korišćenjem UML-a · Šta je UML? • Unified Modelling Language je standardni grafički jezik za modelovanje objektno-orjentisanog softvera – Krajem 80-tih i počektom 90-tih

Uvod u modelovanje korišćenjem UML-a

Analiza i specifikacija informacionih sistema

dr Zoran Jeremić[email protected]

1

Sadržaj

• Uvod u modelovanje?• Uvod u UML• Osnovni elementi UML-a• UML dijagrami

Modelovanje | UML | Osnovni elementi | Dijagrami 2

Šta je modelovanje?

• Razvoj informacionih sistema je suviše kompleksan da bi ga mogli planirati iz glave

• Kao proizvod faze analize i dizajna dobijaju se modeli

• U razvoju informacionih sistema, modeli su:– Abstraktni /ne-fizički

• Softver nije opipljiv

– Vidljivi• Težimo da vizuelizujemo neopipljive elemente


Modelovanje

• Model je uprošćena predstava kompleksnerealnosti.

• Kompleksni sistemi i softver se ne mogurazumeti bez odgovarajućeg modelovanja.

• Danas, softver postaje veoma kompleksan istoga ga moramo razumeti krozmodelovanje.

Modelovanje | UML | Osnovni elementi | Dijagrami4

Modelovanje

• Jednostavno rečeno, potrebna nam je jednostavna predstava kompleksnih modela, a modelovanje je sredstvo za savlađivanje ove kompleksnosti.

• Metodama modelovanja definisani su jezik , kao i procedure za korišćenje jezika za konstruisanje modela.

• Modelovanje je jedini način za vizuelizaciju vašeg dizajna i njegovu proveru prema zahtevima pre početka implementacije.

Modelovanje | UML | Osnovni elementi | Dijagrami5

Ciljevi modelovanja

• Ciljevi modelovanja:1. pomaže u vizuelizaciji sistema onakvog kakav

jeste ili onakvog kakav želimo da bude2. omogućava specifikaciju strukture i ponašanja

sistema3. definiše šablon koji pomaže prilikom

konstruisanja sistema4. dokumentuje odluke koje su donešene5. obezbeđuje zajednički jezik za sve stejkholdere6. omogućava jasnoću i razumevanje


• Na šta modelovanje utiče:– Kako se pristupa rešavanju problema?– Kako se oblikuje rešenje?

• Svaki model se može predstaviti na razičitim nivoima– detaljnosti – modelovana količina– preciznosti – koliko je informacija obezbeđeno

• Najbolji modeli su povezani sa realnošću• Nijedan model nije dovoljan.

– netrivijalnim sistemima se najbolje pristupa kroz mali skup skoro nezavisnih modela

– potrebno je nekoliko tipova modela koji daju različite poglede

• Svaki model ima različite dijagrame – potrebno je nekoliko dijagrama da modeluju različite aspekte

Principi modelovanja


Objektno orjentisano modelovanje

• U sistemima postoje dva osnovna načina za pristupanje modelovanju:– Strukturno – fokusira se na aspektima procesa, podataka i

vremena – odvojena ali povezana dekompozicija ovih aspekata

– Objektno orjentisano – zasnovano na objektima i klasama• objekat – “predmet” interesovanja, koji ima jedinstvenost,

stanje i ponašanje• klasa – opis grupe objekata

• U ovoj temi fokusiraćemo se na objektno-orjentisano modelovanje


• Model je pojednostavljenje realnosti– Izaberite detalje koje ćete predstaviti– Izaberite detalje koje ćete ignorisati

• Model se može razvijati paralelno sa našim razumevanjem

• Model može predstavljati realne i apstraktne stvari• Kreiranje modela omogućava bolje razumevanje

sistema• Model se može koristiti za razmenu ideja• Što je sistem veći, veći je značaj modela• Model se može koristiti da simulira realni sistem• Model se kreira lakše i brže od realnog sistema

Zašto model?


Kratak istorijat alata za modelovanje

• Do kasnih osamdesetih– Strukturna Sistem Analiza i Dizajn (SSADM)– Fokus na procesima i podacima

• Kasne osamdesete do 1997– Pojava objektno-orjentisanih tehnologija– Korisne / različite – potreba za standardizacijom

• 1995 – sadašnjica– Unified Modelling Language (UML)


Sadržaj



Zašto UML?

