Использование UML-диаграмм для проектирования информационных систем на примере ресторана

Согласно стандарту ISO 24765, проектирование — процесс определения архитектуры, компонентов, интерфейсов и других характеристик системы или её части. Целью проектирования является определение внутренних свойств системы и детализации её внешних свойств.

Для проектирования системы используется язык моделирования UML. UML был создан для определения, визуализации, проектирования и документирования. На основании UML-моделей возможна генерация кода.

Далее приведены описания основных типов UML диаграмм и пример их построения для информационной системы ресторана по доставке блюд.

Use-case diagram, или диаграмма вариантов использования — диаграмма, отражающая функциональное назначение проектируемой системы. При построении данной диаграммы система представляется в виде актеров (любые внешние объекты, субъекты или другие системы), взаимодействующих с системой извне с помощью вариантов использования (сервисы, которые система предоставляет актеру).

В проектируемой системе актерами являются покупатель и сотрудники ресторана (повар, курьер). Каждому актеру система предоставляет ряд вариантов использования. Use-case диаграмма для данной системы изображена на рис. 1.

Рис. 1. Диаграмма вариантов использования

Class diagram, или диаграмма классов — статическая диаграмма, являющаяся основным логическим представлением системы. Данная диаграмма определяет типы классов системы и связи, существующие между ними. Также на диаграмме могут отображаться атрибуты и операции классов, ограничения связей, различные спецификации. Вид диаграммы и набор элементов, изображенных на ней, зависит от уровня абстракции.

Для проектируемой системы изображена диаграмма, отображающая основные классы-сущности и связи между ними (рис. 2).

Sequence diagram, или диаграмма последовательности — предназначена для моделирования взаимодействия объектов информационной системы во времени и обмена сообщения между ними. По аналогии с остальными UML-диаграммами, для элементов данной диаграммы могут быть указаны различные спецификации (виды сообщений, временные ограничения, стереотипы классов) в зависимости от уровня абстракции.

На рис. 3 представлена диаграмма, отражающая взаимодействие актеров, граничных классов (экранных форм) и контроллера (класса, который координирует действия других элементов системы).

Рис. 2. Диаграмма классов

Рис. 3. Диаграмма кооперации

Statechart diagram, или диаграмма состояний — диаграмма, характеризующая поведение элемента модели в течении жизненного цикла за счет описания последовательности возможных состояний и переходов между ними. Данный тип диаграмм может описывать поведение как отдельного элемента, так и системы в целом.

Для проектируемого продукта приведена диаграмма состояний, охватывающий весь жизненный цикл системы от входа пользователя в приложение и загрузки меню до получения заказа и выхода (рис. 4). Для каждого состояния указан список внутренних действий, который содержит перечень действий, которые выполняются в данном состоянии.

Рис. 4. Диаграмма состояний

Activity diagram, или диаграмма деятельности — диаграмма, являющаяся продолжением диаграммы состояний. На данной диаграмме показаны действия, состояния которых описаны на диаграмме состояний. Для распределения действий субъектов системы используются дорожки (swimline). Помимо этого, на данной диаграмме могут изображаться параллельные действия, условные ветвления, сигналы. Диаграмма деятельности для проектируемой системы изображена на рис. 5.

Рис. 5. Диаграмма состояний

Deployment diagram, или диаграмма развертывания — диаграмма, отражающая физическое представление модели. На ней изображаются процессоры, устройства и связи между ними.

Диаграмма развертывания для информационной системы ресторана приведена на рис. 6.

Рис. 6. Диаграмма состояний

В языке моделирования UML используются более 10 видов диаграмм. В данной статье рассмотрены диаграммы, используемые наиболее часто, а также примеры построения данных диаграмм для информационной системы ресторана по доставке еды.