افي كودر!
لديك فكرة منتج رائع ، لكنك لا تريد أن تتورط في الكود وتفقد الصورة الكاملة بسبب التفاصيل الصغيرة؟ هل أنت على وشك الجلوس لشغف خادم الشركات وتحتاج إلى ملء شيء رائع وتكنولوجيا المعلومات؟
سيتم تخصيص هذه السلسلة من المقالات لمعرفة مفيدة ، ولكن في بعض الأحيان مراوغة للنمو الشاب - الرسوم البيانية لـ UML. وسأبدأ بنظرة عامة على المخططات الحالية ، لنتحدث قليلاً عن التاريخ ولماذا يجب أن يكون هناك الكثير من المخططات.
يعد UML اختصارًا للغة النمذجة الموحدة ، وكما نعلم أنها لغة نمذجة موحدة تتكون من مجموعة متكاملة من الرسوم البيانية المصممة لمساعدة مطوري النظام والبرمجيات على تحديد وتصور وتصميم وتوثيق عناصر نظام البرامج ، و ، على سبيل المثال ، لنمذجة الأعمال.
UML عبارة عن مجموعة من أفضل الممارسات الهندسية التي أثبتت فعاليتها في نمذجة الأنظمة الكبيرة والمعقدة وهي جزء مهم جدًا من تطوير البرمجيات الموجهة للكائنات.
يستخدم UML بشكل أساسي تدوينًا رسوميًا للتعبير عن تصميم مشاريع البرامج. يساعد استخدام UML فرق المشروع على التواصل واستكشاف المشاريع المحتملة والتحقق من التصميم المعماري للبرنامج.
أصل UML
الهدف من UML هو توفير تدوين قياسي يمكن استخدامه من قبل جميع الأساليب الموجهة للكائنات ، واختيار ودمج أفضل عناصر التدوين السابق. تم تطوير UML لمجموعة واسعة من التطبيقات. وبالتالي ، فإنه يوفر تصميمات لمجموعة واسعة من الأنظمة والأنشطة (مثل الأنظمة الموزعة والتحليل وتصميم النظام ونشره).
لم تنشأ UML من الصفر ، فقد سبقتها العديد من الأحداث والشخصيات والمنهجيات المهمة. فمثلا:
- OMT [James Rumbaugh 1991], .
- Booch [Grady Booch 1994] — . - . , , , , .
- OOSE (- [Ivar Jacobson 1992]) — , — , , .
في عام 1994 ، لم يكن يجب الخلط بين جيم رامبو وجون رامبو ، على الرغم من أن جيم كان رائعًا أيضًا لأنه كان ، للحظة ، منشئ تقنية نمذجة الكائن المذكورة أعلاه ، فاجأ عالم البرمجيات عندما غادر جنرال إلكتريك وانضم إلى جرادي بوتش في شركة Rational Corp. كان الهدف من الشراكة هو دمج أفكارهم في طريقة موحدة واحدة (اسم العمل للطريقة كان بالفعل "طريقة موحدة").
بحلول عام 1995 ، انضم مبتكر OOSE ، Ivar Jacobson ، أيضًا إلى Rational ، وتم دمج أفكاره (على وجه الخصوص مفهوم "حالات الاستخدام") في طريقة موحدة جديدة ، تسمى الآن لغة النمذجة الموحدة.
على النقيض من عصابة الأربعة المعروفة ، يُعرف Team Rumbo و Buch و Jacobson باسم Three Amigos.
تأثر UML أيضًا بترميزات أخرى موجهة للكائنات:
- ميلور وشلاير [1998]
- Coad and Yourdon [1995]
- Wirfs-Brock [1990]
- مارتن وأديل [1992]
يتضمن UML أيضًا مفاهيم جديدة ، لم تكن في ذلك الوقت في طرق أساسية أخرى ، مثل آليات التمديد والقيود اللغوية.
