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UML (Unified Modeling Language) は、Unified Modeling Language の略で、ソフトウェア システムを記述するために使用される視覚的なツールです。 UML は、ソフトウェア システムの構造、動作、および相互作用を記述および視覚化するための豊富なグラフィック シンボルと仕様のセットを提供します。 UML を使用することで、ソフトウェア開発者はシステムの設計と機能をよりよく理解して伝達し、開発リスクを軽減し、開発効率を向上させることができます。
UML 図は主に 3 つのカテゴリに分類され、合計 14 種類あります。
構造グラフィックス (静的図): 主に、クラス図、オブジェクト図、コンポーネント図、複合構造図、展開図、パッケージ図、セクション図など、システムまたはプロセスの構造を分析および記述します。
動作グラフィックス (動的図): 主に、アクティビティ図、ユースケース図、状態図など、システム、その参加者、およびそのコンポーネントの動作を記述します。
インタラクティブグラフィックス: 通信図、インタラクション概要図、タイミング図、シーケンス図
次に、ProcessOn 描画ツールを使用した各グラフの概念と使用法を説明します。
1. アクティビティ図
これは主に、システム、サブシステム、またはビジネス プロセス内の一連のアクティビティと、これらのアクティビティ間の制御フローを記述するために使用されます。アクティビティ図は、意思決定ポイント (分岐やマージなど)、並行して実行されるアクティビティ、および考えられるプロセス ループなど、アクティビティからアクティビティへのフローを示します。これらは、システムのワークフロー、特にビジネス プロセス モデリング、ワークフロー モデリング、およびシステムの動的動作モデリングの理解と設計に役立ちます。
アクティビティ図の主なコンポーネント
1. アクティビティ (アクション): システムまたはビジネス プロセス内の運用ステップまたはタスクを表します。アクティビティは制御フローを通じて接続されます。
2. 制御フロー: 矢印は、あるアクティビティから別のアクティビティへのフローを表します。制御フローは一方向または条件分岐を伴うことができ、ループまたは同時実行を表すこともできます。
3. 意思決定ポイント: 分岐 (フォーク) とマージ (結合) を含みます。分岐は並列アクティビティの開始を表すために使用され、結合は並列アクティビティの終了を表すために使用されます。
4. スイムレーン: アクティビティ図をさまざまな論理領域に分割します。各領域はさまざまな参加者 (ユーザー、システム、サブシステムなど) を表し、プロセス内のさまざまなエンティティの役割と責任を理解するのに役立ちます。
5. 開始点と終了点: アクティビティ図の開始点と終了点をそれぞれ表します。
6. オブジェクト フロー: アクティビティ図は主にプロセス制御に焦点を当てていますが、特にオブジェクト間でデータを受け渡す場合、オブジェクトまたはデータの流れを表すこともできます。
2. ユースケース図
これは、システムの外部ユーザー (参加者) とシステムの内部機能 (ユースケース) の間の対話を表示するためにソフトウェア エンジニアリングで使用されるグラフィカル ツールです。これは、UML (統一モデリング言語) の要件分析フェーズで使用される重要な図であり、開発者とユーザーがシステムの機能要件を理解するのに役立つように設計されています。
ユースケース図の基本コンポーネントは次のとおりです。
1. 俳優:
アクターはシステムと対話する外部エンティティであり、人、組織、外部システム、ハードウェア デバイスなどがあります。
ユースケース図では、アクターは通常、「小さな人々」のアイコンで表されます。
2. 使用例:
ユースケースはシステムの機能単位を表し、アクターによって行われたリクエストにシステムがどのように応答するかを記述します。
これは、システムの動作、つまり、特定の条件下での特定のアクターからのリクエストに対するシステムの反応を定義します。
ユース ケース図では、ユース ケースは通常、楕円の中にユース ケースの名前が書かれた形で表されます。
3. 協会:
アソシエーションは、アクターとユース ケースの間の関係、つまり、どのアクターがどのユース ケースをトリガーできるかを表します。
