Criando um diagrama UML: Como fazer, modelos e dicas

Um diagrama de objetos UML é uma instância de um diagrama de classes em que exemplos reais são usados para demonstrar o sistema. Ele representa objetos e as relações entre eles, o que pode ser útil para criar diagramas de classes ou para verificar a precisão e a integridade de um diagrama de classes. Os diagramas de objetos também são amplamente usados na programação orientada a objetos.

Assim como os diagramas de classes, os diagramas de objetos também são visualizados da seguinte forma:

• Objeto: Um retângulo com o nome do objeto, separado por dois pontos de sua classe e sublinhado, e os atributos do objeto. Ao contrário das classes, os atributos do objeto devem ter valores atribuídos a eles.
• Relacionamentos entre objetos: Linhas que denotam associação, herança, realização, dependência, agregação ou composição.
  

Um diagrama de componentes UML mapeia a relação estrutural dos componentes dos sistemas de software. Ele representa visualmente os componentes de um sistema (com interfaces e portas) e as relações entre eles. Os diagramas detalhados de componentes usam subsistemas, que herdam as mesmas regras dos componentes.

Os diagramas de componentes verificam a funcionalidade de um sistema e atuam como uma ferramenta de comunicação entre o desenvolvedor do sistema e as partes interessadas associadas.

Os diagramas de componentes UML são visualizados da seguinte forma:

• Componente: Um retângulo com o nome do componente, o ícone do componente e as interfaces do componente.
• Relacionamentos entre componentes: Notação de relacionamento UML para associação, herança, realização, dependência, agregação ou composição.
  

Um diagrama de implantação UML mostra como o software é implementado no hardware do sistema. Os componentes de hardware são chamados de nós, enquanto os componentes de software são chamados de artefatos. Portanto, os diagramas de implantação UML mostram os artefatos que são executados em cada nó do sistema.

Usados principalmente por engenheiros de sistemas, os diagramas de implantação ajudam a ilustrar a visão do arranjo de hardware do sistema e como os componentes de software se encaixam nessa topologia.

Os diagramas de implantação UML são visualizados da seguinte forma:

• Nós: Visualizados como caixas 3D. Os nós também podem ter subnós que são exibidos como caixas aninhadas.
• Artefatos que são implementados nos nós: Retângulos dentro das caixas de nós.
• Relacionamentos entre nós: Notação de relacionamento UML para associação ou dependência.
  

Um diagrama de pacotes UML mostra a estrutura dos pacotes em um sistema. Um pacote é uma coleção de elementos UML relacionados (como classes). Os diagramas de pacotes são aplicáveis para demonstrar a funcionalidade e a arquitetura em camadas de um sistema de software, bem como o relacionamento entre essas camadas.

Os diagramas de pacotes UML são visualizados da seguinte forma:

• Pacotes: Visualizado como um retângulo com uma guia na parte superior, como uma pasta. Os pacotes devem ter nomes diferentes e podem ser uma combinação de diagramas ou componentes inteiros.
• Nome da embalagem: Pode estar na aba ou dentro do retângulo da embalagem.
• Dependências entre pacotes: Mostradas com setas pontilhadas.
  

Um diagrama de estrutura composta UML permite que você dê uma olhada nas ações internas, na composição e nos relacionamentos das classes. Embora seja semelhante a um diagrama de classes, um diagrama de estrutura composta entra em mais detalhes, mostrando interfaces, pacotes, portas, conectores e a classificação das classes.

Os diagramas de estrutura composta são usados em práticas de programação para mostrar como as portas e partes de uma classe interagem entre si e com partes do mundo externo.

Os diagramas de estrutura composta UML são visualizados da seguinte forma:

• Classes: Aparece como um retângulo com o nome da classe como um compartimento na parte superior do retângulo.
• Partes da classe: Representadas como retângulos dentro do retângulo da classe. Eles são nomeados em letras maiúsculas e minúsculas, com o tipo e a multiplicidade separados por dois pontos. Por exemplo, "part1: Digite [0..2]".
• Relacionamentos entre classes diferentes: Mostrados com conectores ou setas.
  

Você pode pensar em um diagrama de perfil UML como uma extensão da linguagem UML, pois ele oferece um mecanismo para personalizar os modelos UML. Em outras palavras, você pode usar os diagramas de perfil UML para criar novos blocos e adicionar propriedades e semântica para tornar a UML mais adequada às suas necessidades específicas.