لماذا UML؟
مع نمو القيمة الاستراتيجية للبرمجيات للعديد من الشركات ، كانت الصناعة تبحث عن طرق لأتمتة إنتاج البرمجيات ، بالإضافة إلى تحسين الجودة وتقليل التكاليف والوقت اللازم للتسويق.
تتضمن هذه الأساليب تكنولوجيا المكونات والبرمجة المرئية والأنماط والهياكل.
تبحث الشركات أيضًا عن طرق لإدارة تعقيد الأنظمة أثناء ارتقائها.
على وجه الخصوص ، يدركون الحاجة إلى معالجة المشاكل المعمارية المتكررة مثل التوزيع المادي ، والتوافق ، والنسخ المتماثل ، والأمن ، وموازنة الحمل ، والتسامح مع الخطأ.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن تطوير الويب ، مع تبسيط الأشياء ، يؤدي عمومًا إلى تفاقم هذه المشاكل المعمارية.
تم تطوير لغة النمذجة الموحدة (UML) لتلبية هذه الاحتياجات.
الأهداف الرئيسية لتصميم UML هي:
- تزويد المستخدمين بلغة نمذجة بصرية معبرة جاهزة بحيث يمكنهم تطوير ومشاركة نماذج ذات مغزى.
- توفير آليات التوسيع والتخصص لتوسيع المفاهيم الأساسية.
- كن مستقلاً عن لغات برمجة وعمليات تطوير محددة.
- توفير إطار رسمي لفهم لغة النمذجة.
- تشجيع نمو السوق للأدوات الشيئية.
- دعم مفاهيم التصميم عالية المستوى مثل التعاون والهياكل والقوالب والمكونات.
- دمج أفضل الممارسات.
تنقسم مخططات UML إلى نوعين - هذه هي المخططات الهيكلية والرسوم التخطيطية السلوكية.
توضح المخططات الهيكلية الهيكل الثابت للنظام وأجزائه على مستويات مختلفة من التجريد والتنفيذ ، وكذلك علاقتها. تمثل العناصر في مخطط الهيكل مفاهيم ذات مغزى للنظام ويمكن أن تتضمن مفاهيم مجردة ، واقعية ، وتنفيذية. هناك سبعة أنواع من المخططات الهيكلية:
- مخطط هيكل مركب
- مخطط النشر
- مخطط الحزمة
- مخطط الملف الشخصي
- مخطط الصف
- مخطط الكائن
- مخطط مكون
توضح المخططات السلوكية السلوك الديناميكي للكائنات في النظام ، والتي يمكن وصفها بأنها سلسلة من التغييرات في النظام بمرور الوقت. تتضمن المخططات السلوكية ما يلي:
- الرسم النشاط
- استخدم الرسم البياني
- الرسم التخطيطي للدولة
- مخطط تسلسل
- مخطط الاتصالات
- مخطط نظرة عامة على التفاعل
- الرسم البياني توقيت
الآن بضع كلمات عن كل منهم
مخطط الصف
الرسم التخطيطي للفئة هو أسلوب نمذجة مركزي يستخدم في جميع الأساليب الموجهة للكائنات تقريبًا. يصف هذا الرسم البياني أنواع الكائنات في النظام والأنواع المختلفة من العلاقات الثابتة الموجودة بينها.
أهم ثلاثة أنواع من العلاقات في الرسوم البيانية للفصل (هناك بالفعل المزيد منها) هي:
الارتباط ، الذي يمثل العلاقات بين حالات الأنواع ، على سبيل المثال ، يعمل الشخص في شركة ، ولدى الشركة مكاتب متعددة.
الوراثة ، والتي تتطابق تمامًا مع الميراث في تصميم الكائنات الموجه.
التجميع ، وهو شكل من أشكال تكوين الكائن في تصميم كائني التوجه.
