1장 - 요구사항 확인 | 섹션 9. UML(Unified Modeling Language), 섹션 10. 주요 UML 다이어그램

2024년도 시나공 필기 책 내용 정리

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섹션9. UML(Unified Modeling Language)

 

1. UML (Unified Modeling Language)의 개요

 

• 시스템 분석, 설계, 구현 등 시스템 개발 과정에서 시스템 개발자와 고객 또는 개발자 상호간의 의사소통이 원할하게 이루어 지도록 표준화한 대표적인 객체지향 모델링 언어
• Rumbaugh(OMT), Booch, Jacobson 등의 객체지향 방법론의 장점을 통합하였고, 객체 기술에 관한 국제표준화기구인 OMG(Object Management Group)에서 표준으로 지정
• UML을 이용하여 시스템의 구조를 표현하는 6개의 구조 다이어그램과 시스템의 동적을 표현하는 7개의 행위 다이어그램을 작성할 수 있음
• 각각의 다이어그램은 사물과 사물 간의 관계를 용도에 맞게 표현하며 구성 요소에는 사물(Things), 관계(Relationships), 다이어그램(Diagram)등이 있음

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2. 사물(Things)

 

• 모델을 구성하는 가장 중요한 기본 요소, 다이어그램 안에서 관계가 형성될 수 있는 대상들을 말함

사물	내용
구조 사물(Structural Things)	시스템의 개념적, 물리적 요소를 표현 클래스(Class), 유스케이스(Usecase), 컴포넌트(Component), 노드(Node)등
행동 사물(Behavioral Things)	시간과 공간에 따른 요소들의 행위를 표현 상호작용(Interaction), 상태 머식(State Machine) 등
그룹 사물(Grouping Things)	요소들을 그룹으로 묶어서 표현 패키지(Package)
주해 사물(Annotation Things)	부가적인 설명이나 제약조건 등을 표현 노트(Note)

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3. 관계(Relationships)

 

• 사물과 사물 사이의 연관성을 표현하는 것, 연관 관계, 집합 관계, 포함 관계, 일반화 관계, 의존 관계, 실체화 관계 등이 있음

연관(Association)관계

 

• 2개 이상의 사물이 서로 관련되어 있음을 표현
• 사물 사이를 실선으로 연결하여 표현, 방향성은 화살표로 표현
• 서로에게 영향을 주는 양방향 관계의 경우 화살표를 생략하고 실선으로만 연결
• 연관에 참여하는 객체의 개수를 의미하는 다중도(Multiplicity)를 선 위에 표기

다중도	의미
1	1개의 객체가 연관되어 있다
n	n개의 객체가 연관되어 있다
0..1	연관된 객체가 없거나 1개만 존재 한다
0..* 또는 *	연관된 객체가 없거나 다수일 수 있다
1..*	연관된 객체가 적어도 1개 이상이다
n..*	연돤된 객체가 적어도 n개 이상이다
n..m	연관된 객체가 최소 n개에서 최대 m개이다

 

집합(Aggregation)관계

 

• 하나의 사물이 다른 사물에 포함되어 있는 관계를 표현
• 포함하는 쪽(전체, Whole)과 포함되는 쪽(부분, Part)은 서로 독립적임
• 포함되는 쪽에서 포함하는 쪽으로 속이 빈 마름모를 연결하여 표현

포함(Composition)관계

 

• 집합 관계의 특수한 형태로 포함하는 사물의 변화가 포함되는 사물에게 영향을 미치는 관계를 표현
• 포함하는 쪽(전체, Whole)과 포함되는 쪽(부분, Part)은 서로 독립될 수 없고 생명주기를 함께함
• 포함되는 쪽에서 포함하는 쪽으로 속이 채워진 마름모를 연결하여 표현

일반화(Generalization)관계

 

• 하나의 사물이 다른 사물에 비해 더 일반적인지 구체적인지 표현
• 예를 들어 사람은 여자와 남자보다 일반적인 개념이고 반대로 여자와 남자는 사람보다 구체적인 개념이 됨
• 보다 일반적인 개념을 상위(부모), 보다 구체적인 개념을 하위(자식)이라고 부름
• 구체적인 사물(자식)에서 일반적인 사물(부모) 쪽으로 속이 빈 화살표를 연결하여 표현

의존(Dependency)관계

 

