UML 이란? - 관계와 다이어그램

UML (Unified Modeling Language)

UML은 시스템 분석, 설계, 구현 등 시스템 개발 과정에서 개발자와 고객 또는 개발자 상호 간에 의사소통이 원활하게 이루어지도록 표준화한 대표적인 객체지향 모델링 언어입니다. Rumbaugh(OMT), Booch, Jacobson 등의 객체지향 방법론의 장점을 통합하였으며 OMG (Object Management Group)에서 표준으로 지정하였습니다.

 

UML의 구성요소 - 사물, 관계, 다이어그램

사물 (Things)

• 사물은 다이어그램 안에서 관계가 형성될 수 있는 대상들을 의마합니다.
• 모델을 구성하는 가장 중요한 기본 요소 입니다.

* 사물의 종류

사물	내용
구조 사물 (Structural Things)	- 시스템의 개념적, 물리적 요소를 표현 - 클래스, 유스케이스, 컴포넌트, 노드 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)

 

관계 (Relationships)

관계는 사물과 사물 사이의 연관성을 표현하는 것입니다. 종류에는 연관, 집합, 포함, 일반화, 의존, 실체화 관계가 있습니다.

 

1) 연관 (Association) 관계

• 연관 관계는 2개 이상의 사물이 서로 관련되어 있는 관계입니다.
• 사물 사이를 실선으로 연결하여 표현
• 방향성은 화살표로 표현
• 양방향 관계의 경우 화살표를 생략하고 실선으로만 연결
• 다중도를 선 위에 표기

* 다중도 - 연관에 참여하는 객체의 개수를 의미

다중도	의미
1	1개의 객체가 연관됨
n	n개의 객체가 연관됨
0..1	연관된 객체가 없거나 1개만 존재함
0..* 또는 *	연관된 객체가 없거나 다수일 수 있음
1..*	연관된 객체가 적어도 1개 이상임
n..*	연관된 객체가 적어도 n개 이상임
n..m	연관된 객체가 최소 n개에 최대 m개임

 

2) 집합 (Aggregation) 관계

• 하나의 사물이 다른 사물에 포함되어 있는 관계입니다.
• 포함하는 쪽 (전체, Whole)과 포함되는 쪽 (부분, Part)은 서로 독립적입니다.
• 포함되는 쪽에서 포함하는 쪽으로 속이 빈 마름모를 연결하여 표현합니다.

 

3) 포함 (Composition) 관계

• 집합 관계의 특수한 형태로, 포함하는 사물의 변화가 포함되는 사물에게 영향을 미치는 관계입니다.
• 포함하는 쪽과 포함되는 쪽은 서로 독립될 수 없고 생명주기를 함께합니다.
• 포함되는 쪽에서 포함하는 쪽으로 속이 채워진 마름모를 연결하여 표현합니다.

 

4) 일반화 (Generalization) 관계

• 하나의 사물이 다른 사물에 비해 더 일반적이거나 구체적인 관계입니다.
• 보다 일반적인 개념을 상위(부모), 보다 구체적인 개념을 하위(자식)라고 부릅니다.
• 하위 사물에서 상위 사물 쪽으로 속이 빈 화살표를 연결하여 표현합니다.

 

5) 의존 (Dependency) 관계

• 연관 관계와 같이 사물 사이에 서로 연관은 있으나 필요에 의해 서로에게 영향을 주는 짧은 시간 동안만 연관을 유지하는 관계입니다.
• 하나의 사물과 다른 사물이 소유 관계는 아니지만 사물의 변화가 다른 사물에도 영향을 미치는 관계입니다.
• 영향을 주는 사물(이용자)이 영향을 받는 사물(제공자) 쪽으로 점선 화살표를 연결하여 표현합니다.

 

6) 실체화 (Realization) 관계

• 사물이 할 수 있거나 해야 하는 기능으로, 서로를 그룹화 할 수 있는 관계입니다.
• 사물에서 기능 쪽으로 속이 빈 점선 화살표를 연결하여 표현합니다.

 

다이어그램 (Diagram)

• 사물과 관계를 도형으로 표현한 것
• 여러 관점에서 시스템을 가시화한 뷰(View)를 제공함으로써 의사소통에 도움을 줌
• 정적 모델링에서는 주로 구조적 다이어그램을 사용
• 동적 모델링에서는 주로 행위 다이어그램을 사용

 

1) 구조적 (Structural) 다이어그램의 종류

종류	내용
클래스 다이어그램 (Class Diagram)	- 클래스와 클래스가 가지는 속성 - 클래스 사이의 관계를 표현
객체 다이어그램 (Object Diagram)	- 클래스에 속한 사물(객체)들, 즉 인스턴스(Instance)를 특정 시점의 객체와 객체 사이의 관계로 표현 - 럼바우(Rumbaugh) 객체 지향 분석 기법에서 객체 모델링에 활용
컴포넌트 다이어그램 (Component Diagram)	- 실제 구현 모듈인 컴포넌트 간의 관계나 컴포넌트 간의 인터페이스를 표현 - 구현 단계에서 사용
배치 다이어그램 (Deployment Diagram)	- 결과물, 프로세스, 컴포넌트 등 물리적 요소들의 위치를 표현 - 구현 단계에서 사용
복합체 구조 다이어그램 (Composite Stucture Diagram)	- 클래스나 컴포넌트가 복합 구조를 갖는 경우 그 내부 구조를 표현
패키지 다이어그램 (Package Diagram)	- 유스케이스나 클래스 등의 모델 요소들을 그룹화한 패키지들의 관계를 표현

 

2) 행위 (Behavioral) 다이어그램의 종류

종류	내용
유스케이스 다이어그램 (Use Case Diagram)	- 사용자의 요구를 분석하는 것으로, 기능 모델링 작업에 사용 - 사용자(Actor)와 사용 사례(Use Case)로 구성됨
시퀀스 다이어그램 (Sequence Diagram)	상호 작용하는 시스템이나 객체들이 주고받는 메시지를 표현
커뮤니케이션 다이어그램 (Communication Diagram)	동작에 참여하는 객체들이 주고받는 메시지와 객체들 간의 연관 관계를 표현
상태 다이어그램 (State Diagram)	- 하나의 객체가 자신이 속한 클래스의 상태 변화 혹은 다른 객체와의 상호 작용에 따라 상태가 어떻게 변화하는지를 표현 - 럼바우(Rumbaugh) 객체지향 분석 기법에서 동적 모델링에 활용
활동 다이어그램 (Activity Diagram)	시스템이 어떤 기능을 수행하는지 객체의 처리 로직이나 조건에 따른 처리의 흐름을 순서에 따라 표현
상호작용 개요 다이어그램 (Interaction Overview Diagram)	상호작용 다이어그램 간의 제어 흐름을 표현
타이밍 다이어그램 (Timing Diagram)	객체 상태 변화와 시간 제약을 명시적으로 표현

 

3) 스테레오 타입 (Stereotype)

• UML에서 표현하는 기본 기능 외에 추가적인 기능을 표한하는 것
• 길러멧(Guilemet) 이라고 부르는 겹화살괄호 사이에 표현할 형태를 기술합니다.

* 스테레오 타입 표현 형태

표현 형태	의미
<<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