Os diagramas de perfil usam o seguinte para ampliar a UML:

• Estereótipos: Você pode usar estereótipos para criar novos elementos de modelo a partir de elementos existentes. Por exemplo, se você precisar representar um hub em um ambiente de rede, poderá fazê-lo envolvendo-o em guillemets duplos.
• Tags: As tags são usadas para acrescentar informações adicionais a um elemento UML como um par de valores de palavras-chave. Por exemplo, você pode especificar a versão de um componente como uma tag (version="8.1.0").
• Restrições: As restrições são usadas para especificar as condições de um elemento UML, que podem ser adicionadas como notas (visualizadas como uma nota adesiva). Por exemplo, você pode especificar que a idade de uma turma de alunos deve ser superior a 20 anos.
  

Um diagrama de atividade UML descreve as atividades, ações e fluxos de trabalho de processos computacionais ou organizacionais. É basicamente um fluxograma avançado que modela o fluxo de operações de um sistema ou organização.

Os diagramas de atividade têm diferentes casos de uso e geralmente são usados no projeto de sistemas incorporados para visualizar como os casos de uso se relacionam com os fluxos de trabalho comerciais.

Os diagramas de atividade UML são visualizados da seguinte forma:

• Ações: Visualizadas como retângulos arredondados.
• Decisões: Representadas como diamantes.
• Atividades simultâneas: Aparece como barras.
• Início do fluxo de trabalho: Marcado por um círculo preto.
• Parada do fluxo de trabalho: Visualizado usando um círculo preto circundado.
  

Um diagrama de sequência UML exibe a sequência necessária para executar uma funcionalidade. Ele visualiza os processos e objetos envolvidos na funcionalidade e a sequência de mensagens trocadas entre eles.

Os diagramas de sequência são normalmente usados na engenharia de software para capturar como as operações são realizadas e como a codificação do software pode ser feita para atingir a sequência de casos de uso.

Os diagramas de sequência UML são visualizados da seguinte forma:

• Ator: Visualizado como um boneco de palito.
• Participante individual da interação: Aparece como uma linha de vida, que é uma linha pontilhada com um retângulo na parte superior.
• Tempo entre o início e a conclusão da interação: Representado como um retângulo fino na linha da vida.
• Mensagem entre duas linhas de vida: Visualizada por um texto ao lado de uma seta que mostra a direção para onde a mensagem está indo.
• Observações sobre os elementos: Representado por meio de notas.
  

Um diagrama de máquina de estado UML (também chamado de diagrama de estado) mostra como uma entidade passa de um estado para outro em resposta a eventos. Em geral, os sistemas de software são orientados por eventos, e os diagramas de máquina de estado mostram como um evento altera o estado de diferentes componentes.

Os diagramas de máquina de estado podem ser úteis em configurações de desenvolvimento de software para entender, documentar e testar o estado de um objeto em algum momento. Eles são usados em conjunto com diagramas de sequência.

Os diagramas de máquina de estado UML são visualizados da seguinte forma:

• Estados: Representado como um retângulo arredondado com o compartimento do nome na parte superior e as atividades listadas no compartimento inferior.
• Início do diagrama de estado: Visualizado por um círculo preto.
• Parada do diagrama de estado: Visualizado usando um círculo preto circundado.
• Transições de um estado para outro: São exibidas como setas.
• Eventos que acionam a transição de estado: Escrito como texto ao lado da transição correspondente.
  

Um diagrama de comunicação UML é uma extensão dos diagramas de objetos e exibe a interação entre objetos. Com base nos diagramas de classes, diagramas de sequência e diagramas de casos de uso, os diagramas de comunicação exibem a estrutura e o comportamento de um sistema.

Os diagramas de comunicação são semelhantes aos diagramas de sequência, mas os primeiros organizam os elementos de acordo com o espaço, enquanto os últimos organizam os elementos de acordo com o tempo. Esses diagramas também são usados na engenharia de software para identificar objetos, suas classes e seus atributos e visualizar as mensagens transmitidas entre esses objetos.

Os diagramas de comunicação UML são visualizados da seguinte forma:

• Objetos: Visualizados como caixas retangulares.
• Mensagens entre objetos: Representadas por setas que apontam do objeto emissor para o objeto receptor. O texto da mensagem está localizado ao lado da seta.
  

Um diagrama de visão geral de interação UML exibe o fluxo de atividades entre os nós em um sistema. Você pode pensar nele como uma combinação de diagramas de atividade e de sequência. Cada atividade no diagrama de visão geral da interação é visualizada como um quadro, que, por sua vez, contém um diagrama de sequência aninhado. A visualização usada para um diagrama de visão geral de interação é a mesma de um diagrama de atividade.

Um diagrama de tempo UML é uma variante do diagrama de interação e uma forma especial de um diagrama de sequência. Ele é usado para explorar o comportamento do objeto em um determinado período de tempo. A diferença entre um diagrama de tempo e um diagrama de sequência é a inversão dos eixos. Nos diagramas de tempo, o tempo aumenta da esquerda para a direita e as linhas de vida são mostradas em compartimentos separados.

