تحقیق مقاله آشنایی با UML

زبان مدل سازی یکپارچه (UML) زبانی است برای مشخص سازی ، مجسم سازی ، ساخت و مستند سازی دست آوردهای سیستم های نرم افزاری و مدل سازی و کار و دیگر سیستمهای غیر نرم افزاری .

Uml مجموعه ای از بهترین تجربیات مهندسی که موفقیتشان در مدل سازی سیستمهای بزرگ و پیچیده به اثبات رسیده است را عرضه می دارد.

تعریف UML  شامل اسناد زیر می گردد :

معنا شناسی  UML : که مفاهیم غنی و دستور نگارش وعلا ئم زبان مدلسازی یکپارچه را تعریف می کند UMLبه وسیله بسته ها به صورت معماری گونه لا یه بندی و سازماندهی میشود . در  هر بسته عناصر مدل بر حست دستور نگارش (با استفاده از متن و عبارت زبان محدودیت شیء معروف به OCL )و معانی (با استفاده از متن دقیق) تعریف می شوند .

راهنمای علائم UML : فکر و اندیشه را تعریف می کند و مثال های خوبی را ارائه می کند. علائم UML نحو گرافیکی را برای بیان معانی توصیف شده توسط فرا مدل های UML ارائه می کند.

توسعه ی UML برای فرایند شیءدر مهندسی نرم افزارو توسعه UML برای مدل سازی تچارت : این توسعه های UML شامل توسعه خاص فرایند و توسعه خاص حوزه مسئله در UML برحسب مکانیزم های توسعه ای شان و آیکون نمودار فرایند می گردد .

2) فراهم آوردن مکانیزم های توسعه و تخصیص برای بسط مفاهیم اساسی : بدین معنا که در عین آنکه انتظار میرود UML براساس نیازهای جدید در حوزه های خاص جفت و جور شود نمی خواهد اجبار کند تا مفاهیم اساسی و مشترک برای هر حوزه جدیدی دوباره تعریف شود و پیاده سازی گردد. البته مفاهیم اساسی نباید بیش از حد تغییر یابند. بنابراین کاربران نیازمندند که قادر باشند : 1- مدل ها را با استفاده از مفاهیم اساسی بسازند بدون آنکه مکانیزم های توسعه را برای بسیاری از برنامه های کاربردی نرمال بکار گیرند .

2- مفاهیم و علائم جدید را اضافه کنند البته برای مواردی که توسط اصول پوشیده نشده باشند .

3- زمانی که هیچ اتفاق نظر روشنی وجود ندارد تفاسیر مختلف را از مفاهیم موجود انتخاب کنند .

4- مفاهیم، علائم و محدودیت ها را برای حوزه های کاربردی خاص مشخص سازند .

3) استقلال از زبان های برنامه نویسی خاص و فرایندها ی توسعه .

4) فراهم آوردن پایه و اصولی رسمی برای درک زبان مدل سازی که برای این منظور UML تعریف رسمی از قالب استاتیک مدل را با استفاده از نمودار کلاس ارائه می کند این نمودار ، نموداری مشهور و مورد قبول در سطح وسیع برای تعییین قالب یک مدل است UML همچنین محدودیت هایی را بیا ن میدارد که در قالب زبان دقیق طبیعی و عبارات زبان محدودیت شیء (OCL ) بیان می شود .

5) تشویق به رشد بازار ابزارهای OO .

6) حمایت و پشتیبانی از مفاهیم توسعه سطح بالاتر نظیر : همکاری ها ، چهارچوب ها ،الگوها و اجزاء  .

7) مجتمع سازی بهترین تجربیات : UML بدنبال آن است که بهترین تجربیات درصنعت

حوزه های مسئله ، معماری ها و … را یکجا بیاورد .

محدوده UML

زبان مدل سازی یکپارچه UML زبانی است برای مشخص سازی ساخت ،مجسم سازی و مستند سازی دست آوردهای یک سیستم متمرکز نرم افزاری اول آنکه این زبان از مفاهیم OOSE,OMT,BOOCH  که متدولوژیهای متداول OOمیباشند متنج شده است . دوم ، UMLبر آنچه که در حال حاضر توسط روش های موجور فابل انجام همتند ، بان شده است . سوم زبا ن مدل سازی یکپارچه بر یک زبان مدل سازی استانارد تمرکز می کند و نه یک فرآیند استاندادر اگر چه UMLبایستی در زمینه یک فرایند به کارگیری شود تجرته نشان میدهد که در سازمان های مختلف و با حوزه های مسئله متفاوت فرایندهای متفاوتی مورد نیاز است بنابراین تلاش بر این است که ابتدا بر یک فرامدل مشترک (که معانی را یکپارچه میکند )تمرکز شود و در درجه دوم بر یک علامت گذاری مشترک (که برای فرد استنباط این معانی را فراهم میکند )تمرکز گردد مبدعین UMLبر فرایند توسعای تاکید میکنند که مورد کاربرد گرا معماری گرال و تکراری و افزایشی است .