• Model dobre prakse– Objedinjavanje drugih jezika (npr., OMT, OOSE)

• Međunarodno prihvaćen – ISO standard -ISO/IEC 19501

• Intuitivan• Podrška alata• Široko prihvaćen


Upotreba UML-a

• Anketa među menadžerima razvoja pokazuju– 20% organizacija koristi UML na svim razvojnim

projektima– 59% organizacija koriste UML na nekim razvojnim

projektima– 18% organizacija nikada ne koristi UML– 3% organizacija su koristili UML u prošlosti i ne

planiraju da ga koriste ponovo


Šta je UML?

• Unified Modelling Language je standardni grafički jezik za modelovanje objektno-orjentisanog softvera

– Krajem 80-tih i počektom 90-tih pojavili su se prvi objektno-orjentisani pristupi modelovanju

– Porast metoda i notacija je izazvao veliku konfuziju– Dvojica poznatih metodologičara Rumbaugh i Booch su odlučili

da spoje svoje pristupe 1994. godine.• Radili su zajedno u Rational Software korporaciji

– 1995. godine još jedan metodologičaj Jacobson se priključio timu• Njegov rad se fokusirao na slučajevima upotrebe

– 1997. godine Object Management Group (OMG) grupa je započela proces UML standardizacije


Šta je UML?

• Unified Modeling Language (UML) je jezik za specifikaciju, vizuelizaciju, konstrukciju i dokumentovanje elemenata softverskog sistema, kao i poslovno modelovanje.

