دليل أنواع مخططات UML – إتعلم أكتر عن الأدوات والأمثلة!

مخططات الـ UML بتُستخدم كتير عشان نتخيل ازاي النظام بيشتغل والبيانات بتتحرك فيه بشكل منظم. في المقال ده، هعرفك علي أنواع مختلفة من مخططات UML وليه هي مهمة جدًا في تصوير النظم. هتتعلم كمان عن أسهل طريقة تقدر من خلالها تعمل مخططات الـ UML باستخدام برنامج الإكسل.

UML هي لغة التصميم العالمية اللي بتوحد المفاهيم والأدوات لتمثيل النماذج المعقدة بطريقة بسيطة وفعالة.
غرادي بوتش

محتويات المقال

ايه هو مخطط UML؟
أنواع مخططات UML.
مخططات السلوكية.
مخططات الهيكلية.
فوائد استخدام مخططات UML.
أمثلة على مخططات UML.
إزاي تعمل مخطط UML في اكسل؟

ايه هو مخطط UML؟

مخطط UML هو لغة النمذجة الموحدة اللي بيتم استخدامها في الهندسة البرمجية، وبتتكون من رسومات بصرية بتوضح تصميم النظام. باختصار، مخططات UML بتبين أشكال بتمثل الأشياء والأشخاص والعلاقات المتبادلة بينهم في البرمجيات.

أنواع مخططات UML

في 14 نوع مخطط UML مجموعين تحت عنوان: مخططات السلوكية ومخططات الهيكلية.

مخططات الهيكلية بيوضحوا شكل تركيب النظام والعلاقات بين العناصر بتاعته.
أما مخططات السلوكية بتبين الطريقة اللي بتتفاعل فيها العناصر مع بعضها عشان يشتغل النظام.

المخططات السلوكية

بتشمل المخططات السلوكية الانواع دي من المخططات.

1- مخطط الصفوف (Class Diagram)

مخططات الصفوف هي أكتر أنواع مخططات UML شهرة. بيتم إنشائها عشان يتم اظهار الصفوف في النظام وعلاقاتها. في مخطط الصفوف، كل صف بيتم تمثيله بمستطيل متقسم لـ 3 أجزاء بتعرض اسم الصف والخصائص بتاعته وسلوكه.

2- مخطط المكونات (Component Diagram)

بيُستخدم مخطط المكونات لتقسيم الأنظمة المعقدة لمكوناتها عشان تطّلع في الاخر تمثيل بصري مُبسط للنظام.

3- مخطط الحزم (Package Diagram)

بيظهر مخطط الحزم العلاقة بين الحزم المختلفة في النظام. بيتم استخدام رمز مجلد ملف لتمثيل الحزمة، وممكن الحزمة تضم مكونات مختلفة ومجموعات أو حتى حزم تانية. مخططات الحزم بتبين الأنظمة المعقدة اللي فيها مكونات كبيرة.

4- مخطط الكائنات (Object Diagram)

بيتم بناء مخططات الكائنات عشان تتحقق من صحة العمل الصحيح للمخطط. مثلا، بتقدر تستخدم مخطط الكائنات عشان تجربة الصحة والكمالية من مخطط الصنف.

5- مخطط الهيكل المركب (Composite Structure Diagram)

مخططات الهيكل المركب استخدامها قليل لإنها بتأدي وظيفة محددة جدًا. المخططات بتبين الهيكل الداخلي للصنف والتفاعل بين مكونات الصنف.

6- مخطط النشر (Deployment Diagram)

مخططات النشر بتبين المصادر الفعلية في النظام. وبتصور العلاقة بين مكونات البرمجيات ومكونات الهاردوير، وطريقة نشر العناصر.

7- مخطط الملف الشخصي (Profile Diagram)

مخطط الملف الشخصي هو نوع جديد من النماذج اللي تم إدخالها حديثًا. وهو غير أنواع المخططات التانية، بيتم استخدامه كلغة بتسمح بتوسيع تعبيرات UML التانية.

المخططات الهيكلية

دلوقتي هنتكلم عن أنواع المخططات الهيكلية.

1- مخطط التسلسل (Sequence Diagram)

المخطط معروف برضو باسم مخطط الحدث، بيوضح تسلسل الرسائل وترتيب التفاعل بين الكائنات في حالة سيناريو معين. الخطوات مرسومة على شكل خط عمودي بالترتيب، والتفاعلات بينهم بتتمثل برموز السهام.

2- مخطط التوقيت (Timing Diagram)

المخطط ده بيشبه مخطط التسلسل. بيظهر التفاعل بين الأشياء أو العملية اللي بتحصل في وقت محدد. بس الهدف الرئيسي من التايمنج داياجرام هو إظهار طريقة تصرف الأشياء في فترة زمنية محددة. على عكس المخططات التسلسلية، بيظهر الوقت اللي بيمر من الشمال لليمين وكمان بيظهر مقدار الوقت اللي بتاخده كل عملية.

الـ Gantt charts بتبقى من أشهر الأساليب اللي بيتم استخدامهم لتصوير جدول زمني للمشروع، وده بيساعد على متابعة المهام وكمان بتتأكد من إنها بتتنفذ في الوقت المحدد ليها. بينفع نستخدم برنامج إكسل عشان نعمل Gantt chart ونتأكد إننا على المسار الصحيح.