Os diagramas de tempo permitem que os usuários comerciais vejam quais etapas de um sistema levam um tempo significativo, o que ajuda a melhorar os processos comerciais.

Os diagramas de tempo UML são visualizados da seguinte forma:

• Participante individual da interação: Mostrado por uma linha de vida, que é um retângulo com um nome. Várias linhas de vida podem ser empilhadas no mesmo quadro para mostrar a interação entre elas.
• Estados da interação: Empilhados na margem esquerda da linha de vida e movidos de cima para baixo.
  

Depois de decidir sobre os tipos de diagramas UML a serem criados, colete as informações de que você precisa em todas as fontes disponíveis. Para fazer isso, você pode consultar as partes interessadas, analisar a documentação existente, realizar entrevistas ou observar o sistema que está tentando capturar.

Por exemplo, informações sobre diagramas de classes podem exigir conhecimento de desenvolvedores de software, enquanto um diagrama de caso de uso UML pode exigir a coleta de informações de designers de produtos.

Com uma série de ferramentas de criação de diagramas UML prontamente disponíveis no mercado, você não precisa mais desenhar diagramas UML à mão.

Você pode encontrar exemplos de diagramas UML para quase todos os cenários. Se você começar com um modelo, geralmente receberá todos os símbolos e setas UML necessários, além de instruções sobre como usar esses elementos em seu design. Os modelos pré-preenchidos podem ajudar você a melhorar a consistência, a eficiência e a qualidade do seu diagrama sem horas de trabalho manual.

Usando o modelo que você escolheu, crie primeiro a estrutura primária do diagrama antes de passar para as complexidades e informações adicionais necessárias ao diagrama. Isso evita que seu gráfico pareça confuso e sobrecarregado.

Depois de ter uma base, você pode começar a se aprofundar nos detalhes mais finos. Edite ou adicione mais formas, insira texto e conecte-as com linhas e setas. Lembre-se de usar os símbolos e linhas corretos para os elementos e relacionamentos que você está ilustrando.

À medida que você constrói o diagrama UML, certifique-se de criar um fluxo natural da esquerda para a direita ou de cima para baixo. O agrupamento de elementos relacionados e a manutenção de um espaçamento consistente entre eles ajudam a tornar o diagrama mais agradável aos olhos. Para maior clareza, evite que as linhas se cruzem e mantenha os nomes e as descrições curtos.

Quando você terminar de criar os elementos e conectá-los com as setas do diagrama UML, adicione anotações e informações extras, como links para outros recursos, sempre que for apropriado. No entanto, evite fazer isso em excesso, pois isso pode tornar as coisas confusas. Se você achar que seu diagrama precisa de muitas informações extras para transmitir algo, geralmente é uma boa ideia dividi-lo em subdiagramas.

Verifique se os requisitos foram atendidos, verifique as relações entre as entidades, revise os nomes e as notações usadas no diagrama UML, revise a precisão comportamental do diagrama, obtenha feedback e refine o diagrama para garantir que ele finalmente represente o sistema com precisão.

Para isso, é bom usar uma ferramenta de diagrama UML que permita que você trabalhe continuamente e continue de onde parou sem perder o progresso. Com ela, você pode fazer ajustes rapidamente e compartilhar seu diagrama UML com seus colegas de equipe sem o problema de publicar e compartilhar repetidamente versões que ainda não são finais.

O significado de uma ponta de seta aberta depende do tipo de linha à qual ela está conectada e do tipo de diagrama UML que você está criando.

Por exemplo, em diagramas de classe, quando conectado a uma linha sólida, significa que há um relacionamento "tem um" entre as duas coisas que ele conecta. Quando conectado a uma linha pontilhada, significa a dependência entre eles. Nos diagramas de sequência, uma linha sólida com uma ponta de seta aberta significa que a mensagem que está sendo entregue é assíncrona.

Em um diagrama UML de classe, um membro público é marcado com o sinal de mais "+".

Os membros privados são marcados com o sinal de menos "-", enquanto os membros protegidos são indicados pelo octógono (ou hashtag) "#".

Os diagramas UML modelam visualmente seu sistema. Isso não só facilita a compreensão, mas também ajuda você a avaliar a viabilidade do seu sistema, o que pode ser útil quando você estiver tentando projetar um.

Por exemplo, por meio de diagramas de objetos, você pode testar seu sistema modelando-o com exemplos reais. Da mesma forma, com os diagramas de casos de uso, você pode identificar os fatores internos e externos que afetam o sistema, bem como os comportamentos entre os atores dentro dele.