Уніфікована мова моделювання (UML-Unified Modeling Language) вже стала фактичним стандартом для побудови сучасного програмного забезпечення. Із використанням діаграм UML зручно обговорювати вимоги до софта із замовником, працювати в команді, домовлятись та вирішувати проблеми між різними групами розробників, наприклад програмістів та девопсів. Чому так корисні діаграми UML? Тому, що мова UML дозоляє створити описову, графічну модель вашого програмного додатку, висвітлити його роботі із різних ракурсів, за допомогою різних діаграм. З її допомогою можна оформлювати документацію, яка супроводжує проект по розробці програмного забезпечення. Або дипломну чи курсову роботу. Виходячи із необхідності оформлення та захисту дипломної роботи студентами спеціальності 122 Компьютерні науки, ми розпочинаємо серію невеликих статей-помічників (туторіалів), які розкриватимуть деякі нюанси написання та оформлення роботи. Дана серія нотаток призначена якраз для висвітлення нюансів використання UML.

Спочатку із визначення. Що таке UML? Говорячи строго, відповідно до визначення, наведеного в Object Management Group (OMG, www.omg.org), "Уніфікована мова моделювання (UML) - це графічна мова для візуалізації, конкретизації, побудови та документування складових програмно-орієнтованих систем (програм). UML надає стандартний спосіб створення візуальних описів системи, включаючи такі концептуальні речі, як опис бізнес-процесів, принципів функціонування, а також більш конкретні речі, такі як опис фрагментів коду мови програмування, схем баз даних та компонентів програмного забезпечення".

Способів, якими можна використовувати UML, дуже багато. Сама мова UML не визначає конкретних методів або процедур опису. Вона просто надає стандартні типи діаграм UML для опису ваших програмних систем з тих чи інших сторін. UML може бути використана у складі вже відомих методологій розробки програмного забезпечення, наприклад, Rational Unified Process. Або просто використана за необхідністю більш зручно описати ту чи іншу сторону чи особливість програми, яку ви розробляєте, за допомогою конкретної діаграми.

Основними структурними компонентами мови UML є діаграми, зв’язаний перелік яких наведено на рисунку нижче (Автор: Paulo Merson - I created the file., Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7617345).

Діаграми - це графічні представлення структури або функціоналу програмної системи, на яких використовуються стандартні графічні зображення. В UML визначено 15 видів діаграм, які розподіли за двома типами: діаграми, які описують структуру та діаграми, які описують поведінку програмної системи. Розглянемо першу – діаграма варіантів використання (Use Case Diagram). Вона належить до типу діаграм, які описують поведінку системи.

Діаграма варіантів використання – це найпростіша з поведінкових діаграм UML, та найкорисніша при висвітленні функціональних особливостей програми для людей, що не мають глибоких знань в ІТ галузі. Наприклад, замовників софта. Ця діаграма використовується для опису цілей, які переслідує користувач вашої програми, будь це або людина, або інша програма, що користується вашою. Говорячи строго, діаграма варіантів використання застосовується для опису функціональних вимог до програми, або її підсистем, або іншого об’єкта. Вона представляє загальну картину того, як ваша програма буде використовуватись.

Наприклад, наведена вище діаграма демонструє ситуацію, яка описує розробляєму програму електронного навчання та студента, який може користуватись функціоналом цієї програми.  Він може зробити 2 речі у системі: авторизуватись та записатись на якійсь електронний курс. І поки що все. Звісно, дана діаграма наведена у спрощеному виді, але включає дві базові компоненти діаграми  - користувач систем (actor) та елементи програмної системи (use cases), які описують, як користувач може взаємодіяти з даною системою для виконання окремих, дискретних, дій.

Стандартна назва графічного елементу, яким зображений студент – користувач (actor). Стандартна назва графічного елементу, що описує спосіб використання системи (авторизації чи запис) – варіант використання системи (use case). В якості актора може бути людина-користувач, інший комп'ютер чи програмна система, або інша програмна система. Варіанти використання підкоряються таким загальним правилам:

• типово базуються на вимогах до софта, мають обмеження, нав'язані базовими функціями та правилами, у відповідності із якими працюють;
• часто варіанти використання формулюються у відповідності до сценарію використання програми, тобто описують частину або весь робочий процес використання системи, які призводять до кінцевого стану.

Наприклад, наступна діаграми описує використання системи електронного навчання для безпосередньо навчання студента, деталізуючи певні етапи. В ній наведені основні функціональні можливості системи з точки зору того, що вона може запропонувати користувачу-студенту.

Одразу ж виникає питання: в чому будувати такі діаграми? Існує багато програмних засобів, як open-source так і комерційних. Дані діаграми побудовано в системі Sparx Enterprise Architect (www.sparxsystems.com). На сайті можна завантажити безкоштовну пробну версію, яка працює 30 днів.

Таку діаграму також доцільно використовувати в презентаціях (до захисту диплома в т.ч.), тому що вона надає слухачам загальне уявлення про функціонал вашої системи, не вдаючись до деталей реалізації.

Інші типи діаграм ми розглянемо в подальших випусках. Тож, слідкуйте за новинами та ставте "лайки" :)

Матеріали, використані при написанні тексту:

https://sparxsystems.com

https://www.omg.org

https://wikipedia.org/wiki/UML