Моделирование современных (объектно-ориентированных) систем производится с помощью Unified Modeling Language (UML) – унифицированного языка моделирования. UML «является языком для определения, визуализации, создания и документирования компонентов систем ПО, а также для бизнес-моделирования и других систем, не являющихся ПО. UML представляет собрание лучших технических методов, которые доказали свою эффективность в моделировании больших и сложных систем. Это метод детального описания архитектуры системы, облегчающий процессы создания и сопровождения системы. В настоящее время UML 2.4.1 принят в качестве международного стандарта ISO/IEC 19505-1, 19505-2.

Объект, согласно объектно-ориентированному подходу, определен как часть ПО, которая имеет состояние, поведение и индивидуальность.

Состояние объекта определяется значениями его атрибутов.

Поведение объекта определено сервисами (операциями), которые объект может выполнять, когда он вызывается другими объектами.

Индивидуальность объекта – свойство объекта, когда любые два объекта в системе рассматриваются различными, даже если они обладают теми же самыми значениями атрибутов и операциями. Это означает, что два объекта могут быть равны, но они никогда не идентичны. По этой же причине объект может существенно изменять свое состояние и поведение, но при этом оставаться тем же самым объектом с той же самой индивидуальностью.

В соответствии с вышеупомянутыми характеристиками объектов существует классификация объектно-ориентированных моделей, включающая модели состояний , модели поведения и модели изменения состояний. Каждая из этих моделей представляется одной или несколькими диаграммами.

Объектно-ориентированное UML -моделирование имеет дело с диаграммами классов, но в первую очередь определяется диаграммами сценариев использования. Модель сценариев использования — ориентир для всех других моделей. Другие модели обращаются к модели сценариев использования, чтобы выяснить требования пользователя и/или проверить, соответствуют ли они требованиям пользователя. Диаграммы классов представляют и состояние, и поведение системы. В конечном счете модели классов определяют главный подход к программированию.

Диаграммы классов визуализируют классы объектов, содержание их атрибутов и операций, а также отношения между классами. Имеются три вида

Диаграммы сценариев использования обеспечивают простую визуализацию сценариев использования, их отношений и акторов (действующих субъектов), взаимодействующих со сценариями использования. Однако реальная мощь сценариев использования не в визуальных моделях, а в текстовых определениях требований пользователя, которые должны быть обеспечены этими диаграммами.

Диаграммы взаимодействия – основная технология моделирования поведения (уровня проектирования) в UML. Они представляют передачу сообщений в системе. Имеются два вида диаграмм взаимодействия: диаграммы последовательности действий и диаграммы сотрудничества (связи).

Диаграммы состояний охватывают состояния объектов и действия, которые приводят к переходам между состояниями объектов. Они предназначены для отдельных классов, хотя могут также использоваться и для моделирования изменений состояния в сложных элементах модели, таких как пакеты или даже целая система.

Диаграмма деятельности – конечный автомат, который представляет выполняемые в системе вычисления. Как правило, диаграмма деятельности дополняет реализацию операций или сценарий использования.

Диаграммы выполнения – модели для физической реализации системы. Они показывают компоненты системы, их структуру и зависимости, а также их размещение в узлах компьютерной системы. Имеются два вида диаграмм выполнения: диаграммы компонентов и диаграммы размещения.

В UML визуальное моделирование обеспечивается так называемыми классификаторами. Классификатор – это элемент модели, который описывает поведение или структуру системы, и обычно имеет визуальное представление. Примеры классификаторов включают class (класс), actor (актор), use case (сценарий использования), relationship (отношение).

Спецификация UML определяет шесть видов диаграмм: state structure (структуры состояний), use case (сценариев использования), interaction (взаимодействия) sequence diagram) (последовательность деятельности), а также диаграммы implementation (выполнение).

5.5 ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ПРОГРАММНОЙ ИНЖЕНЕРИИ