Jan Smolík UML

UML Communist Party of Nepal (Unified Marxist-Leninist) Unified Modeling Language University of Massachusetts Lowell User-mode Linux Zdroj: Wikipedia

Unified modelling language Neproprietární jazyk pro objektové modelování „pro obecné účely“ Definovaný Object Management Group (OMG) Nejedná se o metodiku ani o metodu, ale o soustavu modelovacích prvků použitelných v různých metodách

Historie Rational Grady Booch (Booch Method) 1994 přišel James Rumbaugh (Object Oriented Analysis) 1995 přišel Ivar Jakobson (Object Oriented Software Engineering) Kompromisní řešení mezi jejich objektovými metodami Jazyk adaptován OMG jako návrh UML Partners (úsilí vedeno touto trojicí)

Čtyřvrstevná hierarchie metamodelů Meta-metamodel (M3) (MOF) Metamodel (M2) (UML) Instance meta-metamodelu Model (M1) (váš model v UML) Instance metamodelu M0 (konkrétní instance tříd ve vašem modelu) Runtimová instance modelu

Abstraktní vs. konkrétní syntaxe Abstraktní syntaxe Definuje metatřídy, jejich vztahy a omezení Konkrétní syntaxe Definuje konkrétní notaci

Definice UML Vytvořena Object Management Group (OMG) Zahrnuje dvě části Infrastruktura Core Superstruktura Vlastní popis UML

Role společného Core

Meta-Object Facility (MOF) Standard pro popis metamodelů (jazyk M3) Založen na UML:Core Je v něm popsáno UML Umožňuje popis abstraktní syntaxe (nikoliv konkrétní)

Common Warehouse Metamodel (CWM) Modeluje metadata v datových skladech Nerelační prostředí Multidimensionální prostředí Kromě popisu dat umožňuje zaznamenat odkud data přišla a jak jsou vytvářena

Profily Umožňují rozšíření UML Nelze odstranit existující omezení, lze jen přidat nová

4 vrstvy metamodelů (př.)

Struktura Core Abstraktní třídy (element) Konkrétní třídy pro znovupoužití (třída, asociace) Hlavně třídy pro MOF

Hierarchie sémantiky UML

Diagramy UML

Struktura – třídy Elementy – uzly Třída Rozhraní Instance Package (balíček) – slouží pro seskupení elementů

Struktura – třídy Elementy – cesty Agregace Kompozice (agregované elementy nedílnou součástí) Asociace Závislost (element potřebuje jiný ke své existenci) Specializace Realizace (od třídy k instanci) Realizace rozhraní

Struktura – třídy Elementy – cesty Užití Merge package Import package

Omezení (constraint) XOR Omezení atributu Možno volným textem nebo pomocí jazyka OCL Omezení jako poznámka

Asociace Binární a ternární asociace

Varianty diagramů struktury tříd Nejsou jasně definované hranice V každé variantě lze užívat všechny elementy Diagram tříd asociace, agregace, třída, kompozice, závislost, generalizace, rozhraní, realizace, realizace rozhraní Diagram objektů Instance, link (= asociace instancí) Diagram pekidžů Pekidž, závislost, import a merge pekidže

Diagram pekidžů – příklad

Diagram instancí – příklad

Diagram komponent – notace Komponenta Komponenta s poskytovaným rozhraním Komponenta vyžadující rozhraní Propojení rozhraní

Diagram komponent Jeden ze strukturních diagramů – možno používat všechny strukturní prvky Obvykle Komponenta, rozhraní, třída, realizace

Diagram komponent – příklad

Diagram kompozitních struktur – notace Part (část) – element obsažený ve spolupráci Colaboration (spolupráce) –znázorňuje strukturu spolupracujících elementů Konektor – spojuje jednotlivé části kolaborace

Diagram kompozitních struktur – příklad

Composite structure

Deployment diagram – notace Artifakt – kus sofware Node – něco na čem software běží Device – fyzické zařízení Zde znázorněno s na něm běžícím prostředím J2EE

Deployment diagram

Souvislost strukturních pekidžů UML

UML – modely chování

Diagramy popisující chování

Souvislosti pekidžů popisujících chování

Use Case diagram Diagram užití Jediný diagram zobazující funkční strukturu Často kritizován jako slabina UML

Use Case Diagram Zdroj: Wikipedia

Use Case Diagram Include – případ užití může zahrnovat i další (například opakující se ve více případech) Extend Realizace generalizace a specializace v use-case modelu Užití Volitelné chování Chování za specifických podmínek či podle volby uživatele Příklad: Správa zákazníků – nový, editace, zrušení

Use case Případy užití jsou detailnějí popsány ve slovních scénářích Možnosti Číslované body Čistě slovní popis Pseudokód Zaměřit na problém ne programování! Základ pro testovací scénáře

Use Case - problémy Spíš menší počet případů užití, jinak nepřehledné Většina informací ve slovním popisu

Stavový diagram – elementy Přechod mezi stavy popsán jako Událost / Činnost (metoda)

Stavový diagram Obecně pro popis přechodu mezi stavy objektu V této metodice k popisu životních cyklů tříd Přechod mezi stavy je vyvolán událostí, která spustí nějakou činnost (metodu třídy) Každá třída má počáteční stav a jeden nebo více koncových

Příklad

Activity partition – příklad

Activity partition -- příklad

Diagramy interakce Sequence diagram Communication diagram Interaction overview diagram Timing diagram Ukazují interakce a komunikaci mezi objekty Všechny tyto diagramy sdílejí metadřídy (stejně jako je tomu u diagramů popisujících strukturu)

Sekvenční diagram Asynchronní zpráva Životní dráha objektu Návratová hodnota Rámeček interakce Název interakce Ztracená zpráva (odeslána, ale není jasné, kdo ji přijme) Nalezená zpráva (odesílatel neznámý, vyšetřování pokračuje) Execution occurance Překrývající se execution occurance

Oddělovač variant Combined Fragment Alt – Alternatives – výběr z několika možností postupů Opt – Option – operace buď provedena nebo ne Par -- Parallel – paralelní zpracování Seq, strict – sekvenčí zpracování Neg – negative – tato cesta není možná Critical -- Critical section – nemůžou běžet dvě instance najednou Loop – cyklus Break Assert -- assertion

Combined fragment – příklad

Interaction Use Představuje instanci interakce Vykonání konkrétní interakce s naplněnými atributy „Sbalený tvar“ interakce

Příklad

Communication diagram Pro jednodušší případy s centrální komunikací Nelze používat strukturovací nástroje jako combined fragment nebo interaction use Výhodou je koncentrovanost Nevýhodou je jistá statičnost popisu Koncepty jsou sdílené s diagramem interakcí

Grafické prvky Interakce – stejná jako v diagramu interakcí Lifeline – nemá čáru, ale jde o stejný koncept Zpráva – včetně pořadového čísla a názvu

Interaction overview Spojuje jednotlivé interakce pomocí prvků aktivity diagramů Dokáže logicky zpřehlednit složité interakce Velmi rychle nabývá na objemu Užívají se prvky aktivity diagramu, interakce a užití interakce

Interaction overview

Interaction overview Některé CASE nástroje interakce ukazují ve sbalené podobě, kterou je možno rozkliknout

Timing diagram

Timing diagram