UML یک زبان مدلسازی را مشخص می کند که اتفاق نظر جماعت شیگرا بر مفاهیم اساس مدل سازی است .

UMLبرای ایجار مدلها و نمرارهای حوزه مسئله هیچ توصیه ای نمیشود و این تجربیات و یادگیری افراد است که تشخیص استفاده از کدام نمودارها  و مدل ها را به ایشان می دهد دریک دیدگاه مدل سازی UML نمودارهای گرافیکی زیر را تعریف می کند  مورد کاربرد

نمودار مورد کاربرد                                   diagram )  (use ca

نمودار کلاس                                                                   (ClassDiagram)                                                                                          

       نمودارهای رفتار:                                                                        (BehaviorDiagra                      

نمودارهای حالت :             (State Chart Diagram)

نمودار فعالیت  :          )Activity Diagram(

نمودارهای تعامل                  Interaction Diagrams ))

        نمودار توالی                        ((Sequence Diagram        

 نمودار همکاری                ((Collaboration Diagram

* نمودارهای پیاده سازی)   (Implementation Diagram

                           نمودار اجزاء      (Component Diagram  )     

نموداراستقرار  (Deployment Diagram)

       این نمودارها منظر گاه های مختلفی از سیستم تحت تحلیل یا توسعه را فراهم می آورند. مدل در حال مطالعه این منظر گاه ها را یکپارچه می کند به گونه ای که یک سیستم متکی به خود تحلیل و ساخته شود. این نمودارها با پشتیبانی مستندات ، دست آوردهای اولیه ای می شوند که یک مدل ساز آن را ایجاد می کند، اگر چه UML بیشتر توصیف و تشریح شده اند.

یک سوال که مکررا پرسیده می شود این است که چرا UML از نمودارهای جریان داده معروف به       حمایت نمی کند ؟ به طور ساده نمودارهای جریان  داده و دیگر نمودارهای از این نوع که در UML قرار داده نشده اند ، با دیدگاه مستحکم شی گرا به روشنی جفت و جور نمی شوند. نمودارهای فعالیت بسیار بیشتر از آنچه که افرااد از       می خواهند را برآورده  می کند. به علاوه موارد دیگر ، نمودارهای فعالیت همچنین برای مدل کردن جریان کار مفید هستند. مؤلفین UML در حال ایجاد نمودارهای UML بر فراز همه پروژه های شی گرا هستندئ ، اما ضرورتا نیازی هم به نمودارهای دیگر نیست . مبدعین UML معتقدند که مجموعه ای از تکنیک های موفقیت آمیز و عملی را که در یک دیدگاه مستحکم و پا بر جا جفت می شود ، تعریف کرده اند.

زبان برنامه نویسی

UML   یک زبان بصری است و هدفش یک  زبان برنامه نویسی بصری نیست ، در عین آنکه همه مفاهیم و تجسمات را پشتیبانی می کند تا جایگزین زبان های برنامه نویسی شود. UML زبانی است برای بصری سازی ، مشخص سازی ، ساخت و مستند سازی دست آوردهای یک سیستم نرم افزاری ، و از طرفی مسیری را فراهم می کند که شما را به سمت کد هدایت می نماید. برخی چیزها شبیه انشعاب ها و ادغام های پیچیده در یک زبان برنامه نویسی متنی بهتر بیان می شوند. UML نقشه ای قوی برای خانواده ای از زبان های       دارد. در عین حال شما می توانید از بهترین های هر دو دنیا استفاده کنید.

ابزار

استاندارد سازی یک زبان ضرورتا اساس ابزارها و فرآیندها هستند که UML ، مفاهیم و علائم  آن را تعریف می کند و نه خود ابزار را . بنابراین UML ابزار نیست.

