UML диаграммы: средство представления проектных решений

В процессе проектирования информационных систем для наглядного представления артефактов проекта широко используются специальные графические нотации моделирования, среди которых UML диаграммы занимают ведущее место.

UML диаграммы это не заменимое средство визуального представления проектных решений при создании информационных систем объектно ориентированным методом.

Ранее мы писали, что совместное использование BPMN и UML это наиболее рациональный подход к визуальному моделированию в процессе проектирования сложных информационных систем различного назначения.

В этой статье более подробно рассмотрим использование UML диаграмм для построения различного класса и назначения артефактор проектирования. Что касается построения BPMN диаграмм с помощью специализированных программ, то об этом можно посмотреть в статье «Программы создания диаграмм BPMN«.

Хорошо известно, что в процессе проектирования информационных систем широкое применение нашел способ организации и управления архитектурой проектируемой системы Model Driven Architecture (MDA). Этот подход поддерживается современными методологиями проектирования информационных систем и реализуется автоматизированными инструментальными средствами разработки(CASE — средствами) информационных систем для построения моделей, а также для облегчения преобразований между различными типами моделей.

При создании моделей и диаграмм в рамках MDA широко используются представления их с помощью диаграмм на унифицированном языке моделирования UML. Для этого можно применять различные программы для построения UML диаграмм.

Унифицированный язык моделирования UML является стандартным языком для определения, визуализации, конструирования и документирования артефактов информационных и программных систем. Его применение упрощает сложный процесс проектирования информационных систем и их программного обеспечения, дополняя «проект» их построения визуальными представлениями артефактов, в качестве которых выступают модели и диаграммы.

Здесь рассматривается применение UML диаграмм при курсовом и дипломном проектировании, а не полная разработка всех решений, предусмотренных ГОСТ. В курсовом и дипломном проектировании достаточно разработать функционально — алгоритмическую структуру системы, которая в соответствие с принципами объектно-ориентированного проектирования представляется как совокупность взаимодействующих объектов, созданных на основе классов.

Поэтому для построения моделей проектируемых информационных систем в рамках курсового и дипломного проектирования применяются следующие основные диаграммы на языке UML:

диаграмма деятельности для визуального моделирования предметной области и детализации вариантов использования проектируемой информационной системы;
диаграмма вариантов использования для представления функциональных требований к системе;
диаграмма классов для представления архитектуры проектируемой информационной системы;
диаграмму последовательности для представления взаимодействия объектов во времени;
диаграмма компонентов для представления модулей(компонентов) программного обеспечения, из которых реализуется информационная система;
диаграмму развертывания для представления размещения компонентов информационной системы по узлам вычислительной системы при ее реализации.

Примечание. Для большей наглядности рекомендуется строить комбинированную диаграмму компонентов и развертывания.

UML диаграммы применяются на всех этапах разработки информационной системы, среди которых можно выделить:

выполнения предпроектного обследования предметной области,
технического(архитектурного) проектирования и
рабочего проектирования информационной системы.

На этапе предпроектного обследования предметной области при процессном подходе к проектированию с помощью UML диаграммы деятельности моделируются автоматизируемые информационной системой бизнес-процессы.

На этом же этапе важнейшим является формулировка функциональных требований к проектируемой информационной системе. Визуальное представление функциональных требований с помощью UML диаграммы вариантов использования позволяет облегчить восприятие назначения проектируемой системы и ее составных элементов.

Техническое(архитектурное) проектирование предполагает разработку архитектуры проектируемой информационной системы на логическом уровне. На этом этапе визуальное моделирование осуществляется с использованием диаграммы классов, последовательности и компонентов.

На физическом уровне проектирования системы при рабочем проектировании целесообразно применять диаграмму компонентов и развертывания. Эти диаграммы позволяют визуально представить не только состав программных модулей, реализующих информационную системы, но и их размещение по узлам вычислительной системы.

Построение UML диаграмм можно выполнять вручную на листе бумаги или на доске, а также с помощью специализированного программного обеспечения, так называемых CASE-средств, представляющих собой набор инструментов, предназначенный для автоматизации визуального моделирования, проектирования, документирования и генерации кода реализации на выбранном алгоритмическом языке. К таким средствам относятся CASE-средства визуального моделирования и проектирования компании IBM Rational Software Corp — Rational Rose и Rational Software Architect, продукт проектирования и интеграции компании Borland – Together и другие.

Кроме специальных CASE-средств штроко применяются и другие более простые и дешевын программы построения UML диаграмм.

Заключение

Применение специализированных средств представления проектных решений, среди которых ведущее место занимают UML диаграммы, упрощает сложный процесс проектирования информационных систем и их программного обеспечения, дополняя «проект» их построения визуальными представлениями артефактов проектирования.