通常、関連付けは実線で表され、一端がアクターに接続され、もう一端がユースケースに接続されます。
4. 以下を含めます:
包含関係とは、あるユースケース（ユースケースを含む）の機能が、別のユースケース（ベースユースケース）に含まれる、または使用されることを意味します。
ユース ケース図では、インクルード関係は、基本ユース ケースを指すラベル「<<include>>」が付いた破線の矢印で表されます。
5.拡張:
拡張関係とは、特定の条件下で、あるユース ケース (拡張ユース ケース) を別のユース ケース (基本ユース ケース) に挿入して、追加の動作を追加できることを意味します。
ユース ケース図では、拡張関係はラベル「<<extend>>」が付いた破線の矢印と円 (拡張ポイントを表す) で表されます。矢印は基本ユース ケースを指し、円はユース ケースに接続されています。基本的なユースケースのポイント。
3. インタラクティブな概要図
これは主に、さまざまな対話図 (シーケンス図、通信図など) を接続して、対話プロセス中の制御フローの全体的な概要を提供するために使用されます。インタラクティブな概要図の詳細な説明は次のとおりです。
定義と特徴
定義: インタラクション概要図は、インタラクション図とアクティビティ図を組み合わせたものであり、アクティビティがいくつかの小さなシーケンス図で表され、以下を示すアクティビティを使用すると理解することもできます。制御フローの分解図。
特徴: インタラクション概要図には、新しいモデリング要素は導入されていません。その主な要素はアクティビティ図やシーケンス図から来ています。インタラクション図間のイベントやメッセージの流れなど、インタラクション中の制御フローの全体的な概要に焦点を当てています。
4. タイミング図
UML (統一モデリング言語) インタラクション図です。オブジェクト間で送信されるメッセージの時間的シーケンスを記述することで、複数のオブジェクト間の動的なコラボレーションを示します。以下はタイミング図の詳細な説明です。
定義と特徴
定義: シーケンス図は、オブジェクト間の対話シーケンスを示すために使用され、オブジェクト間のメッセージ転送を時系列に並べて、オブジェクト間の協力関係を明確に表現します。
特徴: シーケンス図は時系列であり、オブジェクト間の相互作用のシーケンスとタイミングの関係を直感的に表示できます。同時に、同時プロセスを表現し、異なるライフラインを介した異なるオブジェクトの実行プロセスを区別することもできます。
タイミング図は主に次の要素で構成されます。
オブジェクト: シーケンス図内のエンティティを表します。これは、システムの役割、サブシステム、またはその他のオブジェクトにすることができます。オブジェクトは、ライフラインを介してシーケンス図でその存在時間を表します。
ライフライン: シーケンス図の各オブジェクトの中央下部にある垂直の点線は、一定期間にわたるオブジェクトの存在を表します。ライフライン上の細長い長方形は、オブジェクトの活動期間、つまりオブジェクトが操作を実行する期間を表します。
メッセージ: オブジェクト間で渡される情報。オブジェクト間の相互作用を表すために使用されます。メッセージは、渡されるデータと対話の条件を表すパラメータと条件式を取ることができます。
コントロール フォーカス (アクティベーション): オブジェクトが操作を実行する期間。シーケンス図のライフライン上の細い四角形で表されます。制御フォーカスとは、オブジェクトがある時点で動作を開始し、一定期間継続することを意味します。
5.状態図
これは UML (統一モデリング言語) の重要な図であり、イベントの反応に基づいてエンティティ (オブジェクト、コンポーネント、サブシステムなど) の動的な動作を記述するために使用されます。これは、エンティティが現在の状態に応じてさまざまなイベントにどのように反応するか、およびこれらのイベントが状態間の遷移にどのようにつながるかを示します。 UML 状態図は、ソフトウェア開発プロセスの分析、設計、実装フェーズで広く使用されており、開発者がシステムの動的な動作を理解し、設計するのに役立ちます。
6. シーケンス図
シーケンス図またはシーケンス図とも呼ばれ、主にシステム内のオブジェクト間の動的な連携とメッセージ配信の時系列を記述するために使用される UML (統一モデリング言語) 対話図です。シーケンス図の詳細は次のとおりです。
定義と特徴
