Unified Modeling Language — унифицированный язык моделирования

Определение и назначение
UML – графический язык моделирования общего назначения, предназначенный для спецификации, визуализации, проектирования и документирования всех артефактов, создаваемых при разработке систем.
UML –
(полу) формальное
(иногда) удобное
(почти) универсальное
cредство для уменьшения расхождений в толковании спецификаций

Способы использования UML
Рисование картинок
Обмен информацией
Спецификация систем
Повторное использование архитектурных решений
Генерация кода
Имитационное моделирование
Верификация моделей

Модель
Модель UML – это совокупность конечного множества конструкций языка, главные из которых – сущности и отношения.

Сущности (1)

Нотации сущностей (1)

Сущности (2)

Нотация сущностей (2)

Примеры отношений в UML

Диаграммы
Диаграмма (1) – это графическое представление некоторой части графа.
Диаграмма (2) – это накладываемая на модель структура, которая облегчает создание и использование модели.
Модель – объединение диаграмм.
Существует 13 видов диаграмм (Одна из диаграмм, например, может описывать взаимодействие пользователя с системой, другая - изменение состояний системы в процессе ее работы, третья - взаимодействие между собой элементов системы и т. д.)

Варианты использования – 1; Действующие лица – 2; Ассоциация между действующим лицом и вариантом использования – 3; Обобщение между действующими лицами – 4; Обобщение между вариантами использования – 5; Зависимости между вариантами использования – 6; Комментарии – 7.
Прецедент (use-case) - описание отдельного аспекта поведения системы с точки зрения пользователя.
Диаграмма использования ‒ это наиболее общее представление функционального назначения системы.
Диаграмма использования (use case diagram)

Классы – 1; Ассоциация между классами – 2; Обобщение между классами – 3; Зависимости между классами – 4.
Диаграмма классов (class diagram) ‒ основной способ описания структуры системы.
Диаграмма классов (Static Structure diagram)

В этом коде определен тестовый класс Rectangle2D. Он содержит 4 закрытых поля – _x, _y, _width, _height, и один открытый метод – GetSquare().

Полезные материалы
На диаграммах классов UML могут быть представлены следующие отношения между классами: зависимость, агрегация, ассоциация, реализация и наследование.
Хорошая статья по связям между классами:
https://habr.com/ru/post/150041/
Инструкция по формированию uml диаграммы по коду в Visual Studio:
https://www.visual-paradigm.com/tutorials/visual-studio-uml-to-csharp-tutorial.jsp ; https://www.c-sharpcorner.com/UploadFile/deveshomar/class-diagram-in-C-Sharp/

Диаграмма состояний (диаграмма автомата)
Состояния – 1; Переходы – 2.
Диаграмма состояний ‒ это один из способов детального описания поведения в UML на основе явного выделения состояний и описания переходов между ними.

Диаграмма деятельности
Диаграмма деятельности (activity diagram) ‒ способ описания поведения на основе указания потоков управления и потоков данных.
Действие – 1; Переходы – 2; Развилки, слияния, соединения, ветвления – 3.

Диаграмма последовательности
Диаграмма последовательности (sequence diagram) ‒ это способ описания поведения системы на основе указания последовательности передаваемых сообщений.
Экземпляры классификаторов – 1; Тип отношения – 2; Обмен сообщениями – 3; Линия жизни – 4; Место активации объеквзаимодействующих та – 5; Алгоритмические аспекты протокола взаимодействия – 6.

Диаграмма коммуникации
Диаграмма коммуникации (communication diagram) ‒ способ описания поведения, семантически эквивалентный диаграмме последовательности. Главное отличие: делается акцент не на времени, а на структуре связей между кокретными экземплярами.
Экземпляры классификаторов – 1; Тип отношения – 2; Обмен сообщениями – 3.

Диаграмма компонентов
Диаграмма компонентов (component diagram) ‒ показывает взаимосвязи между модулями (логическими или физическими), из которых состоит моделируемая система.
Компоненты – 1;
Интерфейсы – 2;
Зависимости между компонентами – 3.

Диаграмма размещения
Диаграмма размещения (deployment diagram) наряду с отображением состава и связей элементов системы показывает, как они физически размещены на вычислительных ресурсах во время выполнения.
Артефакт – 1;
Компонент – 2;
Узел – 3;
Отношение ассоциации между узлами – 4;
Отношение зависимости – 5;
Сущность в сущности – 6.

Диаграмма объектов (object diagram)
Диаграмма объектов (object diagram) ‒ является экземпляром диаграммы классов.

Диаграмма внутренней структуры
Диаграмма внутренней структуры (composite structure diagram) используется для более подробного представления структурных классификаторов, прежде всего классов и компонентов.
Структурный классификатор – 1;
Имя классификатора – 2;
Части – 3;
Соединители различных типов – 4;
Внутренние порты – 5;
Внешние порты – 6.

Обзорная диаграмма взаимодействия
Обзорная диаграмма взаимодействия (interaction overview diagram) является разновидностью диаграммы деятельности с расширенным синтаксисом: в качестве элементов обзорной диаграммы взаимодействия могут выступать ссылки на взаимодействия (interaction use) - 1 (см. ниже), определяемые диаграммами последовательности.

Диаграмма синхронизации
Диаграмма синхронизации (timing diagram) представляет собой особую форму диаграммы последовательности, на которой особое внимание уделяется изменению состояний - 1 (см. ниже) различных экземпляров классификаторов и их временной синхронизации 2 (см. ниже).

Диаграмма пакетов
Диаграмма пакетов (package diagram) ‒ средство группирования элементов модели.
Пакеты – 1;
Стереотипы (связи) – 2.

Выводы
Таким образом, UML ‒ это графический язык моделирования общего назначения, имеющий нотацию, семантику и прагматику, регулируемую международными стандартами.
UML позволяет строить описательные модели систем, в том числе программных систем, любой сложности.
Модель системы может быть визуализирована в форме графических диаграмм, показывающих сущности моделируемой системы и связи между ними.
В случае необходимости элементы UML могут быть расширены и переопределены средствами самого языка.

BPMN и UML в паре?
BPMN можно сравнить с паровозом, который тянет за собой вагоны UML, а это подтверждает тезис о том, что совместное использование BPMN и UML наиболее рационально.
Анализ бизнес-процессов на этапе предпроектного обследования и их графическое представление целесообразно выполнять в графической нотации BPMN.
Определять как и кем использовать будущую информационную систему и ее функциональность лучше с помощью элементов языка моделирования UML, в частности диаграммы вариантов использования.