondre sistemes grans i ens ajuden a modular el nostre sistema. La modularitat ajuda a dividir el nostre sistema en components comprensibles perquè puguem construir el nostre sistema peça per peça.
3. Herència: L'herència és un mecanisme pel qual les classes fills hereten les propietats de les seves classes pare.
4. Abstracció: L'abstracció en UML es refereix al procés d'emfatitzar els aspectes essencials d'un sistema o objecte sense tenir en compte els detalls irrellevants. En abstraure les complexitats innecessàries, l'abstracció facilita una comprensió i una comunicació més clares entre les parts interessades.
5. Encapsulació: Unir dades i protegir-les del món exterior es coneix com a encapsulació.
6. Polimorfisme: Mecanisme pel qual les funcions o entitats poden existir de diferents formes.

6.1. Addicions a UML 2.0

• S'han incorporat metodologies de desenvolupament de programari com agile i s'ha ampliat l'abast de l'especificació UML original.
• Originalment, UML especificava 9 diagrames. UML 2.x ha augmentat el nombre de diagrames de 9 a 13. Els quatre diagrames que s'han afegit són: diagrama de temps, diagrama de comunicació, diagrama de visió general d'interacció i diagrama d'estructura composta. UML 2.x va canviar el nom dels diagrames de diagrames d'estats a diagrames de màquines d'estats.
• UML 2.x va afegir la capacitat de descompondre el sistema de programari en components i subcomponents.

7. Eines per crear diagrames UML

Hi ha diverses eines disponibles per crear diagrames de llenguatge de modelatge unificat (UML), que s'utilitzen habitualment en el desenvolupament de programari per representar visualment l'arquitectura, el disseny i la implementació del sistema. Aquí hi ha algunes eines populars per crear diagrames UML:

• Lucidchart: Lucidchart és una eina de diagramació basada en web que admet diagrames UML. És fàcil d'utilitzar i col·laboratiu, i permet que diversos usuaris treballin en diagrames en temps real.
• Draw.io: Draw.io és una eina de diagramació gratuïta basada en web que admet diversos tipus de diagrames, inclòs UML. S'integra amb diversos serveis d'emmagatzematge al núvol i es pot utilitzar fora de línia.
• Paradigma visual: Visual Paradigm ofereix un conjunt complet d'eines per al desenvolupament de programari, inclòs els diagrames UML. Ofereix versions en línia i d'escriptori i admet una àmplia gamma de diagrames UML.
• StarUML: StarUML és una eina de modelatge UML de codi obert amb una interfície fàcil d'utilitzar. Admet els diagrames estàndard UML 2.x i permet als usuaris personalitzar i ampliar la seva funcionalitat mitjançant complements.
• Papir: Papyrus és una eina de modelatge UML de codi obert que forma part del projecte de modelització Eclipse. Proporciona un entorn personalitzable per crear, editar i visualitzar diagrames UML.
• PlantUML: PlantUML és una eina basada en text que us permet crear diagrames UML mitjançant una sintaxi senzilla i llegible pels humans. Sovint s'utilitza juntament amb altres eines i admet diversos tipus de diagrames.

8. Passos per crear diagrames UML

variables nginx

La creació de diagrames de llenguatge de modelatge unificat (UML) implica un procés sistemàtic que normalment inclou els passos següents:

• Pas 1: Identifiqueu la finalitat:
  • Determineu el propòsit de crear el diagrama UML. Els diferents tipus de diagrames UML tenen diversos propòsits, com ara la captura de requisits, el disseny de l'arquitectura del sistema o la documentació de les relacions de classe.
• Pas 2: Identificar elements i relacions:
  • Identificar els elements clau (classes, objectes, casos d'ús, etc.) i les seves relacions que cal representar en el diagrama. Aquest pas implica comprendre l'estructura i el comportament del sistema que esteu modelant.
• Pas 3: seleccioneu el tipus de diagrama UML adequat:
  • Trieu el tipus de diagrama UML que millor s'adapti a les vostres necessitats de modelatge. Els tipus habituals inclouen diagrames de classes, diagrames de casos d'ús, diagrames de seqüències, diagrames d'activitats i molt més.
• Pas 4: creeu un esbós aproximat:
  • Abans d'utilitzar una eina de modelatge UML, pot ser útil crear un esbós aproximat en paper o en una pissarra. Això us pot ajudar a visualitzar el disseny i les connexions entre els elements.
• Pas 5: trieu una eina de modelatge UML:
  • Seleccioneu una eina de modelatge UML que s'adapti a les vostres preferències i requisits. Hi ha diverses eines disponibles, tant en línia com fora de línia, que ofereixen funcions per crear i editar diagrames UML.
• Pas 6: creeu el diagrama:
  • Obriu l'eina de modelatge UML seleccionada i creeu un projecte o diagrama nou. Comenceu a afegir elements (per exemple, classes, casos d'ús, actors) al diagrama i connecteu-los amb les relacions adequades (per exemple, associacions, dependències).
• Pas 7: Definiu les propietats de l'element:
  • Per a cada element del diagrama, especifiqueu les propietats i els atributs rellevants. Això pot incloure atributs i mètodes de classe, detalls de casos d'ús o qualsevol altra informació específica del tipus de diagrama.
• Pas 8: afegiu anotacions i comentaris:
  • Milloreu la claredat del vostre diagrama afegint anotacions, comentaris i notes explicatives. Això ajuda a qualsevol persona que revisi el diagrama per entendre les decisions de disseny i la lògica que hi ha darrere.
• Pas 9: validar i revisar:
  • Reviseu el diagrama per veure'n l'exactitud i la integritat. Assegureu-vos que les relacions, les restriccions i els elements representen amb precisió el sistema o procés previst. Valideu el vostre diagrama amb els requisits i feu els ajustos necessaris.
• Pas 10: Refina i itera:
  • Refineu el diagrama basant-vos en comentaris i coneixements addicionals. Els diagrames UML es creen sovint de manera iterativa a mesura que evoluciona la comprensió del sistema.
• Pas 11: generar documentació:
  • Algunes eines UML us permeten generar documentació directament a partir dels vostres diagrames. Això pot incloure documentació de classe, descripcions de casos d'ús i altra informació rellevant.

Nota: Recordeu que els passos específics poden variar segons el tipus de diagrama UML i l'eina que utilitzeu.

9. Bones pràctiques de diagrames UML

Unified Modeling Language (UML) és una potent eina per visualitzar i documentar el disseny d'un sistema. Per crear diagrames UML efectius i significatius, és essencial seguir les millors pràctiques. Aquestes són algunes de les millors pràctiques d'UML:

1. Entendre l'audiència: Tingueu en compte el vostre públic quan creeu diagrames UML. Adapteu el nivell de detall i l'elecció dels diagrames perquè coincideixin amb la comprensió i les necessitats del vostre públic, ja siguin desenvolupadors, arquitectes o grups d'interès.
2. Mantingueu els diagrames senzills i enfocats: Apunta a la simplicitat en els teus diagrames. Cada diagrama s'ha de centrar en un aspecte específic del sistema o en un conjunt particular de relacions. Eviteu el desordre i els detalls innecessaris que puguin distreure el missatge principal.
3. Utilitzeu convencions de denominació coherents: Adopteu noms coherents i significatius per a classes, objectes, atributs, mètodes i altres elements UML. Les convencions de denominació clares i ben pensades milloren la comprensió dels vostres diagrames.
4. Seguiu les notacions UML estàndard: Adherir-se a les notacions i símbols UML estàndard. La coherència en l'ús de les convencions UML garanteix que els vostres diagrames siguin fàcils d'entendre per altres familiaritzats amb UML.
5. Mantenir les relacions explícites: Definir i etiquetar clarament les relacions entre els elements. Utilitzeu les fletxes, les anotacions de multiplicitat i els noms d'associació adequats per comunicar la naturalesa de les connexions entre classes, objectes o casos d'ús.