定義: シーケンス図は、オブジェクト間の相互作用を時系列で説明する図です。これは、オブジェクト間でメッセージが送信される順序と、これらのメッセージがオブジェクトの状態にどのような影響を与えるかを示します。
特徴：
時系列的な順序: シーケンス図は、水平タイムラインと垂直オブジェクト ライフラインを通じて表示される、オブジェクト間の相互作用の時間的順序を強調します。
動的なコラボレーション: メッセージ パッシングを通じてオブジェクトがどのように連携して特定のタスクや機能を完了するかを示します。
視覚的表現: シーケンス図はオブジェクト間の対話プロセスをグラフィカルに表示し、システムの動作をより直観的かつ理解しやすくします。
7. 通信UML図
UML 1 ではコラボレーション図と呼ばれ、これは UML (統一モデリング言語) の対話図であり、コラボレーション プロセス中にオブジェクトのグループがどのように相互に通信するかを記述するために使用されます。以下は、通信 UML 図の詳細な説明です。
定義と特徴
定義: コミュニケーション ダイアグラムは、共通の目標を達成するために連携するプロセスにおいて、複数のオブジェクトがどのように相互に通信するかを、オブジェクト間のリンクと送信されたメッセージを通じて表示します。
特徴：
インタラクションにおいてオブジェクトが果たす役割とオブジェクト間の関係を強調します。
オブジェクトの時間的順序ではなく、オブジェクトの空間構成を示すことに重点を置きます。
オブジェクト間のインタラクティブな情報は、チェーンやメッセージを通じて接続され、伝達されます。
8. クラス図
主に、システム内のクラスの集合、クラスの内部構造 (属性やメソッドなど)、クラス間の関係を記述するために使用されます。クラス図はオブジェクト指向モデリングの主要コンポーネントであり、ソフトウェア エンジニアリングのシステム分析および設計段階で広く使用されています。クラス図の詳細な説明は次のとおりです。
定義と特徴
定義: クラス図は、クラス、インターフェイス、およびそれらの間の関係を含む、システム内のクラスを表すために使用される静的な構造です。
特徴：
クラスの静的な構造を強調し、一時的な情報は表示しません。
クラスの属性（フィールド）、メソッド（操作）、クラス間の関係（関連付け、集約、結合、継承など）を記述します。
これは、システムのコーディングとテストの重要なモデルの基礎です。
9. オブジェクト図
これは主に、特定の瞬間におけるシステムの特定の状況、特にオブジェクトとその相互関係を記述するために使用されます。オブジェクト グラフの詳細な説明は次のとおりです。
定義と特徴
定義: オブジェクト図は、システムの静的プロセスを反映して、特定の瞬間におけるオブジェクトとオブジェクト間の関係を示します。これは、クラスの複数のオブジェクト インスタンスと、これらのインスタンス間の関係、組み合わせなどを示すクラス図の例です。
特徴：
プロセスや動作ではなく、特定の瞬間のシステムの状態を強調します。
クラス図と同じシンボルと関係を使用しますが、クラスの具体的なインスタンスを示します。
オブジェクトのライフサイクルにより、オブジェクト グラフはシステム内に一定期間のみ存在できます。
10.部品図
コンポーネント図は、コンポーネント図とも呼ばれ、システムのコンポーネントとそれらの関係の物理的なビューを表示するために使用されます。これは、コンポーネント、インターフェース、それらの間の依存関係、実装関係などを含む、システム内のコンポーネントの静的構造を記述します。
11. 組み合わせ構造図
システムの特定の部分の内部構造 (つまり、「結合構造」) と、システムの他の部分との相互作用ポイントを記述するために使用されます。以下に、結合構造図の詳細な説明を示します。
定義と特徴
定義: 組み合わせ構造図は、小さなオブジェクトのグループで構成されるオブジェクトの内部構造を表す UML 構造図です。オブジェクト内の構成要素とそれらの相互関係に焦点を当てます。
特徴：
ロックの範囲はオブジェクト内であり、システム全体や業務システム内ではありません。
一般的なビジネス システムにおけるオブジェクトの平等とは異なり、内部コンポーネント オブジェクトとその協力関係が強調されます。
システムの静的な構造をある側面で示す静的な図です。
12. 展開図