مخطط مكون
في لغة النمذجة الموحدة ، يوضح الرسم التخطيطي للمكونات كيف تتحد المكونات لتكوين مكونات أكبر أو أنظمة برامج أكبر.
يوضح معمارية مكونات البرمجيات والتبعيات فيما بينها.
تتضمن مكونات البرامج هذه مكونات وقت التشغيل والمكونات القابلة للتنفيذ ومكونات التعليمات البرمجية المصدر.
مخطط النشر
يساعدك الرسم التخطيطي للنشر على نمذجة الجانب المادي لنظام برمجيات كائني التوجه. وهو عبارة عن رسم تخطيطي يوضح بنية النظام كنشر (توزيع) لعناصر البرامج.
التحف هي عناصر محددة في العالم المادي هي نتيجة لعملية التنمية.
يقوم الرسم التخطيطي بتكوين تكوين وقت التشغيل في عرض ثابت وتصور توزيع العناصر في التطبيق.
في معظم الحالات ، يتضمن هذا محاكاة تكوينات الأجهزة جنبًا إلى جنب مع مكونات البرامج التي تستضيفها.
مخطط الكائن
مخطط الكائن الثابت هو مثال لمخطط الفئة ؛ يظهر لقطة للحالة التفصيلية للنظام عند نقطة زمنية معينة. الفرق هو أن الرسم التخطيطي للفصل هو نموذج تجريدي للفصول وعلاقاتها.
ومع ذلك ، فإن الرسم التخطيطي للكائن هو مثال في لحظة معينة ذات طبيعة محددة ، واستخدام الرسوم البيانية للكائن محدود نوعًا ما ، أي عرض أمثلة على بنية البيانات.
مخطط الحزمة
رسم تخطيطي للحزمة هو رسم تخطيطي لحزمة UML يُظهر الحزم والتبعيات فيما بينها.
يسمح لك بعرض طرق عرض مختلفة للنظام ، على سبيل المثال ، من السهل تصميم تطبيق متعدد المستويات.
مخطط هيكل مركب
يشبه مخطط الهيكل المركب مخطط الرسم التخطيطي وهو نوع من الرسم التخطيطي المكون يستخدم بشكل رئيسي في نمذجة النظام على المستوى الجزئي ، لكنه يصور الأجزاء الفردية بدلاً من الطبقات بأكملها. هذا هو نوع من الرسم التخطيطي الهيكلي الثابت الذي يظهر الهيكل الداخلي للفئة والتفاعلات التي تجعلها هذه البنية ممكنة.
قد يتضمن هذا الرسم البياني الأجزاء الداخلية والمنافذ التي تتفاعل من خلالها الأجزاء مع بعضها البعض أو من خلالها تتفاعل مثيلات الفئة مع الأجزاء والعالم الخارجي ، والموصلات بين الأجزاء أو المنافذ. الهيكل المركب هو مجموعة من العناصر المترابطة التي تتفاعل في وقت التشغيل لتحقيق الهدف. كل عنصر له دور في التعاون.
مخطط الملف الشخصي
يسمح لنا مخطط الملف الشخصي بإنشاء قوالب نمطية خاصة بالمجال وبالنظام الأساسي وتحديد العلاقة بينهما. يمكننا إنشاء الصور النمطية عن طريق رسم أشكال الصور النمطية وربطها بالتركيب أو التعميم من خلال واجهة موجهة للموارد. يمكننا أيضًا تحديد وتصور معنى الصور النمطية.
استخدم الرسم البياني
يصف مخطط حالة الاستخدام المتطلبات الوظيفية للنظام من حيث حالات الاستخدام. في جوهره ، إنه نموذج للوظيفة المقصودة للنظام (حالات الاستخدام) وبيئته (الجهات الفاعلة).
تسمح لنا السوابق بربط ما نحتاج إليه من النظام بكيفية تلبية النظام لهذه الاحتياجات.