• 연관 관계와 같이 사물 사이에 서로 연관은 있으나 필요에 의해 서로에게 영향을 주는 짧은 시간 동안만 연관을 유지하는 관계를 표현
• 하나의 사물과 다른 사물이 소유 관계는 아니지만 사물의 변화가 다른 사물에도 영향을 미치는 관계
• 일반적으로 한 클래스가 다른 클래스를 오퍼레이션의 매개 변수로 사용하는 경우에 나타나는 관계
• 영향을 주는 사물(이용자)이 영향을 받는 사물(제공자)쪽으로 점선 화살표를 연결하여 표현

실체화(Realization)관계

 

• 사물이 할 수 있거나 해야하는 기능(오퍼레이션, 인터페이스)으로 서로를 그룹화 할 수 있는 관계를 표현
• 한 사물이 다른 사물에게 오퍼레이션을 수행하도록 지정하는 의미적 관계
• 사물에서 기능 쪽으로 속이 빈 점선 화살표를 연결하여 표현

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4. 다이어그램(Diagram)

 

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

구조적 다이어그램(Structural)의 종류

클래스 다이어그램 (Class Diagram)	클래스와 클래스가 가지는 속성, 클래스 사이의 관계를 표현 시스템의 구조를 파악하고 구조상의 문제점을 도출 할 수 있음
객체 다이어그램 (Object Diagram)	클래스에 속한 사물들 즉 인스턴스(Instance)를 특정 시점의 객체와 객체 사이의 관계로 표현 럼바우(Rumbaugh) 객체지향 분석 기법에서 객체 모델링에 활용됨
컴포넌트 다이어그램 (Component Diagram)	실제 구현 모듈인 컴포넌트 간의 관계나 컴포넌트 간의 인터페이스를 표현 구현 단계에서 사용되는 다이어그램
배치 다이어그램 (Deployment Diagram)	결과물, 프로세스, 컴포넌트 등 물리적 요소들의 위치를 표현 노드와 의사소통 경로로 표현 구현 단계에서 사용되는 다이어그램
복합체 구조 다이어그램 (Composite Structural Diagram)	클래스나 컴포넌트가 복합 구조를 갖는 경우 그 내부 구조를 표현
패키지 다이어그램 (Package Diagram)	유스케이스나 클래스 등의 모델 요소들을 그룹화한 패키지들의 관계를 표현

 

행위 다이어그램(Behavioral)의 종류

유스케이스 다이어그램 (Use Case Diagram)	사용자의 요구를 분석하는 것으로 기능 모델링 작업에 사용 사용자(Actor)와 사용 사례(Use Case)로 구성되며, 사용 사례 간에는 여러 형태의 관계로 이루어짐
순차 다이어그램 (Sequence Diagram)	상호 작용하는 시스템이나 객체들이 주고받는 메세지를 표현
커뮤니케이션 다이어그램 (Communication Diagram)	순차 다이어그램과 같이 동작에 참여하는 객체들이 주고받는 메세지를 표현 메세지뿐만 아니라 객체들 관의 연관까지 표현
상태 다이어그램 (State Diagram)	하나의 객체가 자신이 속한 클래스의 상태변화 혹은 다른 객체와의 상호 작용에 따라 상태가 어떻게 변화하는지 표현 이벤트에 의한 객체들의 상태변화를 그림으로 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 오퍼레이션이나 처리 과정이 수행되는 동안 일어나는 일들을 단계적으로 표현
상호작용 개요 다이어그램 (Interaction Overview Diagram)	상호작용 다이어그램간의 제어 흐름을 표현
타이밍 다이어그램 (Timing Diagram)	객체 상태 변화와 시간 제약을 명시적으로 표현

 

스테레오 타입(Stereo type)

 

• UML에서 표현하는 기본 기능 외에 추가적인 기능을 표현하기 위해 사용
• 길러멧(Guilemet)이라고 부르는 겹화살괄호<< >> 사이에 표현할 형태를 기술

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섹션10. 주요 UML 다이어그램

 

1. 유스 케이스 다이어그램(Use Case)

 

• 개발될 시스템과 관련된 외부 요소들, 즉 사용자와 다른 외부 시스템들이 개발될 시스템을 이용해 수행할 수 있는 기능을 사용자 관점(View)에서 표현한 것
• 외부 요소와 시스템 간의 상호 작용을 확인할 수 있음
• 사용자의 요구사항을 분석하기 위한 도구로 사용
• 시스템의 범위를 파악할 수 있음

