Unifikovaný Modelovací Jazyk - Unified Modeling Language

Logo UML

The Unifikovaný Modelovací Jazyk (UML) je univerzální, vývojový, modelovací jazyk v oblasti softwarové inženýrství který má poskytnout standardní způsob vizualizace návrhu systému.[1]

Vytvoření UML bylo původně motivováno snahou standardizovat různorodé notační systémy a přístupy k návrhu softwaru. Byl vyvinut společností Grady Booch, Ivar Jacobson a James Rumbaugh na Rational Software v letech 1994–1995, s dalším rozvojem vedeným jimi až v roce 1996.[1]

V roce 1997 byla UML přijata jako standard Skupina pro správu objektů (OMG) a od té doby je touto organizací spravována. V roce 2005 UML zveřejnila také Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) jako schválená norma ISO.[2] Od té doby byl standard pravidelně revidován, aby pokryl nejnovější revizi UML.[3]

Dějiny

Historie objektově orientovaných metod a notace

Před UML 1.0

UML se vyvíjí od druhé poloviny 90. let a má své kořeny v objektově orientované programování metody vyvinuté na konci 80. a na počátku 90. let. Časová osa (viz obrázek) ukazuje hlavní body historie objektově orientovaných metod modelování a notace.

Původně je založen na zápisech Boochova metoda, technika modelování objektů (OMT) a objektově orientované softwarové inženýrství (OOSE), kterou integroval do jednoho jazyka.[4]

Rational Software Corporation najal James Rumbaugh z General Electric v roce 1994 a poté se společnost stala zdrojem dvou nejpopulárnějších přístupů objektového modelování dne:[5] Rumbaugh technika modelování objektů (OMT) a Grady Booch metoda. V jejich úsilí jim brzy pomohla Ivar Jacobson, tvůrce objektově orientované softwarové inženýrství (OOSE) metoda, která se k nim připojila v Rational v roce 1995.[1]

UML 1.x.

Pod technickým vedením těchto tří (Rumbaugh, Jacobson a Booch) konsorcium s názvem Partneři UML byla uspořádána v roce 1996 za účelem dokončení Unified Modeling Language (UML) specifikace a navrhnout ji ke standardizaci skupině správy objektů (OMG). Partnerství obsahovalo také další zúčastněné strany (například HP, DEC, IBM a Microsoft ). Konsorcium navrhlo OMG v lednu 1997 návrh UML Partners UML 1.0. Ve stejném měsíci UML Partners vytvořili skupinu, jejímž cílem je definovat přesný význam jazykových konstrukcí, kterému předsedá Cris Kobryn a spravuje Ed Eykholt, aby dokončil specifikaci a integroval ji s dalšími snahami o standardizaci. Výsledek této práce, UML 1.1, byl předložen OMG v srpnu 1997 a přijat OMG v listopadu 1997.[1][6]

Po prvním vydání byla vytvořena pracovní skupina[1] vylepšit jazyk, který vydal několik menších revizí, 1.3, 1.4 a 1.5.[7]

Standardy, které vytvořil (stejně jako původní standard), byly označeny jako nejednoznačné a nekonzistentní.[8][9]

Kardinalita notace

Stejně jako u databáze Chen, Bachman a ISO ER diagramy, modely tříd jsou specifikovány pro použití „look-across“ kardinality, i když několik autorů (Merise,[10] Elmasri a Navathe[11] mimo jiné[12]) upřednostňují stejnou stranu nebo „hledají zde“ role a minimální i maximální kardinality. Nedávní vědci (Feinerer,[13] Dullea a kol.[14]) ukázaly, že technika „look-across“ používaná diagramy UML a ER je méně účinná a méně koherentní n-jednotné vztahy řádu přísně větší než 2.