مخطط النشاط
الرسوم البيانية للأنشطة هي تمثيلات رسومية لعمليات سير العمل خطوة بخطوة خطوة بخطوة مع دعم التحديد والتكرار والتزامن.
يصفون تدفق التحكم في النظام المستهدف ، مثل استكشاف قواعد الأعمال والعمليات المعقدة ، ووصف حالات الاستخدام والعمليات التجارية.
في UML ، تم تصميم الرسوم البيانية للأنشطة لنمذجة كل من العمليات الحسابية والتنظيمية.
الرسم التخطيطي للدولة
مخطط الحالة هو نوع من الرسم التخطيطي المستخدم في UML لوصف سلوك النظام ، والذي يعتمد على مفهوم الرسوم البيانية للحالة بواسطة ديفيد هاريل. تظهر الرسوم البيانية للولاية الحالات والانتقالات الممكنة ، والأحداث التي تؤثر على تلك التحولات. يساعدك على تصور دورة حياة الكائنات بالكامل وبالتالي يساعدك على فهم الأنظمة المستندة إلى الحالة بشكل أفضل.
مخطط تسلسل
يرسم مخطط التسلسل تفاعل الأشياء بناءً على تسلسل زمني. يوضح كيف تتفاعل بعض الأشياء مع الآخرين في حالة استخدام محددة.
مخطط الاتصال
مثل مخطط التسلسل ، يستخدم مخطط الاتصال أيضًا لنمذجة السلوك الديناميكي لحالة الاستخدام. بالمقارنة مع مخطط التسلسل ، فإن مخطط الاتصال يركز بشكل أكبر على إظهار تفاعل الأشياء ، بدلاً من التسلسل الزمني. في الواقع ، مخطط الاتصال ومخطط التسلسل متكافئين معنويًا ويمكنهما التدفق في بعضهما البعض.
مخطط نظرة عامة على التفاعل
يركز مخطط نظرة عامة على التفاعل على نظرة عامة على تدفق إدارة التفاعل. هذا هو شكل مختلف من مخطط النشاط حيث العقد هي تفاعلات أو أحداث تفاعل. يصف مخطط نظرة عامة على التفاعلات التفاعلات التي يتم فيها إخفاء الرسائل وخطوط الحياة. يمكننا ربط المخططات "الحقيقية" وتحقيق درجة عالية من التنقل بين المخططات ضمن مخطط نظرة عامة على التفاعل.
الرسم البياني توقيت
يوضح مخطط التوقيت سلوك الكائن (الكائنات) في فترة زمنية معينة. في الواقع ، هذا شكل خاص من الرسوم البيانية للتسلسل والاختلافات بينهما هي أن المحاور متبادلة بحيث يزيد الوقت من اليسار إلى اليمين ، ويتم عرض خطوط الحياة في حجرات منفصلة تقع عموديا.
لماذا يوجد العديد من المخططات في UML؟
والسبب في ذلك هو أنه يمكنك إلقاء نظرة على النظام من وجهات نظر مختلفة ، لأن العديد من أصحاب المصلحة سيشاركون في تطوير البرمجيات ، مثل: المحللين والمصممين والمبرمجين والمختبرين ومراقبة الجودة والعملاء والمؤلفين الفنيين.
كل هؤلاء الأشخاص مهتمون بجوانب مختلفة من النظام ، وكل واحد يتطلب مستوى مختلفًا من التفاصيل.
على سبيل المثال ، يجب أن يفهم المبرمج تصميم النظام وأن يكون قادرًا على تحويل التصميم إلى رمز منخفض المستوى.
على العكس من ذلك ، فإن الكاتب الفني مهتم بسلوك النظام ككل ويجب أن يفهم كيف يعمل المنتج.
يحاول UML توفير اللغة بطريقة معبرة بحيث يمكن لجميع الأطراف المعنية الاستفادة من مخطط UML واحد على الأقل.
بالنسبة لأولئك الذين كسالى جدا لقراءة:
افي!