유스케이스 다이어그램의 구성 요소

시스템(System) 시스템 범위(System Scope)	시스템 내부에서 수행되는 기능들을 외부 시스템과 구분하기 위해 시스템 내부의 유스케이스들을 사각형으로 묶어 시스템의 범위를 표현
액터(Actor)	시스템과 상호작용을 하는 모든 외부 요소로 사람이나 외부 시스템을 의미 주액터 :  시스템을 사용함으로써 이득을 얻는 대상, 주로 사람이 해당 부액터(시스템액터) : 주액터의 목적 달성을 위해 시스템에 서비스를 제공하는 외부 시스템으로 조직이나 기관 등이 될 수 있음
유스케이스(Use Case)	사용자가 보는 관점에서 시스템이 액터에게 제공하는 서비스 또는 기능을 표현
관계(Relationship)	액터와 유스케이스, 유스케이스와 유스케이스 사이에서 나타날 수 있음 연관 관계, 포함 관계, 확장 관계, 일반화 관계를 표현할 수 있음

 

*확장 관계 - 유스케이스가 특정 조건에 부합되어 유스케이스의 기능이 확장 될 때 기존 유스케이스와 확장된 유스케이스와의 관계를 확장 관계라고 함

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2. 클래스 다이어그램(Class)

 

• 시스템을 구성하는 클래스, 클래스의 특성인 속성과 오퍼레이션, 속성과 오퍼레이션에 대한 제약조건, 클래스 사이의 관계를 표현한 것
• 시스템을 구성하는 요소에 대해 이해할 수 있는 구조적 다이어그램이며 시스템의 구성요소를 문서화 하는데 사용됨
• 코딩에 필요한 객체의 속성, 함수 등의 정보를 잘 표현하고 있어 시스템을 모델링 하는데 자주 사용됨

클래스 다이어그램의 구성 요소

클래스(Class)	클래스는 각각 객체들이 갖는 속성과 오퍼레이션(동작)을 표현 일반적으로 3개의 구획(Compartment)으로 나눠 클래스의 이름, 속성, 오퍼레이션을 표기 속성(Attribute) : 클래스의 상태나 정보를 표현 오퍼레이션(Operation) : 클래스가 수행할 수 있는 동작으로, 함수(메소드, Method)라고도 함
제약조건	속성에 입력될 값에 대한 제약조건이나 오퍼레이션 수행 전후에 지정해야 할 조건이 있다면 이를 적음
관계(Relationship)	클래스와 클래스 사이의 연관성을 표현 연관 관계, 집합 관계, 포함 관계, 일반화 관계, 의존 관계가 있음

 

*접근제어자 : 속성과 오퍼레이션에 동일하게 적용됨

접근제어자	표현법	내용
public	+	어떤 클래스에서라도 접근이 가능
private	-	해당 클래스 내부에서만 접근이 가능
protected	#	동일 패키지 내의 클래스 또는 해당 클래스를 상속받은 외부 패키지의 클래스에서 접근이 가능
Package	~	동을 패키지 내부에 있는 클래스에서만 접근이 가능

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3. 순차 다이어그램(Sequence)

 

• 시스템이나 객체들이 메세지를 주고 받으면 시간의 흐름에 따라 상호 작용하는 과정을 액터, 객체, 메세지 등의 요소를 사용하여 그림으로 표현한 것
• 시스템이나 객체들의 상호 작용 과정에서 주고받는 메세지를 표현
• 각 동적에 참여하는 시스템이나 객체들의 수행 기간을 확인할 수 있음
• 수직 방향은 시간의 흐름을 나타냄
• 클래스 내부에 있는 객체들을 기본 단위로 하여 그들의 상호 작용을 표현
• 주로 기능 모델링에서 작성한 유스케이스 명세서를 하나의 표현 범위로 하지만 하나의 클래스에 포함된 오퍼레이션을 하나의 범위로 표현하기도 함

순차 다이어그램의 구성 요소

액터(Actor)	시스템으로부터 서비스를 요청하는 외부 요소, 사람이나 외부 시스템을 의미
객체(Object)	메세지를 주고받는 주체
생명선(Lifeline)	객체가 메모리에 존재하는 기간, 객체 아래쪽에 점선을 그어 표현
실행 상자(Active Box)	객체가 메세지를 주고받으며 구동되고 있음을 표현
메세지(Message)	객체가 상호 작용을 위해 주고받는 메세지
회귀 메세지(Reply / Return Message)	객체가 처리한 반환값이 담긴 메세지
제어 블록(Loop)	반복 처리되는 영역을 표시