10. UML i desenvolupament àgil

El llenguatge de modelatge unificat (UML) i el desenvolupament àgil són dos enfocaments diferents del desenvolupament de programari i es poden integrar de manera eficaç per millorar el procés de desenvolupament global. Aquests són alguns punts clau sobre la relació entre UML i el desenvolupament àgil:

10.1. UML en desenvolupament àgil

• Visualització i comunicació: Els diagrames UML proporcionen una manera visual de representar l'arquitectura, el disseny i el comportament del sistema. En el desenvolupament àgil, on la comunicació és crucial, els diagrames UML poden servir com a eines de comunicació efectives entre els membres de l'equip, les parts interessades i fins i tot els públics no tècnics.
• Històries d'usuari i casos d'ús: Els diagrames de casos d'ús d'UML es poden utilitzar per capturar i modelar històries d'usuari en el desenvolupament àgil. Els casos d'ús ajuden a entendre el sistema des de la perspectiva de l'usuari final i contribueixen a la creació d'històries d'usuari.
• Modelització iterativa: Les metodologies àgils posen l'accent en el desenvolupament iteratiu i UML es pot adaptar per donar suport a aquest enfocament. Els models UML es poden crear i refinar de manera incremental a mesura que la comprensió del sistema evoluciona durant cada iteració.
• Tècniques de modelatge àgil: Les tècniques de modelatge àgil, com ara el mapatge de la història d'usuari i el mapatge d'impacte, complementen UML proporcionant maneres lleugeres de visualitzar i comunicar els requisits i el disseny. Aquestes tècniques s'alineen amb el principi Agile de valorar el programari de treball per sobre de la documentació completa.

10.2. Equilibri d'agilitat i modelatge

• Modelatge adaptatiu: Adopteu un enfocament de modelització adaptativa on s'utilitzi UML en la mesura necessària per a una comunicació i comprensió eficaços. L'enfocament s'ha de centrar en oferir valor a través de programari de treball en lloc de documentació exhaustiva.
• Empoderament de l'equip: Capaciteu l'equip de desenvolupament per triar el nivell de modelatge adequat en funció de les necessitats del projecte. Els membres de l'equip s'han de sentir còmodes utilitzant UML com a eina de comunicació sense sentir-se carregats pels requisits de modelatge excessius.

11. Reptes comuns en el modelatge UML

1. Intensiu en temps: El modelatge UML es pot percebre com un consum de temps, especialment en entorns àgils de ritme ràpid on es posa èmfasi en el desenvolupament ràpid. Els equips poden tenir problemes per mantenir-se al dia amb la necessitat d'actualitzacions freqüents dels diagrames UML.
2. Excés de documentació: Els principis àgils valoren el programari de treball per sobre de la documentació completa. Hi ha el risc d'excés de documentació quan s'utilitza UML, ja que els equips poden dedicar massa temps a diagrames detallats que no contribueixen directament a oferir valor.
3. Canvi de requisits: Els projectes àgils sovint s'enfronten a requisits canviants i els diagrames UML poden quedar ràpidament obsolets. Mantenir-se al dia amb aquests canvis i assegurar-se que els models UML reflecteixin l'estat actual del sistema pot ser un repte.
4. Problemes de col·laboració: Agile posa l'accent en la col·laboració entre els membres de l'equip i, de vegades, els diagrames UML es consideren artefactes que només alguns membres de l'equip entenen. Assegurar que tothom pugui contribuir i beneficiar-se dels models UML pot ser un repte.

12. Beneficis de l'ús de diagrames UML

1. Normalització: UML proporciona una manera estandarditzada de representar els models del sistema, assegurant que els desenvolupadors i les parts interessades es puguin comunicar mitjançant un llenguatge visual comú.
2. Comunicació: Els diagrames UML serveixen com una potent eina de comunicació entre les parts interessades, inclosos desenvolupadors, dissenyadors, provadors i usuaris empresarials. Ajuden a transmetre idees complexes d'una manera més entenedora.
3. Visualització: Els diagrames UML faciliten la visualització dels components, les relacions i els processos del sistema. Aquesta representació visual ajuda a comprendre i dissenyar sistemes complexos.
4. Documentació: Els diagrames UML es poden utilitzar com a eines de documentació efectives. Proporcionen una manera estructurada i organitzada de documentar diversos aspectes d'un sistema, com ara l'arquitectura, el disseny i el comportament.
5. Anàlisi i disseny: UML admet tant les fases d'anàlisi com de disseny del desenvolupament de programari. Ajuda a modelar els requisits d'un sistema i després transformar-los en un disseny que es pugui implementar.