Что такое диаграмма профиля в UML?

Что такое диаграмма профиля?

Диаграмма профиля — это структурная диаграмма UML, которая используется для расширения стандартной нотации UML, чтобы адаптировать ее под конкретные потребности и предметные области проекта.

Диаграмма профиля позволяет расширить стандартную нотацию UML путем создания новых элементов и отношений, которые отражают специфические требования и особенности предметной области проекта. Это особенно полезно, когда нотация UML не обладает достаточным набором символов, чтобы описать все аспекты системы.

На диаграмме профиля вы можете определить свои собственные стереотипы, которые представляют новые типы элементов, а также добавить новые атрибуты и операции к существующим элементам. Стереотипы — это своего рода метки, которые вы назначаете элементам, чтобы указать их специальное назначение или роль в системе.

Основная идея диаграммы профиля заключается в том, чтобы помочь вам создать язык моделирования, который наиболее точно отражает особенности вашего проекта. Это позволяет разработчикам и аналитикам лучше понять систему и взаимодействовать друг с другом, используя общую нотацию.

Примером использования диаграммы профиля может быть разработка модели для конкретной отрасли, например, финансового сектора или здравоохранения. В этих отраслях могут быть свои уникальные аспекты и правила, которые необходимо учесть при моделировании системы. Диаграмма профиля позволяет вам создавать новые символы, отношения и правила, которые соответствуют этим особенностям.

Обзор диаграммы профиля

На примере ниже мы можем увидеть, что стереотип может расширяться от одного или нескольких метаклассов. Это расширение изображается стрелкой с непрерывной линией и заливкой стрелки. Стрелка указывает от стереотипа к метаклассу.

На рисунке ниже мы определяем профиль EJB в виде пакета. Сам бин расширяется из метамодели компонентов в виде абстрактного бина. Абстрактный бин может быть конкретизирован как сущностный бин или сессионный бин. У EJB есть два типа интерфейсов: удаленный и домашний. В EJB также содержится особый вид артефакта, называемый файлом JAR, для хранения коллекции Java-кода.

На данной диаграмме показано, как профиль EJB расширяет стандартные метамодели UML, чтобы добавить новые элементы и свойства, специфичные для EJB. Таким образом, мы можем использовать этот профиль для создания и моделирования EJB-компонентов в наших системах.

Это простой и наглядный способ показать, как диаграмма профиля позволяет нам добавлять новые элементы и свойства к стандартным элементам UML для создания моделей, которые лучше соответствуют нашим потребностям и специфичным требованиям предметной области.

Механизмы расширения

На диаграмме профиля в UML используются три основных механизма расширения, которые позволяют нам добавлять новые элементы, свойства и правила. С помощью этих механизмов расширения мы можем создавать модели, которые лучше соответствуют нашей конкретной предметной области. Мы можем добавлять новые элементы, определять их свойства и поведение, а также устанавливать ограничения, чтобы создать более точное и полное представление нашей системы. Это помогает нам лучше понять и взаимодействовать с системой, которую мы моделируем.

Стереотипы (Stereotypes)

Стереотипы — это особые метки, которые мы присваиваем элементам модели, чтобы указать их особую роль или значение в системе. Они позволяют расширить словарь UML. Стереотипы позволяют добавлять и создавать новые элементы модели, производные от существующих, но имеющие специфические свойства, которые соответствуют вашей предметной области. Стереотипы используются для введения новых строительных блоков, которые говорят на языке вашей области и выглядят примитивными. Они позволяют вам вводить новые графические символы.

Представьте, что у вас есть стандартные элементы UML, такие как классы и ассоциации, но они не полностью соответствуют вашим потребностям в конкретной предметной области. С помощью стереотипов вы можете создать новые модельные элементы, основанные на этих стандартных элементах, но имеющие специфические свойства, которые отражают особенности вашей области.

Помеченные значения (Tagged Values)

Помеченные значения — это механизм добавления дополнительной информации к спецификации элементов модели в UML. Они позволяют расширить свойства элементов и указать дополнительные характеристики, которые нельзя выразить стандартными свойствами UML.

Помеченные значения, обозначаются на диаграмма профиля в виде пары ключевое слово-значение для элемента модели. Ключевые слова являются своего рода атрибутами, которые описывают дополнительные свойства или информацию, относящуюся к элементу. Например, мы можем использовать помеченные значения для указания версии, автора, даты создания или других дополнительных характеристик элемента модели. Визуально помеченные значения отображаются в виде строки, заключенной в скобки, и связываются с соответствующим элементом модели.

Ограничения (Constraints)

Ограничения — это правила, описывающие допустимые условия или ограничения для элементов модели, которые должны всегда выполняться. Они позволяют расширить семантику стандартных элементов диаграмм UML, добавляя новые правила и условия. Графически ограничение отображается в виде строки, заключенной в скобки, расположенной рядом с соответствующим элементом модели.

Ограничения могут быть применены для классов, атрибутов, операций и других элементов, чтобы указать требования или ограничения, которым должна соответствовать наша система. Например, мы можем установить ограничение на возраст клиента, который может открыть банковский счет, чтобы гарантировать, что только совершеннолетние клиенты могут это сделать.

Например: При разработке системы реального времени необходимо предоставить модели некоторую необходимую информацию, такую как время отклика. Ограничение определяет отношение между элементами модели, которое должно использоваться, например, {подмножество} или {исключающее ИЛИ}. Ограничения могут быть на атрибутах, производных атрибутах и ассоциациях. Они могут быть привязаны к одному или нескольким элементам модели и отображаться в виде примечания.

Ограничения позволяют нам задавать специальные правила и условия для элементов модели. Они могут определять требования и ограничения, которым должна соответствовать система. Например, ограничение может указывать, что значение определенного атрибута должно быть числом от 1 до 10. Это позволяет нам установить ограничения на данные и поведение моделируемой системы.

Когда использовать диаграмму профиля

Вместо создания новой метамодели вы также можете расширить и изменить метамодель UML в соответствии с вашими требованиями. В UML это называется легковесным расширением, которое основано на стереотипах и профилях. UML-профиль может быть определен одним из следующих трех способов:

Создание новой метамодели

Вы можете создать собственную метамодель, которая определяет новые элементы модели и их свойства, специфичные для вашей предметной области. Это позволяет вам создавать собственный набор правил и семантики, которые соответствуют вашим требованиям.

Расширение и изменение метамодели UML

Вы можете расширить и изменить существующую метамодель UML, добавляя новые элементы, свойства и правила. Это позволяет вам адаптировать UML под вашу предметную область, добавляя специфические концепции и детали, которые отражают особенности вашей системы.

Расширение метамодели UML с внутренними механизмами языка

UML предоставляет встроенные механизмы расширения, которые позволяют добавлять новые элементы и свойства, используя языковые конструкции самого UML. Например, вы можете использовать стереотипы и профили для расширения семантики и функциональности элементов модели.

Текстовые и графические иконки стереотипов

Стереотипы могут быть представлены в текстовой или графической форме. Графическая иконка также может заменить обычную прямоугольную рамку класса. Например, люди часто используют следующие три типичных представления классов для моделирования программной архитектуры MVC (Model-View-Controller):

Такие представления классов со стереотипами позволяют наглядно обозначить роль и связь классов в модели архитектуры. Они упрощают понимание и интерпретацию модели и помогают разработчикам и аналитикам лучше взаимодействовать и согласовывать представление о системе.

Примеры диаграммы профиля