📌요구사항 확인 - UML(Unified Modeling Language)

 

 

 

목차

 

 

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. 사람, 자동차, 컴퓨터, 동물 등과 같이 우리 주위에서 사용되는 물질적 이거나 개념적인 것을 개체(Entity)라고 한다. 이러한 개체를 컴퓨터 내부에 추상적으로 표현한 것을 사물(Things) 또는 객체(Object)라고 하는데, 다이어 그램을 표현할 때는 사물보다는 객체라는 표현을 주로 사용한다.

 

• UML은 Rumbaugh(OMT), Booch, Jacobson 등의 객체지향 방법론의 장점을 통합하였으며, 객체 기술에 관한 국제 표준화 기구인 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(Relationships), 다이어그램(Diagram) 등이 있다.

Rumbaugh(OMT) : 소프트웨어 구성 요소를 그래픽 표기법을 이용하여 모델링 하는 객체지향 분석기법
Booch : 클래스와 객체들을 분석 및 식별하고 클래스의 속성과 연산을 정의하는 기법
Jacobson : 유스케이스를 사용하여 분석하는 방법

 

 

 

사물 (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.

사물	내용
구조사물 (Structual Things)	- 시스템의 개념적, 물리적 요소들 표현 - 클래스, 유스케이스, 컴포넌트, 노드 등
행동사물 (Behavioral Things)	- 시간과 공간에 따른 요소를 행위로 표현 - 상호작용, 상태머신
그룹사물 (Grouping Thing)	- 요소들을 그룹으로 묶어서 표현 - 패키지
주해사물 (Annotation Things)	- 부가적인 설명이나 제약조건 등을 표현 - 노트

 

유스케이스(use case)는 행위자(actor)가 관심을 가지고 있는 유용한 일을 달성하기 위한 시나리오의 집합을 명시한다.
(예. 음료 자판기의 유스케이스 : "콜라 사기"  / 시나리오 : "재고 없음", "금액이 맞지 않음" 등

컴포넌트(Component)는 컴포넌트를 한마디로 표현하자면 소프트웨어 시스템에서 독립적인 업무 또는 독립적인 기능을 수행하는 '모듈' 로서 이후 시스템 유지보수 하는데 있어 교체 가능한 부품을 의미한다.
문서, 소스코드, 파일, 라이브러리 등과 같은 모듈화된 자원으로 재사용이 가능하다.

노드(Node)는 하나의 기억 공간을 말한다.

 

 

 

관계 (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
  • 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.

 

다중도	의미
1	1개의 객체가 연관되어 있다.
n	n가의 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.

 

 

• 연관 (Association) 관계 예제

예 1) 사람이 집을 소유하는 관계이다. 사람은 자기가 소유하고 있는 집에 대해 알고 있지만 집은 누구에 의해 자신이 소유되고 있는지 모른다는 의미이다.

 

 

 

해설 : '사람' 쪽에 표기된 다중도가 '1'이므로 집은 한 사람에 의해서만 소유될 수 있다. '집' 쪽에 표기된 다중도가 '1'이므로 사람은 집을 하나만 소유할 수 있다.

 

예 2) 선생님은 학생을 가르치고 학생은 선생님으로부터 가르침을 받는 것과 같이 선생님과 학생은 서로 관계가 있다.

 

 

 

 

 

해설 : '선생님' 쪽에 표기된 다중도가 1..* 이므로 학생은 한 명 이상의 선생님으로부터 가르침을 받는다. '학생' 쪽에 표기된 다중도가 1..*이므로 선생님은 한 명 이상의 학생을 가르친다.

 

• 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 포함되는 쪽(전체, Whole)으로 속이 빈 마름모를 연결하여 표현한다.

 

• 집합 (Aggregation) 관계 예제
  • 프린터는 컴퓨터에 연결해서 사용할 수 있으며, 다른 컴퓨터에 연결해서 사용할 수 도 있다.

 

 

 

 

• 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 함께 한다.
    • 포함되는 쪽(부분, Part)에서 포함하는 쪽(전체, Whole)으로 속이 채워진 마름모를 연결하여 표현한다.

 

• 포함 (Composition) 관계 예제
  • 문을 열 수 있는 키는 하나이며, 해당 키로 다른 문은 열수 없다. 문이 없어지면 키도 더이상 필요하지 않다.