Feinerer říká: „Problémy vznikají, pokud pracujeme pod sémantikou look-across, jak se používá pro asociace UML. Hartmann[15] zkoumá tuto situaci a ukazuje, jak a proč selhávají různé transformace. “a:„ Jak uvidíme na několika následujících stránkách, pohledová interpretace přináší několik obtíží, které brání rozšíření jednoduchých mechanismů z binárních na n-ary sdružení. “

UML 2

Hlavní revize UML 2.0 nahradila verzi 1.5 v roce 2005, která byla vyvinuta s rozšířeným konsorciem, aby se jazyk dále vylepšil tak, aby odrážel nové zkušenosti s používáním jeho funkcí.[16]

Ačkoli UML 2.1 nikdy nebyl vydán jako formální specifikace, verze 2.1.1 a 2.1.2 se objevily v roce 2007, následované UML 2.2 v únoru 2009. UML 2.3 byl formálně vydán v květnu 2010.[17] UML 2.4.1 byl oficiálně vydán v srpnu 2011.[17] UML 2.5 byl vydán v říjnu 2012 jako verze „Probíhá“ a oficiálně byl vydán v červnu 2015.[17] Formální verze 2.5.1 byla přijata v prosinci 2017.[18]

Specifikace UML 2.x má čtyři části:

  • Nadstavba, která definuje notaci a sémantiku pro diagramy a jejich prvky modelu
  • Infrastruktura, která definuje základní metamodel, na kterém je nadstavba založena
  • The Jazyk omezení objektu (OCL) pro definování pravidel pro prvky modelu
  • Výměna diagramu UML, která definuje, jak se vyměňují rozložení diagramu UML 2

Do UML 2.4.1 byly nejnovější verze těchto standardů:[19]

  • UML Superstructure verze 2.4.1
  • UML Infrastructure verze 2.4.1
  • OCL verze 2.3.1
  • UML Diagram Interchange verze 1.0.

Od verze 2.5 byla specifikace UML zjednodušena (bez nadstavby a infrastruktury) a nejnovější verze těchto standardů jsou nyní:[20]

  • Specifikace UML 2.5.1
  • OCL verze 2.4

Stále je aktualizuje a vylepšuje pracovní skupina pro revize, která řeší jakékoli problémy s jazykem.[21]

Design

UML nabízí způsob, jak vizualizovat architektonické plány systému v diagramu, včetně prvků, jako jsou:[4]

Ačkoli byl původně určen pro objektově orientovanou konstrukční dokumentaci, UML byl rozšířen na větší sadu konstrukční dokumentace (jak je uvedeno výše),[22] a bylo shledáno užitečným v mnoha kontextech.[23]

Metody vývoje softwaru

UML není sama o sobě vývojovou metodou;[24] byl však navržen tak, aby byl kompatibilní například s předními metodami vývoje objektově orientovaného softwaru své doby OMT, Boochova metoda, Objektivní a hlavně RUP že to bylo původně zamýšleno pro použití při zahájení prací v Rational Software.

Modelování

Je důležité rozlišovat mezi modelem UML a sadou diagramů systému. Diagram je částečné grafické znázornění modelu systému. Sada diagramů nemusí úplně pokrýt model a odstranění diagramu model nezmění. Model může také obsahovat dokumentaci, která řídí prvky modelu a diagramy (například písemné případy použití).

Diagramy UML představují dva různé pohledy na model systému:[25]

Mezi modely UML lze vyměňovat UML nástroje pomocí Výměna metadat XML (XMI).

V UML je jedním z klíčových nástrojů pro modelování chování model případu použití způsobený OOSE. Případy použití jsou způsob, jak určit požadovaná použití systému. Obvykle se používají k zachycení požadavků systému, tj. Toho, co má systém dělat.[26]

Diagramy

Typy diagramů UML
Strukturální UML diagramy
Behaviorální diagramy UML

UML 2 má mnoho typů diagramů, které jsou rozděleny do dvou kategorií.[4] Některé typy představují strukturální informace a zbytek představují obecné typy chování, včetně několika, které představují různé aspekty interakce. Tyto diagramy lze hierarchicky kategorizovat, jak je znázorněno v následujícím diagramu tříd: These diagrams can be categorized hierarchically as shown in the following class diagram:[4]

Hierarchie diagramů UML 2.2, zobrazená jako diagram tříd

Všechny tyto diagramy mohou obsahovat komentáře nebo poznámky vysvětlující použití, omezení nebo záměr.