Modelovanje | UML | Osnovni elementi | Dijagrami 15L

UM

~~~

Unified:• Ujedinjuje sve postojeće notacije

Modeling:• Koristi se za modelovanje softverskih

elemenata

Language: • Sredstvo komunikacije

UML je jezik za:

Vizuelizaciju: Grafički modeli sa preciznom semantikom.

Specifikaciju: Modeli su precizni, nedvosmisleni i spremni da predstave sve značajne odluke faze analize, dizajna i implementacije.

Konstruisanje: Modeli mogu biti direktno povezani sa programmskim jezicima, omogućavajući direktno i reverzno inženjerstvo.

Dokumentovanje: Dijagrami predstavljaju sve informacije koje je prikupio razvojni tim, omogućavajući komunikaciju i deljenje prikupljenog znanja.


Poslovni proces

Naruči proizvod

Proizvod

Isporuka proizvoda

- standardna grafička notacija: polu-formalna- za modelovanje enterprise informacionih sistema, distribuiranih Web aplikacija, real time sistema, …

Slika vredi hiljadu reči!

korišćenjem

Popuni narudzbenicu

KlijentPredstavnik prodaje

- Specifikacija i dokumentovanje: modeli koji su precizni, nedvosmisleni i kompletni UML simboli su zasnovani na jasno definisanoj sintaksi i semantici. Analiza, arhitektura/dizajn, implementacija, testiranje odluka.

- Konstrukcija:mapiranje između UML-a i OOPL.

UML je za vizuelno modelovanje


Sadržaj



Tri osnovna gradivna bloka UML-a

– Stvari – bitni koncepti

– Relacije – povezivanje individualnih stvari

– Dijagrami – grupisanje međusobno povezanih kolekcija stvari i relacija

Kratak osvrt

Water

RiversOceans

Fish

PenguinsCrocodiles

Fresh water

Salt waterhave have

have live in

have

have


UML 1.x Struktura — imenice/statički deo UML modela (nezavisno od vremena).

Ponašanje — glagoli/dinamički deo UML modela.

Grupisanje — organizacioni delovi UML modela.

Anotacije — objašnjavajući delovi UML modela.

Tri osnovna gradivna bloka UML-a - Stvari

Osnova


Imenice. Konceptualni ili fizički elementi.

Strukturne Stvari u UML-u- 7 Vrsta (klasifikatori)

Studentstd_idgrade

changeLevel( )setGrade( )getGrade( )

IGrade

Upravljanje registracijom

kursaPrijava ispita

Event MgrthreadtimeStart

suspend( )stop( )

Course.cpp

KlasaInterfejs

KolaboracijaSlučaj upotrebe

Aktivna klasa(procesi/niti)

Komponenta Čvor

WebServer<<interface>>IGrade

setGrade()getGrade()

(kolekcija spolja vidljivihoperacija)

(niz odgovornostiDeljen kroz mrežu objekata)

(sistemski servis niz interakcija sa učesnikom)

(zamenjivi deo,Realizuje interfejse)

(računarski resurs u vreme izvršenja)


Predstavljanje ponašanja Stvari u UML-u

Dve vrste ponašanja stvari:

Glagoli. Dinamički delovi UML modela: “ponašanje kroz vreme” Obično povezani sa strukturnim stvarima.

Interakcijaskup objekata koji razmenjuju poruke, da bi ispunili određenu namenu.

ask-for-an-A

State MachineDefiniše niz stanja objekta ili interakciju koja se odvija kroz životni ciklus kao odgovor na određeni događaj.

inPartyinStudy

harry: Student name = “Harry Kid”

katie: Professor name = “Katie Holmes”

received-an-A/buy-beer

sober/turn-on-PCModelovanje | UML | Osnovni elementi | Dijagrami 22

- Za organizovanje elemenata (struktura/ponašanje) u grupe.- Čisto konceptualno; postoji samo u vreme razvoja.- Mogu biti ugnježdeni.- Varijacije paketa mogu biti: okruženja, modeli i podsistemi.

Course Manager

Grupisanje Stvari u UML-u: Paketi

Anotacija Stvari u UML-u: Note- Objašnjenje/komentar UML modela- Iskazana neformalnim ili formalnim tekstomt.

flexibledrop-out dates

Course Manager

University Administration

Student Admission

-Student+Department

operation(){for all g in children

g.operation()}


Tri osnovna gradivna bloka UML-a - Relacije

1. AsocijacijeStrukturne relacije koje opisuju skup linkova, veze između objekata.

4. ZavisnostPromena jedne stvari (nezavisne) može uticati na semantiku druge stvari (zavisne).(smerovi i oznake su opcioni)

varijante: agregacija (ima)& kompozicija (je deo od)

2. GeneralizacijaSpecijalizovani element (dete) je speficičniji generalizovani element.

3. RealizacijaJedan element garantuje da će izvršiti ono što se očekuje od drugog elementa.

Student Fakultet

Student Osoba

Pravougaonik

IFigura

Studentharry: Student <<instanceOf>>

pohađa


Strukturni dijagrami: elementi specifikacije nezavisni od vremena

• Dijagram klasa• Dijagram komponenti • Dijagram razmeštaja• Dijagram objekata• Dij. kompozitne strukture• Dijagram paketa

Dijagrami ponašanja: ponašanje sistema/poslovnog procesa

• Dijagram aktivnosti • Dijagram stanja• Dijagram slučajeva upotrebe• Dijagram interakcija

Dijagrami interakcije: naglašavaju interakciju objekata

• Dijagram komunikacije (kolaboracije)

• Sekvencijalni dijagram• Dijagram pregleda

interakcija• Vremenski dijagram

Tri osnovna gradivna bloka - dijagrami


Sadržaj



Unified Modeling Language• UML kompletan jezik za prikupljanje informacija o

subjektu i njihovo kasnije predstavljanje kroz prikazivanje zahteva i modelovanje tih zahteva.

• Ovakvo modelovanje obuhvata dve faze :• Analiza • Dizajn


Unified Modeling Language

