تطبيق UML ـ التحليل و التصميم الكائني باستخدام UML

ترجمة:خالد الشقروني

 الفصل 1
مقدمة إلى UML

ماهو ال UML ؟

لغة النمذجة الموحّدة Unified Modelling Language ، أو UML ، هي لغة نمذجة رسومية تقدم لنا صيغة لوصف العناصر الرئيسية للنظم البرمجية. (هذه العناصر تسمّى artifacts مشغولات في UML). في هذه الفصول سوف نستكشف النواحي الرئيسية في UML ، و نصف كيف يمكن تطبيق UML في مشروعات تطوير البرمجيات.

بطبيعتها تتّجه UML نحو بناء البرمجيات كائنية المنحى object oriented ، لذلك سوف نستكشف بعض أهم مبادئ المنحى الكائني.

في هذا الفصل القصير، سوف نلقي نظرة على أصول UML ، و سنناقش الاحتياج إلى لغة مشتركة في صناعة البرمجيات. بعدها نرى كيف يتم تطبيق UML على مشروع برمجي.

لغة مشتركة

الصناعات الأخرى لديها لغات و رموز خاصة بها، و يفهمها كل من له علاقة في حقل اختصاص معين.

شكل 1 ـ معادلة رياضية للتكامل

بالرغم من أن الصورة أعلاه هي رسم بسيط جدا ، فإن الرياضيين في كل العالم يدركون و من أول وهلة بأنها تمثل معادلة تكامل . و بالرغم من بساطة الرمز، إلا أنه يشير إلى موضوع بالغ العمق و التعقيد.  الرمز بسيط، و لكن بالمقابل،  كل الرياضيين في العالم يمكنهم و بكل وضوح تبادل الأراء فيما بينهم باستخدامه، و باستخدام مجموعة بسيطة أخرى من الرموز. الرياضيون هنا لديهم لغة مشتركة. كذلك الموسيقيون، و مهندسوا الالكترونيات، و الكثير من الفروع والمهن الأخرى.

لمدة، كان مهندسوا البرمجيات يفتقرون لمثل هذه الرموز. بين عامي 1989 و 1994، و هي الفترة التي يشار إليها بـ "حروب المناهج"، كان يوجد ما يزيد عن 50 لغة نمذجة برمجية قيد الاستعمال - كل منها تملك رموزها الخاصة!  كل لغة تحتوي على قواعد تميزها، بينما في نفس الوقت، كل لغة لديها عناصر تتشابه مع تلك التي في اللغات الأخرى.

و لمزيد من الفوضى، لا توجد لغة متكاملة، بحيث نادرا ما يجد مسؤولوا البرمجيات ما يرضي كامل حاجتهم في لغة واحدة!

في منتصف التسعينيات، ثلاث منهجيات برزت لكي تكون الأقوى. بدأت هذه المنهجيات الثلاث في التقارب، كل واحدة منها تحوي على عناصر من الأخريين. كل منهجية تملك نقاط قوة خاصة به:

•  بوش Booch كانت ممتازة فيما يخص التصميم و التنفيذ. لقد عمل "قرادي بوش" Grady Booch بكثافة على لغة آدا Ada، و كان له دور رئيسي في تطوير تقنيات المنحى الكائني object oriented للغة. و بالرغم من قوة منهجية بوش إلا أن الرموز فيها لم تأخذ القبول الحسن (الكثير من الأشكال السحابية تغزو نماذجه - ليست بالجميلة!)
   
• OMT (تقنية النمذجة الكائنية Object Modelling Technique) كانت الأفضل في التحليل و في أنظمة المعلومات ذات البيانات الكثيفة.
   
• OOSE (هندسة البرمجيات كائنية المنحى Object Oriented Software Engineering) و تتميز بنموذج يسمى Use Cases حالات الاستخدام. تعد حالات الإستخدام أسلوب قوي من أجل فهم سلوك كامل النظام (و هو المجال الذي كان فيه المنحى الكائني ضعيفا).

 في عام 1994، قام جيم رامبخ Jim Rumbaugh، مؤسس OMT، بمفاجأة عالم البرمجيات حين ترك العمل بشركة جنرال الكتريك General Electric و انضمّ مع قرادي بوش للعمل في مؤسسة راشيونال Rational Corp. الغرض من المشاركة كانت من أجل دمج أفكارهما و صبّها في منهجية موحدة (و كان بالطبع عنوان العمل لهذه المنهجية هي "المنهجية الموحدة" Unified Method).

مع عام 1995، انضم أيضا مبدع OOSE ايفار جاكوبسون Ivar Jacobson، إلى راشيونال، و تم ضم افكاره (خاصة مفهوم "قضايا الاستخدام" Use Cases) في المنهجية الموحدة - الآن تدعى لغة النمذجة الموحدة Unified Modelling Language.* وعُرف الفريق الذي يتكون من رامبخ و بوش و جاكوبسون بـ "الأصدقاء الثلاثة" Three Amigos.

بغض النظر عن بعض الحروب و المشاحنات البسيطة، بدأت المنهجية الجديدة تجد استحبابا لدى أوساط صناعة البرمجيات، فتم تكوين لجنة مشتركة consortium خاصة بـ UML، شاركت فيها عدد من المؤسسات ثقيلة الوزن مثل هيولت-باكارد Hewlett-Packard و ميكروسوفت Microsoft و أوراكل Oracle.

كما تم تبنّي UML من قبل مجموعة OMG ** في 1979، و من حينها امتلكت OMG اللغة و دأبت على صيانتها. لذلك عمليا اصبحت لغة UML عامة وليست ملكية خاصة.

* التسمية الرسمية هي modeling، وما ورد هو التهجئة الانكليزية للكلمة.

** OMG :  مجموعة الإدارة الكائنية Object Management Group، و هي جهة غير ربحية لوضع المواصفات. انظر www.omg.org لمزيد من التفاصيل.

---

ملخص

UML هي لغة رسومية للتعبير عن منتجات artifacts التطوير البرمجي.

تقدم لنا اللغة رموزا ننتج بها النماذج.

تلقى UML تبنيا واسعا في الوسط الصناعي كلغة موحدة.

في الأصل تم تصميم لغة UML من قبل الأصدقاء الثلاثة في مؤسسة راشيونال.

اللغة غنيّة جدا، و تحمل في طيّاتها العديد من جوانب أفضل الممارسات في هندسة البرمجيات.