Strukturní diagramy

Strukturní diagramy zdůrazňují věci, které musí být přítomny v modelovaném systému. Vzhledem k tomu, že strukturní diagramy představují strukturu, jsou značně používány při dokumentaci softwarová architektura softwarových systémů. Například komponentní diagram popisuje, jak je softwarový systém rozdělen na komponenty, a ukazuje závislosti mezi těmito komponentami.

Diagramy chování

Diagramy chování zdůrazňují, co se musí stát v modelovaném systému. Vzhledem k tomu, že diagramy chování ilustrují chování systému, používají se značně k popisu funkcí softwarových systémů. Jako příklad lze uvést diagram činnosti popisuje obchodní a provozní krok za krokem činnosti komponent v systému.

Interakční diagramy

Interakční diagramy, podmnožina diagramů chování, zdůrazňují tok kontroly a data mezi věcmi v modelovaném systému. Například sekvenční diagram ukazuje, jak objekty vzájemně komunikují, pokud jde o posloupnost zpráv.

Metamodel

Hlavní článek: Zařízení s metaobjekty
Ilustrace zařízení s metaobjekty

Skupina pro správu objektů (OMG) vyvinula a metamodelování architektura definovat UML, tzv Zařízení s metaobjekty.[27] MOF je navržen jako čtyřvrstvá architektura, jak je znázorněno na obrázku vpravo. Poskytuje meta-meta model nahoře, který se nazývá vrstva M3. Tento model M3 je jazyk používaný společností Meta-Object Facility k vytváření metamodelů, tzv. Modely M2.

Nejvýznamnějším příkladem modelu zařízení pro metaobjekty vrstvy 2 je metamodel UML, který popisuje samotný UML. Tyto modely M2 popisují prvky vrstvy M1, a tedy modely M1. Jednalo by se například o modely napsané v UML. Poslední vrstvou je vrstva M0 nebo datová vrstva. Používá se k popisu běhových instancí systému.[28]

Meta-model lze rozšířit pomocí tzv. Mechanismu stereotypizace. Toto bylo kritizováno jako nedostatečné / neudržitelné Brian Henderson - prodejci a Cesar Gonzalez-Perez v „Využití a zneužití stereotypního mechanismu v UML 1.xa 2.0“.[29]

Přijetí

UML byl prodáván v mnoha kontextech.[23][30]

Někdy to bylo považováno za design stříbrná kulka, což vede k problémům. Zneužití UML zahrnuje nadužívání (navrhování všech částí systému s ním, což je zbytečné) a za předpokladu, že s ním mohou navrhovat nováčci.[31]

