[소프트웨어공학] UML 다이어그램 중 클래스 다이어그램 이해하기

소프트웨어 개발할 때, 수집된 요구사항을 클래스 모델링 해야 한다.

클래스 모델링을 하기 위해서는 클래스 다이어그램을 알아야겠다.

클래스 다이어그램을 공부하기 전에 먼저 UML의 개념, UML 다이어그램이 무엇인지 보자.

 

---

UML (unified modeling language)

객체지향 소프트웨어를 모델링하기 위한 표준 그래픽 언어다.

시각적으로 모델링하기 위한 통일된 모델링 언어인 것이다.

 

UML 특징

- 상세한 의미론(semantics)을 가짐

  : UML만 보고도 여러 정보를 알 수가 있다.

- 확장 메커니즘을 가짐

- UML 관련 텍스트 언어가 있다. (OCL, object constraint language)

  OCL을 통하여 세부적인 제약사항들을 명세할 수 있다.

- UML은 방법론이 아니고, UML의 목적은 소프트웨어의 개발을 돕는 것이다.

 

 

---

UML 다이어그램

UML을 사용하여 시스템의 구조나 각종 관계를 표현한 도면을 표현하는데, 그것이 UML 다이어그램이다.

 

UML 다이어그램에는 여러 종류가 있다.

- 클래스 다이어그램 (Class)

- 상호작용 다이어그램 (Interaction)

- 상태 다이어그램 (State)

- 활동 다이어그램 (Activity)

- 컴포넌트 다이어그램 (Component)

- 배치 다이어그램 (Depolyment)

 

 

이중에서 지금은 클래스 다이어그램을 공부한다.

 

 

---

클래스 다이어그램

 

클래스 다이어그램에서 기본적으로 알아야 할 구성요소들을 소개한다.

클래스는 속성과 오퍼레이션으로 구성된다.

클래스 다이어그램에는 각 클래스 사이의 '관계'가 선으로 표시되어있다.

 

 

─ 클래스: 속성과 오퍼레이션의 집합체

── 속성: 데이터

── 오퍼레이션: 수행될 함수

  아래 그림이 클래스 구조이다. 박스 형태로 그리며, 크게 [이름/속성/오퍼레이션] 부분으로 구성된다. 참고로, 속성과 오퍼레이션 부분을 생략하고 간단히 클래스 이름만 표시하는 것도 가능하다. (자유롭게 생각하면 된다) 속성과 오퍼레이션 앞에 + - # 등 마크는 가시성(visibility)을 표시한 것이다. +는 public, #는 protected, -는 private을 의미한다.

 

─ 관계: 클래스간 관계를 선으로 나타낸다. 

 

 

클래스간 다양한 관계를 표시하는 방법은 명확하게 잘 알아두어야 한다.

 

관계의 종류

: 각 화살표 모양으로 표현한다.

  관계가 강한 순서는 [의존 < 연관 < 집합 < 합성 < 상속]이다.

 

  (---->) 의존관계 (Dependency) : 일시적으로 참조하는 형태

  (──>) 연관관계 (Association) : 필드로 가지고 있는 형태

  ㄴ(──◇) 집합관계 (Aggregation) : A◇─B에서 A가 사라져도 B는 상관없다. 안 사라진다.

  ㄴ(──◆) 합성관계 (Composition) : A◆─B에서 A가 사라지면 B도 사라진다. (종속적임)

  일반화 관계 (Generalization, 상속 관련)

  ㄴ일반화 : 클래스의 공통 요소를 일반화

                  (──▷) 클래스 상속 (Inheritance)

  ㄴ상세화 : super class의 요소를 sub class로 구체화

                  (----▷) 인터페이스 구현(상속)

 

 

관계 표현 예시

Aggregation

Compositon

interface 관련

 

 

---

OCL (Object Constraint Language)

  시스템의 제약사항을 나타내는 용도로 설계된 명세 언어이다.

OCL로 나타낸 제약사항은 true / false의 결과만 나타낸다.

 

다음의 클래스 다이어그램에서 OCL을 확인할 수 있다.

다각형 관련 상속구조를 보여주는 클래스 다이어그램이다.

 

OCL에서 사용하는 연산자들은 다음과 같다.

OCL의 논리적 연산자

and

or

=

<> (not equal) 

<

>

 

OCL의 산술 연산자

+

-

*

/

 

연산자 뿐 아니라 다양한 operation과 type도 정해져 있는데, 다음 글을 참고하면 좋을 듯하다.

https://jrc-park.tistory.com/106

OCL(The Object Constraint Language) 예제를 기반으로한 설명

 

.

.

 

위의 다각형 클래스 다이어그램의 OCL중 몇개를 살펴보자.

 

클래스 RegularPolygon에서 OCL은 다음과 같이 명세되어있다.

{edge->forAll(e1,e2 | e1.length = e2.length)}

정다각형의 edge들은, 조건 e1.length = e2.length를 만족하는 모든 e1, e2들이라는 것이다.

 

클래스 Path에서 OCL은 다음과 같이 명세되어있다.

클래스 Path는 length 속성을 가지고 있고, 이에 대하여

{length = edge.length->sum()}

Path의 length는 edge.length이다. 근데 이제 OCL의 operation인 sum()을 곁들인

 

.

.

 

OCL은 일단 이정도만 해두고 넘어가자.

 

 

---

─ 끝으로

이렇게 클래스 다이어그램의 개념과 구성요소를 공부했다.

 

─ 다음 단계

  이러한 클래스 다이어그램을 그리려면, 먼저 클래스의 구성요소을 결정했어야 한다.

클래스 다이어그램은 클래스 모델링한 결과를 다이어그램으로 나타내는 것이기 때문이다.

그래서 다음 단계는 클래스 구성요소들을 추출하는 클래스 모델링을 하는 방법&절차를 공부한다.

 

클래스 모델링한 것을 기반으로 바람직한 클래스 다이어그램을 그릴 수 있어야 한다.

또한 클래스 모델링을 할 때 어디서 많은 실수가 일어나는지 인지하면서 바람직하게 모델링해야 한다. 

 

 [SWE] - 클래스 모델링의 방법과 절차

클래스 모델링의 방법과 절차