 

 

 

• 일반화 (Generalization) 관계
  • 일반화 관계는 하나의 사물이 다른 사물에 비해 더 일반적인지 구체적인지를 표현한다.
    • 예를 들어 사람은 여자와 남자보다 일반적인 개념이고 반대로 여자와 남자는 사람도다 구체적인 개념이다.
    • 보다 일반적인 개념을 상위(부모), 보다 구체적인 개념을 하위(자식)라고 부른다.
    • 구체적(하위)인 사물에서 일반적(상위)인 사물 쪽으로 속이 빈 화살표를 연결하여 표현한다.

 

• 일반화 (Generalization) 관계 예제
  • 아메리카노와 에스프레소는 커피이다. 다시 말하면, 커피에는 아메리카노와 에스프레소가 있다.

 

 

 

• 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.

 

• 의존 (Dependency) 관계 예제
  • 등급이 높으면 할인율을 적용하거, 등급이 낮으면 할인율을 적용하지 않는다. 등급을 이용해 할인율을 적용하는 것처럼 할인율을 적용하기 위해 등급을 매개 변수로 사용하는 관계를 말한다.

 

 

 

• 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.

 

• 실체화 (Realization) 관계 예제
  • 비행기는 날 수 있고 새도 날 수 있다. 그러므로 비행기와 새는 날 수 있다는 행위로 그룹화 할 수 있다.

 

 

 

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.

 

종류	내용
클래스 다이어그램 (Class Diagram)	클래스와 클래스가 가지는 속성, 클래스 사이의 관계를 표현한다.
객체 다이어그램 (Object Diagram)	- 클래스 속성 사물들 즉 인스턴스를 특정 시점의 객체와 객체 사이의 관계로 표현한다. - 럼바우(Rumbaugh) 객치지향 분석 기법에서 객체 모델링에 활용된다.
컴포넌트 다이어그램 (Component Diagram)	- 실제 구현 모듈인 컴포넌트 간의 관계나 컴포넌트 간의 인터페이스를 표현한다. - 구현 단게에서 사용한다.
배치 다이어그램 (Deployment Diagram)	- 결과물, 프로세스, 컴포넌트 등 물리적 요소들의 위치를 표현한다.
복합체 구조 다이어그램 (Composite Structure Diagram)	클래스나 컴포넌트가 복합 구조를 갖는 경우 그 내부 구조를 표현한다.
패키지 다이어그램 (Package Diagram)	유스케이스나 클래스 등의 모델 요소들을 그룹화한 패키지들의 관계를 표현한다.

 

 

행위 (Behavioral) 다이어그램의 종류

 

종류	내용
유스케이스 다이어그램 (Use Case Diagram)	- 사용자의 요구를 분석하는 것으로 기능 모델링 작업에 사용한다. - 사용자와 사용 사례로 구성된다.
시퀀스 다이어그램 (Sequence Diagram)	상호 작용하는 사스템이나 객체들이 주고받는 메시지를 표현한다.
커뮤니케이션 다이어그램 (Communication Daigram)	동작에 참여하는 객체들이 주고받는 메세지와 객체들 간의 연관 관계를 표현한다.
상태 다이어그램 (State Diagram)	- 하나의 객체가 자신이 속한 클래스의 상태 변화 혹은 다른 객체와의 상호 작용에 따라 상태가 어떻게 변화하는지를 표현한다. - 럼바우 객체지향 분석 기법에서 사용된다.
활동 다이어그램 (Activity Diagram)	시스템이 어떤 기능을 수행하는지 객체의 처리 로직이나 조건에 따른 처리의 흐름을 순서에 따라 표현한다.
상호작용 개요 다이어그램 (Interaction Overview Diagram)	상호작용 다이어그램 간의 제어 흐름을 표현한다.
타이밍 다이어그램 (Timing Diagram)	객체 상태 변화와 시간 제약을 명시적으로 표현한다.

 

 

스테레오 타입 (Stereotype)

스테레어 타입은 UML에서 표현하는 기본 기능 외에 추가적인 기능을 표현하기 위해 사용한다.

 

• 길러멧(Guilemet) 이라고 부르는 겹화살 괄호(<< >>) 사이에 표현할 형태를 기술한다.
• 주로 표현되는 형태는 다음과 같다.

<<include>> 연결된 다른 UML 요소에 대해 포함 관계

<<exclude>> 확장 관계

<<interface>> 인터페이스 정의

<<exception>> 예외 정의

<<constructor>> 생성자 역할 수행