UML(Unified Modeling Language)의 개요
UML은 시스템 분석 설계, 구현 등 시스템 개발 과정에서 시스템 개발자와 고객 또는 개발자 상호간의 의사소통이 원활하게 이루어지도록 표준화한 대표적인 객체지향 모델링 언어이다.
모델링 언어 = 우리가 만들고자 하는 것을 시각으로 표현할 수 있는 표기법 도구 등을 의미
- UML은 Rumbaugh(OMT), Booch, Jacobson 등의 객체지향 밥법론의 장점을 통합하였으며, 객체 기술에 관한 국제표준화기구인 OMG(Object Management Group)에서 표준으로 지정하였다.
- UML을 이용하여 시스템의 구조를 표현하는 6개의 구조 다이어그램과 시스템의 동작을 표현하는 7개의 행위 다이어그램을 작성할 수 있다.
- 각각의 다이어그램은 사물과 사물 간의 관계를 용도에 맞게 표현한다.
- UML의 구성 요소에는 사물(Things), 관계(Relationship), 다이어그램(Diagram) 등이 있다.
Things
사물은 모델을 구성하는 가장 중요한 기본 요소로, 다이어그램 안에서 관계가 형성될 수 있는 대상들을 말한다.
- 사물에는 구조 사물, 행동 사물, 그룹 사물, 주해 사물이 있다.
구조 사물(Structural Things)
- 시스템의 개념적, 물리적 요소를 표현
- Class, Use Case, Component, Node 등
행동 사물(Behavioral Things)
- 시간과 공간에 따른 요소들의 행위를 표현
- 상호작용(Interaction), 상태 머신(State Machine)등
그룹 사물(Grouping Things)
- 요소들을 그룹으로 묶어서 표현
- 패키지(Package)
주해 사물(Annotation Things)
- 부가적인 설명이나 제약조건 등을 표현
- 노트(Note)
Relationships
관계는 사물과 사물 사이의 연관성을 표현하는 것으로, 연관 관계, 집합 관계, 포함 관계, 일반화 관계, 의존 관계, 실체화 관계 등이 있다.
연관(Association) 관계
연관 관계는 2개 이상의 사물이 서로 관련되어 있음을 표현한다.
- 사물 사이를 실선으로 연결하여 표현하며, 방향성은 화살표로 표현한다.
- 서로에게 영향을 주는 양방향 관계의 경우 화살표를 생략하고 실선으로만 연결한다.
- 연관에 참여하는 객체의 개수를 의미하는 다중도(Multiplicity)를 선 위에 표기한다.
1: 1개의 객체가 연관되어 있다.
n: n개의 객체가 연관되어 있다.
0..1: 연관된 객체가 없거나 1개만 존재한다.
0..* 또는 *: 연관된 객체가 없거나 다수일 수 있다.
1..*: 연관된 객체가 적어도 1개 이상이다.
n..*: 연관된 객체가 적어도 n개 이상이다.
n..m: 연관된 객체가 최소 n개에서 최대 m개이다.집합(Aggregation) 관계
집합 관계는 하나의 사물이 다른 사물에 포함되어 있는 관계를 표현한다.
- 포함하는 쪽(전체, Whole)과 포함되는 쪽(부분, Part)은 서로 독립적이다.
- 포함되는 쪽(부분, Part)에서 포함하는 쪽(전체, Whole)으로 속이 빈 마름모를 연결하여 표현한다.
포함(Composition) 관계
포함 관계는 집합 관계의 특수한 형태로, 포함하는 사물의 변화가 포함되는 사물에게 영향을 미치는 관계를 표현한다.
- 포함하는 쪽(전체, Whole)과 포함되는 쪽(부분, Part)은 서로 독립될 수 없고 생명주기를 함께한다.
- 포함되는 쪽(부분, Part)에서 포함하는 쪽(전체, Whole)으로 속이 채워진 마름모를 연결하여 표현한다.
일반화(Generalization) 관계
일반화 관계는 하나의 사물이 다른 사물에 비해 더 일반적인지 구체적인지를 표현한다.
- 예를 들어 사람은 여자와 남자보다 일반적인 개념이고 반대로 여자와 남자는 사람보다 구체적인 개념이다.
- 보다 일반적인 개념을 상위(부모), 보다 구체적인 개념을 하위(자식)라고 부른다.
- 구체적인 사물에서 사물에서 일반적인 사물 쪽으로 속이 빈 화살표를 연결하여 표현한다.
의존(Dependency) 관계
의존 관계는 연관 관계와 같이 사물 사이에 서로 연관은 있으나 필요에 의해 서로에게 영향을 주는 짧은 시간 동안만 연관을 유지하는 관계를 표현한다.