فرآیند

بسیاری از سازما ن ها ، UML را به عنوان زبان متداول برای تولید دست آوردهای پرروژه هایشان استفاده می کنند، اما انواع نمودارهای UML را در فرآیندهای مختلف استفاده می کنند. UML اساسا مستقل از فرآیند است ولی فرآیند استانداردی را نیز تعریف میکند که هدف UML نیست. فرآیندها بر اساس طبیعت شان بایستی برای سازمان ها ، فرهنگ ها و حوزه های مسئله دوخته شوند.

مقایسه UML با د یگر زبان های مدل سازی

UML بر اساس موفقیت های سه روش مدل سازی    OOSE , OMT , BOOCH  و ایجاد شده است و کاربران هر یک از  این سه روش ،‌ می توانند به راحتی از UML استفاده نمایندت. UML برای استفاده شدن توسط کاربران روش های دیگر نیز آماده و آسان می باشد.

UML هم اکنون روشن تر ، مستحکم تر و یک شکل تر از Booch,OMT.,OOSE و دیگر روش ها می باشد . این بدین معنا است که در انتقال به UML  این ارزش وجود دارد که به شما اجازه می دهد تا در پروژه ها چیزهایی را مدل سازی کنید که قبل از این انجام شدنی نبودند.

کاربران روش های موجود، تغییرات اساسی و زیادی را در علامت گذاری تجربه خواهند کرد. اما این به معنای نیاز به یادگیری مجدد با تعریف مجدد مفاهیم حاضر نیست. کاربران هر یک از روش های OO می توانند سرعت زیادی را در یادگیری شان انتظار داشته باشند. تکنیک های پیشرفته نظیر به کارگیری کلیشه ها  و خواص ، نیازمند مطالعه هستند. البته این موارد نیز در زمان برخورد با مسئله ، مورد نیاز می شوند.

ویژگی های جدید UML

هدف  کلیه تلاش های یکپارچه سازی  که در UML به کار می رود ، حفظ سادگی است به گونه ای که عناصر غیر کاربردی روش های OMT, Booch,OOSE طرد شوند و عناصر مؤثر از روش های دیگر به آن اضافه گردند.

مفاهیم جدید زیادی در UML وارد شده اند ، نظیر : مکانیزم های توسعه شامل کلیشه ها ، مقادیر ضمیمه و محدودیت ها ، توزیع و همروندی (‌به عنوان مثال برا ی مدل سازی CORBA,Active/DCOM الگوها / همکاری ها ، نمودارهای فعالیت (‌برای مدل سازی فرآیند کار ) ، پالایش (‌برای اجرا یا به کارگیری ارتباطات بین سطوح مجرد ) واسطه ها و اجزاء ، و یک زبان محدودیت .

بسیاری از این مفاهیم در نظریه ها و روش های انفرادی مختلف وجود داشتند و UML آنها را به دورن انسجام خودش کشاند . به علاوه این تغییرات اساسی ، بهبودهای ریز دیگری نیز بر اساس مفاهیم و علائم ،OOSE ,Booch.OMT وجود دارد. بنابراین بسیاری از مفاهیم و علائم UML را خود نویسندگان آن ایجاد نکرده اند بلکه نقش آنها ، جمع آوری مناسب ، انتخاب و یکپارچه کردن این مفاهیم و علائم در UML بو ه است . در این زمینه ، موارد زیر قابل ذکر است :

نمودارهای مورد کاربرد مشابه آنچه درOOSE ارائه شد می باشند.

نموداراهای کلاس ، ذوب شده Booch،OMT و دیگر روش ها است. کلیشه ها ، محدودیت و مقادیر ضمیمه مفاهیمی هستند که قبلا در زبان های مهم مدل سازی وجود نداشتند و اکنون در UML ظهور کرده اند.

نمودارهای حالت اساسا مبتنی بر جداول حالت David Harel  می باشند. نمندار فعالیت که مفاهیم مشابهی را بیان می دارد ، مشابه نمودئار جریان کار است که توسط بسیاری از منابع پیش از OO ایجاد گردیدند. شرکت Jim Odell , Oracle  سبب ساز ورود نمودارهای فعالیت به UML بودند.

نمودارهای توالی در بسیاری از روش های OO تحت نام های متفاوت (نظیر : تعامل ، ردگیری پیام و ردگیری واقعه ) و نیز روزهای قبل از OO یافت می شدند. نمودارهای همکاری از Booch ( با نام  Object Diagram) و Fusion ( با نام  Object Interaction Graph) ، و تعدادی منابع دیگر پذیرفته شدند.