Lenguaje de modelado unificado (UML) | diagramas de clase

¿ Qué es UML ?  
Es el lenguaje de modelado de propósito general utilizado para visualizar el sistema. Es un lenguaje gráfico estándar en la industria del software para especificar, visualizar, construir y documentar los artefactos de los sistemas de software, así como para el modelado de negocios.
Beneficios de UML: 

• Simplifica el diseño de software complejo, también puede implementar OOP como un concepto que se usa ampliamente.
• Reduce miles de palabras de explicación en unos pocos diagramas gráficos que pueden reducir el consumo de tiempo para comprender.
• Hace que la comunicación sea más clara y más real.
• Ayuda a adquirir todo el sistema en una vista.
• Se vuelve mucho más fácil para el programador de software implementar la demanda real una vez que tiene una idea clara del problema.

Tipos de UML: Los diagramas UML se dividen en dos partes: diagramas UML estructurales y diagramas UML de comportamiento que se enumeran a continuación: 
 

1. diagramas UML estructurales 
   • Diagrama de clase
   • Diagrama de paquete
   • Diagrama de objetos
   • Diagrama de componentes
   • Diagrama de estructura compuesta
   • diagrama de despliegue
2. Diagramas UML de comportamiento 
   • Diagrama de actividad
   • Diagrama de secuencia
   • Use el diagrama del caso
   • Diagrama de estado
   • Diagrama de comunicación
   • Diagrama de descripción general de la interacción
   • Diagrama de tiempo

Diagramas de clases UML: Los diagramas de clases son los principales bloques de construcción de todos los métodos orientados a objetos. El diagrama de clases se puede utilizar para mostrar las clases, las relaciones, la interfaz, la asociación y la colaboración. UML está estandarizado en los diagramas de clase. Dado que las clases son el componente básico de una aplicación que se basa en OOP, el diagrama de clases tiene una estructura adecuada para representar las clases, la herencia, las relaciones y todo lo que tienen los OOP en su contexto. Describe varios tipos de objetos y la relación estática entre ellos. 
El propósito principal para usar diagramas de clases es: 
 

• Este es el único UML que puede representar apropiadamente varios aspectos del concepto de programación orientada a objetos.
• El diseño y análisis adecuados de las aplicaciones pueden ser más rápidos y eficientes.
• Es la base para el despliegue y el diagrama de componentes.

Hay varios software disponibles que se pueden usar en línea y fuera de línea para dibujar estos diagramas, como Edraw max, Lucid Chart, etc. Hay varios puntos que se deben mantener enfocados mientras se dibuja el diagrama de clase. Estos se pueden decir como su sintaxis: 
 

• Cada clase está representada por un rectángulo que tiene una subdivisión de tres compartimentos: nombre, atributos y operación.
• Hay tres tipos de modificadores que se utilizan para decidir la visibilidad de atributos y operaciones. 
  • + se usa para la visibilidad pública (para todos)
  • # se usa para visibilidad protegida (para amigos y derivados)
  • – se usa para visibilidad privada (solo para mí)

A continuación se muestra el ejemplo de la clase Animal (padre) que tiene dos clases secundarias como perro y gato, ambos tienen el objeto d1, c1 que hereda las propiedades de la clase principal. 
 

¿Dónde usar los diagramas de clases?

El diagrama de clases también se considera como la base para los diagramas de componentes y despliegue. Los diagramas de clase no solo se utilizan para visualizar la vista estática del sistema, sino que también se utilizan para construir el código ejecutable para la ingeniería directa e inversa de cualquier sistema.

El diagrama de clases muestra claramente el mapeo con lenguajes orientados a objetos como Java, C++, etc. Por experiencia práctica, generalmente se usa un diagrama de clases para propósitos de construcción.

En pocas palabras, se puede decir que los diagramas de clases se utilizan para:

1. Describir la vista estática del sistema.
2. Mostrando la colaboración entre los elementos de la vista estática.
3. Describir las funcionalidades que realiza el sistema.
4. Construcción de aplicaciones de software utilizando lenguajes orientados a objetos.
    

import java.io.*;
 
class GFG {
    public static void main(String[] args)
    {
        dog d1 = new dog();
        d1.bark();
        d1.run();
        cat c1 = new cat();
        c1.meww();
    }
}
 
class Animal {
    public void run()
    {
        String name;
        String colour;
 
        System.out.println("animal is running");
    }
}
 
class dog extends Animal {
    public void bark()
    {
        System.out.println("wooh!wooh! dog is barking");
    }
    public void run()
    {
        System.out.println("dog is running");
    }
}
 
class cat extends Animal {
    public void meww()
    {
        System.out.println("meww! meww!");
    }
}

El proceso para diseñar diagramas de clases: En Edraw max (o cualquier otra plataforma donde se puedan dibujar diagramas de clases) sigue los pasos: 
 

• Abra un documento en blanco en la sección del diagrama de clases.
• En la biblioteca, seleccione el diagrama de clase y haga clic en la opción Crear.
• Prepare el modelo de la clase en la página de plantilla abierta.
• Después de editar según los requisitos, guárdelo.

Hay varios componentes de diagrama que se pueden usar de manera eficiente al crear/editar el modelo. Estos son los siguientes: 
 

• Clase { nombre, atributo, método}
• Objetos
• Interfaz
• Relaciones {herencia, asociación, generalización}
• Asociaciones {bidireccionales, unidireccionales}

Los diagramas de clase son uno de los diagramas más utilizados en los campos de la ingeniería de software, así como en el modelado de negocios.
El significado exacto de las flechas: