Понятия модели и системы в языке UML

Система (system), возможно разложенная на ряд подсистем, - это множество элементов, организованных некоторым образом для выполнения определенной цели. Она описывается набором моделей, зачастую с различных точек зрения. Подсистема (subsystem) - это объединение элементов, ряд которых составляет спецификацию поведения, предложенного другими ее элементами. Система и подсистема изображаются в виде пиктограммы стереотипного пакета. Модель (model) - это упрощение реальности, абстракция, которая создается для лучшего восприятия системы. Вид или представление (view) - это модель, рассматриваемая под определенным углом зрения: в ней отражены одни сущности и опущены другие, которые с данной точки зрения не представляют интереса.

Система, собственно, и является той самой сущностью, для которой разрабатываются и строятся модели. Система охватывает все артефакты, составляющие эту сущность, включая модели и элементы этих моделей, такие как классы, интерфейсы, компоненты, узлы и связи между ними. Все, что необходимо для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования системы, является ее частью, а все, что для этой цели не требуется, лежит за пределами системы.

Являясь стереотипным пакетом, система владеет некоторыми элементами. Если рассмотреть систему изнутри, то можно увидеть все ее модели и отдельные элементы, в том числе и диаграммы, которые очень часто будут разложены на более мелкие подсистемы. Подсистемы - это образования, которые используются для декомпозиции системы на более простые, слабо зависящие друг от друга составляющие. То, что на одном уровне абстракции выглядит системой, на другом, более высоком, может рассматриваться как подсистема. В UML подсистема изображается в виде пиктограммы стереотипного пакета.

Основное отношение между системами и подсистемами - это агрегирование. Система (целое) может состоять из нуля и более подсистем (частей). Но между системами и подсистемами допускается существование отношения обобщения. С его помощью можно моделировать семейства систем и подсистем, ряд которых представляет общий случай, а другие являют собой специализацию для конкретных условий. Таким образом, система - это сущность самого высокого уровня в данном контексте, а составляющие ее подсистемы, разбивают эту сущность на непересекающиеся части.

Модель, согласно определению, представленному выше, - это упрощение реального мира, реальность в ней описывается в контексте моделируемой системы. Проще говоря, модель - это абстракция системы. В то время как подсистема представляет собой разбиение множества элементов большей системы на независимые части, модель - это разбиение множества абстракций, которые используются для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования этой системы. Мы разбиваем систему на подсистемы, чтобы их можно было разрабатывать и развертывать в некоторой степени независимо друг от друга. Абстракции системы и подсистемы мы раскладываем на модели, чтобы лучше понять, что именно нужно разрабатывать и развертывать.

Модель - это разновидность пакета. Явно задавать ее приходится не часто, и поэтому специального графического символа для моделей в рамках UML не предусмотрено. Однако инструментальные средства должны каким-то образом манипулировать моделями, обычно, для этих целей они использую нотацию пакетов. Будучи пакетом, модель владеет некоторыми элементами. Модели, ассоциированные с системой и подсистемой, образуют исчерпывающее разбиение ее элементов. Это означает, что каждый элемент принадлежит одному и только одному пакету. Как правило, артефакты системы и подсистемы организуются в несколько неперекрывающихся моделей.

Модель может содержать так много артефактов, что в большой системе всю их совокупность нельзя охватить сразу. Вид системной архитектуры можно представлять себе как одну из проекций модели. Для каждой модели предусмотрен ряд диаграмм, с помощью которых удобно рассматривать, принадлежащие ей сущности. Представление охватывает подмножество сущностей, входящих в состав модели. Границы моделей представления обычно пересекать не могут.

UML не диктует, какими именно моделями следует пользоваться для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования системы, хотя Рациональный Унифицированный Процесс предлагает некоторое множество разумных моделей, проверенное на практике.

Специфицирование отношений между такими важными элементами, как классы, интерфейсы, компоненты и узлы, - это важная структурная составляющая модели. Для управления артефактами процесса разработки сложных систем, многие из которых существуют более чем в одной версии, большую роль играет описание отношений между такими элементами, как документы, диаграммы и пакеты, присутствующие в разных моделях.

В UML концептуальные отношения между элементами, существующими в различных моделях, можно моделировать с помощью отношения трассировки (trace relationship). Трассировку нельзя применять к элементам в рамках одной модели. Трассировка представляется в виде стереотипной зависимости. Часто можно не обращать внимание на направление такой зависимости, хотя обычно стрелка указывает на более ранний или более специфичный элемент. Очень часто отношениями трассировки пользуются для того, чтобы показать путь от требований к реализации, на котором лежат все промежуточные артефакты, а также для отслеживания версий. Как правило вместо явного изображения трассировки удобнее использовать гиперссылки.