8. Modeling - 2(UML)

UML이란?

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UML이란 Unified Modeling Language의 약자로, 1997년 OMG(Object Management Group)에서 표준으로 채택한 통합 모델링 언어이다. 그래디 부치, 제임스 럼버(James Rumbaugh), 이바 야콥슨(Ivar Jacobson)의 합작으로 탄생했다.

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UML은 소프트웨어의 시각적 모델을 만들기 위한 도안 표기법을 포함한다. 여러 종류의 다이어그램을 가진다는 말이다. 이들은 크게 구조적 다이어그램(static)과 행동 다이어그램(dynamic)으로 구분할 수 있다.

Structure Diagram

Static Diagram이라고도 불린다. 프로그램 동작과 관련 없이 확인할 수 있는 정적 요소들로 다이어그램을 표현하기 때문이다.

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여러 다이어그램이 있지만, 여기서는 Class Diagram만 설명할 것이다.

Class Diagram

가장 널리 쓰이는 UML중 하나이며, 클래스간의 관계를 나타내기 위하여 사용하는 다이어그램이다. 클래스간의 관계는 3가지 종류가 있다.

  • Association, Aggregation/Composision : X has a Y

    → 해당 클래스 X의 멤버 변수로 클래스 Y의 객체를 가지고 있는 형태이다.

  • Inheritance(Generalization), Realization : X is a Y

    → 상속은 Class-Class 관계이며, 구현은 Class-Interface관계이다.

  • Dependency : X uses a Y

    → 의존은 클래스 X의 반환값이나 매개변수로 클래스 Y를 사용하는 형태이다.

클래스 다이어그램 - 클래스 표시 방법

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클래스 다이어그램에서 클래스의 표기는 위와 같다.

  • 가장 위에 클래스의 이름을 표시
  • 중단부에는 변수를, 하단부에는 함수를 표시
  • 변수와 함수 앞에 붙은 기호는 접근 제한자를 의미한다. (-=private, +=public, #=protected)
  • 변수와 함수 뒤의 :기호 뒷 부분은 반환 타입이다.

클래스 다이어그램 - 관계 표시 방법

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전체적인 관계 표시법과 다중성 표기법은 위의 이미지를 참고하자. 관계별 주의사항은 다음과 같다.

  • Association은 참조 관계에 따라 실선이나 단방향 화살표를 사용한다. 실선은 서로가 서로를 참조하는 관계이며, 단방향은 화살표가 출발하는 클래스가 화살표가 향하는 클래스를 참조하는 관계이다.(Class X → Class Y , class X에는 y참조 존재)

  • Association에서 본인 객체를 가지는 경우가 있다.

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  • Composition은 is a part of관계이다. 사람의 부분으로 머리를 포함하지만, 머리 없이는 존재할 수 없다.

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  • Aggregation은 has a포함관계이다. 컴퓨터는 메모리를 포함하지만, 없을 수도 있다.

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  • Inheritance에서 화살표를 받는 쪽이 부모이다.
  • Dependence는 점선 표시이며, 매개변수나 반환 타입으로 사용되는 관계이다.

클래스 다이어그램 - 예시

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  • 한 종목은 둘 이상의 팀을 가진다.
  • 한 종목은 하나 이상의 경기장을 사용한다.
  • 팀에는 한 명 이상의 선수와 주장을 포함한다.
  • 운동선수는 후보선수와 주전선수로 구분할 수 있다.

등등

클래스 다이어그램 - 작성법

일련번호를 붙여놓은 요구사항을 보며 각 요소로 분류한다.

  • 명사 → Class
  • 형용사 → Attributes
  • 동사 → Operations

사실 분류 끝났으면 위의 규칙을 지켜서 그리기만 하면 된다. 딱히 “이게 정답이다!” 할 것 없이 개인마다 결과물이 다르기 때문이다.

Behavior Diagam

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시스템 외부에서 바라본 시스템의 동작(input, output)을 표현하는 다이어그램들이다.

Sequence Diagram

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시스템 객체간의 상호작용을 나타내기 용이한 다이어그램이다. 시간순으로 위에서부터 아래로 내려가며, 객체간에 어떠한 메소드를 주고받는지 표시한다.

  • 박스는 객체이다. A : RentUI로 표시된 박스는 Class RentUI의 객체 A를 의미한다. 동일 클래스의 다른 객체를 구분할 수 있다.
  • 박스에서 내려오는 점선은 객체의 생성부터 소멸까지의 라이프타임을 의미한다.
  • 함수의 소유자는 화살표가 향하는 객체이다. 1번 동작인 RentVideo()는 RentUI에 속한 함수이다.
  • loop라 적힌 박스는 해당 부분의 반복을 의미한다. 분기 또한 이런 방식으로 표시한다.

Communication Diagram

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시퀸스 다이어그램과 커뮤니케이션 다이어그램은 표현 방식이 다를 뿐, 내용은 같다. 그저 초점을 객체 사이의 시간순 상호작용이냐, 네트워크냐의 차이가 있을 뿐이다.

State Diagram

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상태와 이벤트가 발생했을 때 상태의 전이를 나타낸다. 상태의 전이는 AAA [BBB] / CCC 이렇게 3가지 부분으로 나뉘는데, 각각 Transition, Condition, Action을 의미한다. AAA는 전환 명칭, [BBB]는 전환 조건, CCC는 전환시 동작이다.

Activity Diagram

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Activity란 연산들을 모아놓은 것, 세부 업무 등 광범위한 의미를 가진다. 행위의 분기와 흐름을 표현하기에 용이하다. 이 행동들을 원하는 조건으로 분류하여 각 라인에 배치할수도 있다. 이를 스윔레인이라고 한다.

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여담이지만, UML을 그리는 도구는 조금만 찾아보면 많이 나온다.

참고자료