UML

Faza analize:

•Sistem je opisan skupom zahteva.

•USE-CASE DIJAGRAM

Faza dizajna:•Čvrsto je povezana sa fazom analize, jer počinje identifikacijom zahteva a završava detaljnom specifikacijom tih zahteva.

•Dijagrami klasa•Dijagrami interakcija•Dijagrami stanja•Dijagrami razmeštaja


Dijagram klasa

UML dijagrami klasa prikazuju klase sistema, njihove međusobne relacije, operacije i atribute klasa.

• Istražuje domenske koncepte u formi domenskog modela

• Analizira zahteve u formi konceptualnog/analitičkog modela

• Opisuje detaljni dizajn objektno-orjentisanog softvera


http://www.agilemodeling.com/artifacts/classDiagram.htm�

Dijagram klasa


Dijagram komponenti

UML dijagram komponenti prikazuje strukturne relacije između softverskih komponenti sistema. On ilustruje delove softvera, ugrađene kontrolere i slično, i ima veći stepen apstrakcije od dijagrama klasa.


http://www.agilemodeling.com/artifacts/classDiagram.htm�

Dijagram komponenti


Dijagram razmeštaja

UML dijagram razmeštaja prikazuje statički pogled run-time hardverske konfiguracije i softverskih komponenti koje se izvršavaju na tim čvorovima. Dijagram razmeštaja prikazuje hardver vašeg sistema, softver koji je instaliran na tom sistemu i srednji sloj koji se koristi za povezivanje međusobno razdvojenih mašina.


http://www.agilemodeling.com/artifacts/deploymentDiagram.htm�





Dijagram objekata

• UML dijagram objekata (dijagram instanci), je koristan za predstavljanje primera objekata iz stvarnog sveta i njihovih međusobnih relacija. On prikazuje instance umesto klasa. One su korisne za objašnjavanje malih delova složenih relacija, a naročito rekurzivnih relacija.


http://www.agilemodeling.com/essays/umlDiagrams.htm�

Dijagram objekata


Dijagram paketa• UML dijagram paketa pojednostavljuje složene

dijagrame klasa grupisanjem klasa u pakete. Paket je kolekcija logički povezanih UML elemenata. Paketi su predstavljeni kao folderi datoteka i mogu se koristiti na bilo kom UML dijagramu.



Dijagram paketa


Dijagram kompozitne strukture• UML dijagram kompozitne strukture se koristi za

istraživanje run-time instanci koje su međusobno povezane i kolaboriraju preko komunikacionih linkova. Prikazuje internu strukturu (uključujući celine i konektore) struktuiranog klasifikatora ili kolaboracije.



Dijagrami kompozitne strukture


Dijagram aktivnosti• UML dijagram aktivnosti omogućava opisivanje toka

kontrole kontrole ciljnog sistema, kao što je istaživanje složenih poslovnih pravila i operacija, opisivanjem slučaja upotrebe istog poslovnog procesa. To je objektno-orjentisani ekvivalent dijagramu tokova i dijagramu toka podataka.



Dijagram aktivnosti


Dijagram stanja

• UML dijagram stanja može prikazati različita stanja entiteta kao i to kako entitet reaguje na različite događaje prelaskom iz jednog u drugo stanje.



Dijagram stanja


Dijagram stanja


Dijagram slučajeva upotrebeUML dijagrami slučajeva upotrebe opisuju ponašanje

ciljnog sistema posmatrajući iz aspekta spoljašnje sredine. Slučajevi upotrebe opisuju sadržaj aktuelnih zahteva.

• Slučajevi upotrebe. Slučaj upotrebe opisuje niz akcija koje obezbeđuju određene merljive vrednosti učesnika i grafički se predstavljaju elipsama.

• Učesnici. Učesnik je osoba, organizacija ili spoljašnji sistem koji igra ulogu u jednoj ili više interakcija u sistemu. Predstavlja se figurom čoveka.

• Asocijacije. Asocijacije između učesnika i slučajeva upotrebe su predstavljene punim linijama. Asocijacija postoji kada god je učesnik uključen u interakciju koju opisuje slučaj upotrebe.



Dijagram slučajeva upotrebe






Dijagram komunikacije• UML dijagram komunikacije se koristi da modeluje

ponašanje slučaja upotrebe. U poređenju sa sekvencijalnim dijagramom, dijagram komunikacije je više fokusiran na prikazivanje kolaboracije između objekata nego na vremenske sekvence.



Dijagram komunikacije


Sekvencijalni dijagram

• UML sekvencijalni dijagram modeluje kolaboraciju objekata zasnovanu na vremenskoj sekvenci. Prikazuje kako objekti interaguju u određenom scenariju slučaja upotrebe.



Sekvencijalni dijagram


Vremenski dijagram

• UML vremenski dijagram prikazuje ponašanje objekata u određenom vremenskom periodu. Vremenski dijagram je posebna forma sekvencijalnog dijagrama. Razlika je u tome što su ose obrnute tako da vreme raste sa leva na desno a životne linije su prikazane odvojenim odeljcima poređanim vertikalno.



Vremenski dijagram


Dijagram pregleda interakcija

• UML dijagram pregleda interakcija se fokusira na pregledu toka kontrole interakcija. To je varijanta dijagrama aktivnosti gde su čvorovi interakcije. On opisuje interakcije gde su poruke i životne linije skrivene.







Hijerarhija UML dijagrama


http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/6f/Uml_hierarchie_des_diagrammes.png�

Documents

korišćenjem UML-a · Šta je UML? • Unified Modelling Language je standardni grafički jezik za modelovanje objektno-orjentisanog softvera – Krajem 80-tih i počektom 90-tih