Je považován za velký jazyk s mnoha konstrukty. Někteří lidé (včetně Jacobson ) cítíte, že velikost UML brání učení (a tedy i jeho používání).[32]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E Uživatelská příručka Unified Modeling Language, The (2. vyd.). Addison-Wesley. 2005. s. 496. ISBN  0321267974., Podívejte se na ukázkový obsah, podívejte se na historii
  2. ^ „ISO / IEC 19501: 2005 - Informační technologie - Otevřené distribuované zpracování - Unified Modeling Language (UML) verze 1.4.2“. Iso.org. 1. dubna 2005. Citováno 7. května 2015.
  3. ^ „ISO / IEC 19505-1: 2012 - Informační technologie - Object Management Group Unified Modeling Language (OMG UML) - Část 1: Infrastruktura“. Iso.org. 20. dubna 2012. Citováno 10. dubna 2014.
  4. ^ A b C d „OMG Unified Modeling Language (OMG UML), Superstructure. Verze 2.4.1“. Skupina pro správu objektů. Citováno 9. dubna 2014.
  5. ^ Andreas Zendler (1997) Pokročilé koncepty, modely životního cyklu a nástroje pro objektově orientovaný vývoj softwaru. p. 122
  6. ^ „Specifikace UML verze 1.1 (OMG document ad / 97-08-11)“. Omg.org. Citováno 22. září 2011.
  7. ^ „UML“. Omg.org. Citováno 10. dubna 2014.
  8. ^ Génova a další 2004 „Otevřené problémy v modelování případů průmyslového využití“
  9. ^ „Bude UML 2.0 hbitý nebo nepříjemný?“ (PDF). Citováno 22. září 2011.
  10. ^ Hubert Tardieu, Arnold Rochfeld a René Colletti La methode MERISE: Principes et outils (brožovaný výtisk - 1983)
  11. ^ Elmasri, Ramez, B. Shamkant, Navathe, Fundamentals of Database Systems, třetí vydání, Addison-Wesley, Menlo Park, CA, USA, 2000.
  12. ^ ER 2004: 23. mezinárodní konference o koncepčním modelování, Šanghaj, Čína, 8. – 12. Listopadu 2004 Archivováno 27. května 2013 v Wayback Machine
  13. ^ „Formální zpracování diagramů tříd UML jako efektivní metoda pro správu konfigurace 2007“ (PDF). Citováno 22. září 2011.
  14. ^ „James Dullea, Il-Yeol Song, Ioanna Lamprou - Analýza strukturální platnosti v modelování vztahů mezi entitami 2002“ (PDF). Citováno 22. září 2011.
  15. ^ ""Odůvodnění omezení účasti a omezení Chen „S Hartmann - 2003“ (PDF). Citováno 17. srpna 2013.
  16. ^ „UML 2.0“. Omg.org. Citováno 22. září 2011.
  17. ^ A b C „UML“. Omg.org. Citováno 22. září 2011.
  18. ^ "Specifikace UML 2.5.1". Omg.org. Citováno 24. října 2018.
  19. ^ PRO BOHA. „Formální specifikace OMG (odstavec o modelování a metadatech)“. Citováno 12. února 2016.
  20. ^ PRO BOHA. „o jednotné specifikaci modelovacího jazyka“. Citováno 22. února 2020.
  21. ^ "Problémy s úkolem revize UML 2.6 Force Force mailing list". Omg.org. Citováno 10. dubna 2014.
  22. ^ Satish Mishra (1997). „Visual Modeling & Unified Modeling Language (UML): Introduction to UML“. Rational Software Corporation. Přístupné 9. listopadu 2008.
  23. ^ A b „UML, příběhy o úspěchu“. Citováno 9. dubna 2014.
  24. ^ John Hunt (2000). Jednotný proces pro odborníky: Objektově orientovaný design, UML a Java. Springer, 2000. ISBN  1-85233-275-1. p. 5. dveře
  25. ^ Jon Holt Institution of Electrical Engineers (2004). UML pro systémové inženýrství: Pozorování kol IET, 2004, ISBN  0-86341-354-4. p. 58
  26. ^ Manuel Almendros-Jiménez, Jesús & Iribarne, Luis. (2007). Popis relací případu použití se sekvenčními diagramy. Comput. J .. 50. 116-128. 10.1093 / comjnl / bxl053.
  27. ^ Iman Poernomo (2006) "Typ metaobjektu " v: Proceeding SAC '06 Proceedings of the 2006 ACM symposium on Applied computing. 1845–1849
  28. ^ „UML 2.4.1 Infrastructure“. Omg.org. 5. srpna 2011. Citováno 10. dubna 2014.
  29. ^ B. Henderson-Sellers; C. Gonzalez-Perez (2006). "Použití a zneužití stereotypního mechanismu v UML 1.xa 2.0". v: Modelem řízené inženýrské jazyky a systémy. Springer Berlin / Heidelberg.
  30. ^ „UML 2.5: Je ti to vůbec jedno?“. „UML je skutečně všudypřítomný“
  31. ^ „Death by UML Fever“.
  32. ^ „Ivar Jacobson o UML, MDA a budoucnosti metodik“.

Další čtení

externí odkazy