Посібник із побудови схем UML і моделювання баз даних

Схема пакетів. Використовується для відображення залежностей між пакетами, з яких складається модель. Основна мета – показати зв’язок між різними великими компонентами, які утворюють складну систему. 

Схема профілів. Більше нагадує не схему, а мову. Схема профілів допомагає створювати нові властивості та семантику для схем UML, визначаючи спеціальні стереотипи, позначені значення та обмеження. Ці профілі дають змогу налаштувати метамодель UML для різних платформ (наприклад Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) або Microsoft .NET Framework) і доменів (наприклад, моделювання бізнес-процесів, орієнтованої на сервіс архітектури, медичних програм і не тільки). 

Приклад базової схеми сценаріїв UML. Шаблон доступний для завантаження.

Схема сценаріїв. Вона ілюструє, що саме робить система, але не спосіб, у який вона це робить. Сценарій – це набір подій, які відбуваються, коли "актор" (або суб’єкт) використовує систему для завершення процесу. Суб’єктом може виступати будь-хто або будь-що, що взаємодіє із системою (користувач, організація або програма) з-поза меж цієї системи. Таким чином, схема сценаріїв візуалізує цей набір послідовностей і представляє функціональні вимоги системи. 

Схема огляду взаємодії. Ця схема, що часто виглядає досить складною, схожа на схему дій, оскільки вони обидві відображають покрокові послідовності дій. Але схема огляду взаємодії – це схема дій, що складається з різних схем взаємодії. Вона використовує ті самі позначення, що й схема дії (початок, кінець, об’єднання, розгалуження та вузли об’єднання) з додаванням таких елементів, як взаємодія, використання взаємодії, обмеження часу та обмеження тривалості. 

Схема часу, або схема синхронізації. Ця схема використовується, коли в центрі уваги знаходиться хронометраж. Схема, також відома як послідовність або схема події, не показує, як саме об’єкти взаємодіють або змінюють один одного. У ній показано, як об’єкти та суб’єкти виконують дії на часовій шкалі. Увагу зосереджено на тривалості подій та змінах, які відбуваються залежно від обмежень тривалості. Основні елементи схеми часу:

• лінія життєвого циклу – окремий учасник;

• часова шкала стану – різні стани, які лінія життєвого циклу проходить у межах послідовності;

• обмеження тривалості – час, необхідний для виконання обмеження;

• обмеження часу – час, протягом якого учасник має виконати певну дію;

• подія знищення – де завершується лінія життєвого циклу об’єкта. Після виникнення руйнування інших подій життєвого циклу не виникає. 

Схема кінцевого автомата. Ця схема також називається діаграмою стану, яка застосовується, коли поведінка об’єкта складна, а деталі мають велике значення. Вона допомагає описати поведінку одного об’єкта (або іноді оператора) та її змінення під впливом внутрішніх і зовнішніх подій. 

Схема послідовностей. Ця візуально приваблива схема, популярна не лише серед дизайнерів, добре підходить для відображення всіх типів бізнес-процесів. Вона просто показує структуру системи, демонструючи послідовність повідомлень і взаємодію між суб’єктами та об’єктами в хронологічному порядку. Схеми послідовності використовуються для відображення простих ітерацій та розгалужень. Вона дуже корисна для багатозадачності. 

Схема зв’язків. Схема зв’язків (або схема співпраці) схожа на схему послідовності. Однак вона висвітлює зв’язок між об’єктами. Вона впорядковує об’єкти, які беруть участь у взаємодії, і відображає складніші ітерації й розгалуження. 

Моделі баз даних

UML також набуває популярності як система позначень для моделювання баз даних. Ці моделі – чудовий візуальний інструмент для мозкового штурму, створення схем у довільній формі та спільної роботи над ідеями.  

Хоча UML не має специфікацій для моделювання даних, вона може бути корисним інструментом для створення схем, особливо якщо дані з баз даних можна використовувати в об’єктно-орієнтованому програмуванні.  

Розгляньмо різні типи моделей баз даних, які можна створити:

• Ієрархічна модель бази даних. Завжди актуальна класика: дані цієї моделі впорядковано в деревовидній структурі. Дерево складається з кількох груп, які називаються сегментами. У ньому використовується зв’язок "один-до-багатьох". Доступ до даних також передбачуваний. 

• Мережева модель. Ця модель має форму графа, де типи зв’язків – лінії, а типи об’єктів – вузли. На відміну від інших моделей баз даних, схема мережевої моделі не обмежується решіткою або ієрархією. 

• Об’єктно-орієнтована модель бази даних. Ця модель використовує колекцію об’єктів або програмних елементів, які можна використовувати повторно, з пов’язаними функціями та методами. Наприклад, мультимедійна база даних може містити зображення, які не можна зберігати в реляційній базі даних. Або гіпертекстова база даних, що дозволяє створювати посилання на інші об’єкти. 

• Реляційна модель. Тут дані структуровано за допомогою зв’язків або сітки, як математичні структури зі стовпцями й рядками. По суті, це таблиця. 

• Об’єктно-реляційна модель. Як випливає з назви, ця модель є поєднанням двох згаданих вище. Вона підтримує об’єкти, класи, успадкування та інші об’єктно-орієнтовані елементи, а також типи даних, табличні структури та інше,подібно до реляційної моделі. 

• Модель зв’язку сутностей. Вона складається з типів сутностей (людей, місць або речей). Модель відображає зв’язки між ними. Якщо визначити сутності, їхні атрибути та відобразити зв’язки між ними, схема зв’язку сутностей ілюструє логічну структуру баз даних. 

• Модель документа. Її призначено для зберігання документів або напівструктурованих даних і керування ними, але не для окремих даних. Вона має структуру дерева, у якій кожен вузол є об’єктом, що представляє частину документа. 

• Модель сутність-атрибут-значення (EAV). EAV (або моделі з відкритою схемою) записують дані в три стовпці:
  • сутність (що описується);

   

  • атрибут або параметр (наприклад, ім’я, опис, тип даних);

   

  • значення атрибута.

• Схема "зірка". Це найпростіша версія вимірної моделі, у якій дані впорядковано у вимірах і фактах. Використовується для бізнес-аналітики та зберігання даних, оскільки дає змогу надсилати запити до великих наборів даних. 

Спрощення завдяки програмному забезпеченню

Незалежно від того, створюєте ви моделі баз даних чи схеми UML, використання програмного інструмента спрощує та покращує цей процес. Виберіть інструмент, який дає змогу:

• Створювати професійні схеми з готовими шаблонами та тисячами фігур в екосистемі вмісту, що відповідає галузевим стандартам, як-от UML 2.5, а також BPMN 2.0 і IEEE. 

• Оживити схеми, додавши накладання даних, піктограми, кольори та графіку, зокрема одноетапну візуалізацію даних Excel, щоб спростити сприйняття даних. 

• Співпрацювати з іншими користувачами, використовуючи співавторство, коментування та зауваження. 

• Працюйте над однією версією файлів і отримуйте доступ до схем практично звідусіль за допомогою браузера або програм для пристроїв. 

У розробці програмного забезпечення та непрограмних системах у багатьох галузях використання візуальних діаграм UML може сприяти успішному створенню поведінкових процесів і структур. Дізнайтеся більше про створення схем UML у програмному забезпеченні із цього покрокового посібника.