- 하나의 사물과 다른 사물이 소유 관계는 아니지만 사물의 변화가 다른 사물에도 영향을 미치는 관계이다.
- 일반적으로 한 클래스가 다른 클래스를 오퍼레이션의 매개 변수로 사용하는 경우에 나타나는 관계이다.
- 영향을 주는 사물(이용자)이 영향을 받는 사물(제공자) 쪽으로 점선 화살표를 연결하여 표현한다.
실체화(Realization) 관계
실체화 관계는 사물이 할 수 있거나 해야 하는 기능(오퍼레이션, 인터페이스)으로 서로를 그룹화 할 수 있는 관계를 표현한다.
- 한 사물이 다른 사물에게 오퍼레이션을 수행하도록 지정하는 의미적 관계이다.
- 사물에서 기능 쪽으로 속이 빈 점선 화살표를 연결하여 표현한다.
다이어그램(Diagram)
다이어그램은 사물과 관계를 도형으로 표현한 것이다.
- 여러 관점에서 시스템을 가시화한 뷰(View)를 제공함으로써 의사소통에 도움을 준다.
- 정적 모델링에서는 주로 구조적 다이어그램을 사용하고 동적 모델링에서는 주로 행위 다이어그램을 사용한다.
구조적(Structual) 다이어그램의 종류
Class Diagram
- 클래스와 클래스가 가지는 속성, 클래스 사이의 관계를 표현한다.
- 시스템의 구조를 파악하고 구조상의 문제점을 도출할 수 있다.
Object Diagram
- 클래스에 속한 사물(객체)들, 즉 Instance를 특정 시점의 객체와 객체 사이의 관계로 표현한다.
- 럼바우(Rumbaugh) 객체지향 분석 기법에서 객체 모델링에 활용된다.
Component(요소) Diagram
- 실제 구현 모듈인 컴포넌트 간의 관계나 컴포넌트 간의 인터페이스를 표현한다.
- 구현 단계에서 사용되는 다이어그램이다.
Deployment Diagram
- 결과물, 프로세스, 컴포넌트 등 물리적 요소들의 위치를 표현한다.
- 노드와 의사소통(통신) 경로로 표현한다.
- 구현 단계에서 사용되는 다이어그램이다.
Composite Structure Diagram
- 클래스나 컴포넌트가 복합 구조를 갖는 경우 그내부 구조를 표현한다.
Package Diagram
- 유스케이스나 클래스 등의 모델 요소들을 그룹화한 패키지들의 관계를 표현한다.
행위(Behavioral) 다이어그램의 종류
Use Case Diagram
- 사용자의 요구를 분석하는 것으로 기능 모델링 작업에 사용한다.
- 사용자(Actor)와 사용 사례(Use Case)로 구성되며, 사용 사례 간에는 여러 형태의 관계로 이루어진다.
Sequence Diagram
- 상호 작용하는 시스템이나 객체들이 주고받는 메시지를 표현했다.
Communication Diagram
- 순차 다이어그램과 같이 동작에 참여하는 객체들이 주고받는 메시지를 표현하는데 메시지뿐만 아니라 객체들 간의 연관까지 표현한다.
State Diagram
- 하나의 객체가 자신이 속한 클래스의 상태 변화 혹은 다른 객체와의 상호 작용에 따라 상태가 어떻게 변화하는지를 표현한다.
- 럼바우(Rumbaugh) 객체지향 분석 기법에서 동적 모델링에 활용된다.
Rumbaugh
소프트웨어 구성 요소를 그래픽 표기법을 이용하여 모델링하는
객체지향 분석(Object-oriented Analysis) 기법Activity Diagram
- 시스템이 어떤 기능을 수행하는지 객체의 처리 로직이나 조건에 따른 처리 흐름을 순서에 따라 표현한다.
Interaction Overview Diagram
- 상호작용 다이어그램 간의 제어 흐름을 표현한다.
Timing Diagram
- 객체 상태 변화와 시간 제약을 명시적으로 표현했다.
Stereotype
스테레오 타입은 UML에서 표현하는 기본 기능 외에 추가적인 기능을 표현하기 위해 사용한다.
- 길러멧(Guilemet)이라고 부르는 겹화살괄호(<<>>) 사이에 표현할 형태를 기술한다.
<<include>>
연결된 다른 UML 요소에 대해 포함 관계에 있는 경우
<<extend>>
연결된 다른 UML 요소에 대해 확장 관계에 있는 경우
<<interface>>
인터페이스를 정의하는 경우
<<exception>>
예외를 정의하는 경우
<<constructor>>
생성자 역할을 수행하는 경우