Всем привет.
Сегодня поговорим о таком прикладном инструменте системного аналитика, как UML.
Зачастую у многих возникает вопрос - а зачем вообще рисовать любые диаграммы и схемы? Мы все такие замечательные, уже научились писать требования, оформлять разными способами (даже красивыми) - в общем-то, по этим требованиям же и так всё понятно?
И отчасти это так. Глобально - качественно собранных и поставленных требований к системе за глаза хватает для того, чтобы система была нормально разработана, без каких-либо проблем. Но зачем останавливать себя в желании "прибраться" в голове или наглядно объяснить что-нибудь команде - ведь наличие наглядной схемы позволяет решить все эти задачи и заметно упрощает жизнь.
Это я подвожу к тому, что если у тебя есть свободное время на создание схемы (а это бывает не так часто), то лучше ее сделать. А возможно и в целом начать аналитику именно с нее. Это поможет структурировать твои собственные мысли, увидеть возможные неточности или не проработанные моменты в том или ином процессе.
UML
UML – Унифицированный язык моделирования (Unified Modeling Language) – это система обозначений, которую можно применять для объектно-ориентированного анализа и проектирования. Его можно использовать для визуализации, спецификации, конструирования и документирования систем.
UML Использует в основном графические обозначения для выражения дизайна проектов. Использование UML помогает проектным группам лучше взаимодействовать между собой и легче вникать в проекты.
Основные цели дизайна UML:
Предоставить пользователям готовый, выразительный язык визуального моделирования, чтобы они могли разрабатывать и обмениваться осмысленными моделями;
Быть независимым от конкретных языков программирования и процессов разработки (важно);
Обеспечить формальную основу для понимания языка моделирования;
Поддержка высокоуровневых концепций разработки, таких как совместная работа, структуры, шаблоны и компоненты.
Преимущества и недостатки проектирования диаграмм:
Начнем с недостатков:
Дополнительная трата времени, которого может и не быть;
Необходимость знать и понимать различные нотации.
Преимущества:
Возможность посмотреть на задачу с разных точек зрения;
Другим членам команды (включая заказчиков) легче понять суть задачи и способ ее реализации;
Диаграммы сравнительно просты для чтения после достаточно быстрого ознакомления с их синтаксисом.
В UML диаграммы подразделяют на два типа — это структурные диаграммы и диаграммы поведения.
Структурные диаграммы показывают статическую структуру системы и ее частей на разных уровнях абстракции и реализации, а также их взаимосвязь. Элементы в структурной диаграмме представляют значимые понятия системы и могут включать в себя абстрактные, реальные концепции и концепции реализации. Существует семь типов структурных диаграмм:
Диаграмма составной структуры.
Диаграмма развертывания.
Диаграмма пакетов.
Диаграмма профилей.
Диаграмма классов.
Диаграмма объектов.
Диаграмма компонентов.
Диаграммы поведения показывают динамическое поведение объектов в системе, которое можно описать, как серию изменений в системе с течением времени. А к диаграммам поведения относятся:
Диаграмма деятельности.
Диаграмма прецедентов.
Диаграмма состояний.
Диаграмма последовательности.
Диаграмма коммуникаций.
Диаграмма обзора взаимодействия.
Временная диаграмма.
Все мы рассматривать не будем (при желании это можно сделать самостоятельно) - разберем лишь основные, которые наиболее часто используются (по крайней мере в моей практике).
Диаграмма классов
Диаграмма классов — это центральная методика моделирования, которая используется практически во всех объектно-ориентированных методах. Эта диаграмма описывает типы объектов в системе и различные виды статических отношений, которые существуют между ними.
Три наиболее важных типа отношений в диаграммах классов (на самом деле их больше), это:
Ассоциация - представляет отношения между экземплярами типов. Например, человек работает на компанию, у компании есть несколько офисов;
Зависимость — это форма отношения использования, при которой изменение в одном классе - влечёт за собой изменение другого, причём обратное не обязательно.
Агрегация - это ассоциация типа «целое-часть». При этом обе части могут жить отдельно друг от друга (машина - колесо).
Композиция – это такая агрегация, где объекты-части не могут существовать сами по себе (дом - комната).
Пример:
Стоит еще рассказать про такую вещь как "Кратность". По сути между объектами может быть всего 3 типа кратности, которые уже могут варьироваться:
1 К 1. Это значит, что ровно одному объекту соответствует ровно один объект. Например - у одного человека может быть только один паспорт (не берем загранник);
1 Ко многим. Одному объекту может соответствовать множество объектов (множество это может быть и 0). Например - один автор написал много книг;
Многие ко многим. Множеству объектов может соответствовать множество других объектов. Например - много поставщиков поставляют много товаров (в том числе пересекающихся).