実装図または構成図とも呼ばれ、システム内のソフトウェアとハードウェアの物理アーキテクチャを示すために使用される UML (統一モデリング言語) の静的な図です。システム内のハードウェアの物理トポロジと、この構造上で実行されるソフトウェアについて説明します。配置図を通じて、ソフトウェア コンポーネントとハードウェア コンポーネント間の物理的な関係と、処理ノードのコンポーネントの分布を理解できます。展開図の詳細な説明は次のとおりです。
定義と特徴
定義: 展開図は、システム内のソフトウェアとハードウェアの物理アーキテクチャを示すために使用されるグラフィック表現です。
特徴：
ハードウェアおよびソフトウェア コンポーネントの物理的な配置と接続に重点を置きます。
ランタイム システムの構造を示し、アプリケーションを構成するハードウェア要素とソフトウェア要素がどのように構成され展開されるかを示します。
分散システムを理解するためによく使用されます。
13. パッケージマップ
これは主に、システム内のパッケージ、パッケージに含まれる要素の組織構造、および要素間の依存関係を記述するために使用されます。パッケージ図の詳細な説明は次のとおりです。
定義と特徴
定義: パッケージ図は、モデル内のパッケージと含まれる要素がどのように編成されているかを説明するために使用される、フォルダーのようなシンボルによって UML で表されるモデル要素の組み合わせです。
特徴：
パッケージの組織構造と階層関係を強調します。
パッケージ間の依存関係を表示します。
クラス、インターフェース、ユースケースなど、さまざまなタイプの UML 要素を含めることができます。
14. 断面図
断面図とも呼ばれ、該当する図形を一定の方向に切断して内部構造を示した図です。断面図は一般に、エンジニアリング建設図面や機械部品の設計で設計文書を補足および改善するために使用され、エンジニアリング建設図面や機械部品設計の詳細な設計であり、エンジニアリング建設作業や機械加工のガイドに使用されます。さらに、断面図は生物学研究や気象分析などの分野でも使用されます。プロファイルの詳細な説明は次のとおりです。
定義と特徴
定義: 断面図は、物体を想像的に切断面で切り開き、観察者と切断面の間の部分が除去され、残りの部分が投影面に投影されたものの正投影です。
特徴：
物体の内部構造や構造形状を視覚的に表示することができます。
設計のアイデアや意図を明確に表現し、建設担当者の理解と実行を促進します。
描画時には、オブジェクトの内部の特徴を完全に表示できるように、特定の状況に応じて切断面の位置と切断方向を選択する必要があります。
コミュニケーション効率の向上: UML 図はシステムの構造と動作を視覚的に表示するため、開発者はシステムの設計と機能をより適切にコミュニケーションして理解できるようになります。開発リスクの軽減: ソフトウェア開発前に、UML 図を使用してソフトウェア設計全体をモデリングおよび検証することで、潜在的な問題やリスクを早期に検出できるため、開発プロセスの不確実性が軽減されます。オブジェクト指向開発のサポート: UML 図は、クラス、オブジェクト、インターフェイス、継承、関連付けなどの概念を含むオブジェクト指向の設計および開発手法をサポートし、開発者がより自然にソフトウェア システムを記述および構築できるようにします。
UML 図を学習するには、その基本概念とシンボル仕様を習得し、実践を通じて理解と応用を深めていく必要があります。初心者は、クラス図やユースケース図などの基本的な UML 図から学習を開始し、徐々により複雑な動作図を習得することをお勧めします。同時に、UML 図を特定のソフトウェア開発プロジェクトと組み合わせて適用すると、実際の作業におけるその役割と価値をより深く理解できるようになります。
UML 図は強力なモデリング ツールとして、ソフトウェア開発プロセスで重要な役割を果たします。 UML 図をマスターすると、開発の効率と品質が向上するだけでなく、開発者間のコミュニケーションとコラボレーションも促進されます。この記事の導入により、読者は UML 図の主な分類と使用法を短時間で理解でき、その後の学習と実践の基礎を築くことができます。プロセスオン これは、UML 図を描くために一般的に使用されるソフトウェアであり、プロ仕様の UML グラフィック シンボル要素と矢印線が組み込まれており、スタイルと色のカスタム調整をサポートしており、完成後はリンクを通じて他のユーザーと共有することができます。この形式は操作が非常に簡単で、初心者でも簡単に使用できます。
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