При этом могут быть частные варианты, такие как, как 1: 0..* (1 объекту соответствует множество объектов или ни одного. Например, у одного покупателя может быть множество заказов, но их может и не быть совсем). Или 1: 3..*, т.е. одному объекту соответствует минимум три других и в целом любые возможные комбинации.
Диаграмма прецедентов
Диаграмма прецедентов - описывает функциональные требования системы с точки зрения того, как она будет использоваться людьми и/или взаимодействовать с другими системами.
Сущности, с которыми система должна взаимодействовать, называются actor’ами (эктор, актер), при этом каждый из них ожидает, что система будет вести себя строго определенным образом.
Актер - если упростить, то это какой-то конкретный пользователь или роль, или другая система, подсистема или класс.
Другой участник данный диаграммы - прецедент. Это описание отдельного аспекта поведения системы с точки зрения пользователя (да, это те самые UC, которые рассматривали в прошлой части).
Прецеденты и актеры соединяются с помощью линий. Часто на одном из концов линии изображают стрелку, причем направлена она к тому, у кого запрашивают сервис, другими словами, чьими услугами пользуются. Прецеденты могут включать другие прецеденты, расширяться ими, наследоваться и т. д.
Пример диаграммы:
В языке UML несколько стандартизированных видов отношений между актерами и вариантами использования:
Отношение ассоциации - самая обычная закрашенная стрелочка, которой можно соединять только актера и варианты использования. Она означает, что актер может выполнять действия, описанные вариантом использования.
Отношения обобщения - показывает, что определенный актёр или вариант использования может быть обобщён до другого актёра или варианта использования. Как на примере выше - UC "открытие счета ФЛ" и "открытие счета ФЛ" обобщены в UC "Открыть счет".
Отношение включения - показывает, что включенный UC должен быть обязательно выполнен, при выполнении другого варианта использования, в который он входит.
Например, при предоставлении кредита в банке всегда происходит проверка платежеспособности клиента.
Отношение расширения - показывает, что расширенный UC может быть выполнен в составе того UC, в который он входит, а может и не выполняться. Обязательности уже нет.
Например, при предоставлении кредита в банке может происходить с предоставлением налоговых льгот, при определенных условиях, но это не обязательно.
Диаграмма состояний
Диаграмма состояний - это тип диаграммы, используемый в UML для описания всех состояний системы и переходов между ними. Она отображает разрешенные состояния и переходы, а также события, которые влияют на эти переходы. Кроме этого помогает визуализировать весь жизненный цикл объектов и, таким образом, помогает лучше понять системы, основанные на состоянии.
Другими словами - такая диаграмма показывает то, как сущность переходит из одного состояния в другое.
На самом деле очень интересный тип диаграммы и их неплохо использовать для определения статусной модели ваших сущностей, для того, чтобы спроектировать какие у них могут быть статусы и при каких условиях они будут в эти статусы переходить.
Если рассматривать схему из примера, то это работает примерно так:
Стартовый статус нашей системы = "Бездействие". Дальше, если срабатывает триггер (допустим, получаем сообщение от датчика температуры, что она превысила установленную норму) - то система начинает переходить к общему статусу "Охлаждение". Он в свою очередь состоит из нескольких процессов - запуск компрессора, готовность и работа вентилятора.
Система находится в этом состоянии, до тех пор пока снова не срабатывает определенный триггер, например - получение сигнала от датчика температуры о том, что она вернулась в норму. В этом случае вентиляторы останавливаются и система снова переходит в статус = "Бездействие".
Или, например, случился сбой - система перешла в соответствующее состояние и, допустим, не может выйти из него без ручного вмешательства техника.
Послесловие.
Могу из своего опыта сказать, что диаграммы очень важны на проекте и желательно, чтобы при его документировании они использовались. Потому что одно дело бросить взгляд на диаграмму, прочитать ее и понять что происходит в нужном тебе процессе, другое дело вчитываться в пространное ТЗ с техническими подробностями, которые тебе, возможно, сейчас и не нужны.
Плюс, многие разработчики очень просят, чтобы диаграммы добавлялись в ТЗ, потому что им так намного проще осознавать что нужно сделать и что за чем идет (особенно актуально для интеграций). Да и в целом большинство людей визуалы.
P.S. Про UML это еще не всё, но пост получается очень большим, поэтому разобью на две части и добью остаток про UML в следующей. Заодно там же начну рассказывать про BPMN.
P.P.S: Завтра (25.02.2023 в 12.00 московского времени) у меня в телеграмме пройдет эфир где я буду отвечать на разные вопросы про карьеру/профессию/перспективы/развитие и т.д. В общем на все вопросы, которые мне будут задавать участники эфира.
Ничего продавать не буду, поэтому если хотите поболтать\послушать или даже есть какие-то вопросы на указанные темы - приходите, буду рад всем. Ссылка на телеграмм в моем профиле.