3- مخطط نظرة عامة على التفاعل (Interaction Overview Diagram)

ده نوع من الرسوم البيانية في UML بتاعة الحوارات بين الأجزاء في النظام. بتستخدم نفس الرموز والتعليمات اللي بتُستخدم في الـ Activity Diagram. بس الحاجة اللي متوضحة في الشكل ده مش تسلسل الخطوات اللي بتتم في العملية، هو بس بيوضح تسلسل مخططات تفاعلية مختلفة بالترتيب.

4- المخططات النشطة (Activity Diagram)

المخططات دي مهمة جدًا في تصميم عمليات الشغل للشركات، لإنها بتمثل النشاطات اللي بتحصل في النظام وبتصور سير العمل بين العناصر اللي في النظام. الـ “Activity” معناها العملية اللي بتحصل في فئة معينة في النظام واللي بتأثر على النظام كله، والمخططات النشطة بتظهر تدفق التحكم بين النشاطات دي.

5- مخطط حالات الاستخدام (Use Case Diagram)

المخطط بيوصف المستخدمين اللي في النظام وإزاي بيشتغلوا وبيتفاعلوا مع بعض. المستخدمين بيتم تمثيلهم بأشكال بسيطة زي الرسوم المتحركة وبيمثلوا إما إنسان أو مؤسسة. وفي المخططات التانية زي مخطط حالات الاستخدام، الوظائف بتتمثل بأفعال واللي بتمثل الإجراءات اللي بيعملها النظام، والعلاقة بين المستخدمين والوظائف بيتم تمثيلها بسهام مستقيمة.

6- مخطط الحالة (State Diagram)

ده مخطط بيتم استخدامه لعرض التحوّلات اللي بيعملها النظام. بيُستخدم لوصف الأنظمة اللي بتضم كائنات بتتفاعل مع العوامل الخارجية واللي بيبيّن حالة النظام فيها. وبيعرض المخطط الحالة اللي فيها الكائن والأحداث اللي بتحصل للكائن وطريقة التحوّل بين الحالات. المخطط ده بيعرض معلومات عن الحالات اللي المفروض إن الكائن يكون فيها وكيفية التحوّل من حالة للتانية.

7- مخطط التواصل (Communication Diagram)

ده مخطط بيُستخدم لعرض تدفق الرسائل بين الكائنات وطريقة التواصل بينهم. وبيشبه مخطط التسلسل (Sequence Diagram). وبيعرض المخطط العناصر اللي بيتم التواصل بينهم، ونوع الرسايل اللي بيتم إرسالها بين العناصر دي، وطريقة الترتيب الزمني للرسايل اللي بتتبادل بين العناصر.

بس في مخطط التواصل بيستخدموا روابط اتحاد (Association Connections) بين العناصر، وبيعملوا المخطط بطريقة رقمية مختلفة عن مخطط التسلسل اللي بيبنوه بشكل عمودي.

فوائد استخدام مخططات UML

الـ UML هي لغة موحدة وشاملة وبيستخدمها مهندسين من كل أنحاء العالم، هدفها قراءة وفهم المخططات بشكل سهل وواضح لأي مجموعة مستهدفة.
التمثيل البصري بيوفر أسهل طريقة لشرح مبدأ عمل النظام بالكامل.
تصوير النظم بيساعد على تطويرها.
صناعة نموذج لنظام بيشتغل بشكل صحيح بيساعد في اكتشاف ومنع الأخطاء.
استخدام المخططات لشرح بنية النظام والعمليات والتفاعلات بيساعد المشاركين على التفاهم والتعاون.
مخططات UML بتدعم مجموعة واسعة من التطبيقات.
بيعرض المخطط الجوانب الهيكلية والسلوكية للنظام.

مخططات UML هي لغة الاتصال بين فريق التطوير وأصحاب المصلحة، فهي بتسهل فهم المتطلبات وبتمكن من اتخاذ القرارات الصحيحة.
إيفار جاكوبسون

أمثلة على مخططات UML

الصورة تحت عبارة عن “Uml-Diagrams” اللي هو مخطط نشاط، بيعرض العملية خطوة بخطوة من الأعلى للأسفل.

–> المخطط بيوضح طريقة عمل جهاز بيع تذاكر. أول حاجة، بيتم الضغط على الزرار عشان تبدأ العملية. بعدين، الجهاز بيطلب معلومات الرحلة. لما الشخص يبدأ يديله البيانات، الجهاز بيطلب الدفع وفقًا للاختيارات اللي اختارها الشخص ده. ساعتها بيدي بيانات الدفع.

لو تم الدفع كاش، الجهاز بيديك التذكرة علي طول والباقي من الفلوس وبيعرضلك عبارة شكرًا. أما لو كان الدفع من خلال بطاقة الائتمان، الجهاز بيبعت المعلومات للبنك والبنك بيوافق، بعدين الجهاز بيطلع التذكرة وبيعرض شكرًا.

–> الشكل اللي تحت دياغرام توقيت. بيُستخدم لتصور مراحل مرض الزهايمر بالنسبة لتقدم الوقت.

–> وبالنسبة للمخطط التاني ده فهو بسيط وبيوضح العلاقات بين حيوانات مختلفة، وكل مستطيل بيمثل نوع من الحيوانات. ادوكبا: الـ”دياجرام” اللي تحت ده بيبين علاقات بين حيوانات مختلفة بشكل بسيط. في الدياجرام ده، المستطيل اللي كل واحد فيه بيمثل فصيلة (Class).

كل مستطيل فيه 3 أجزاء رئيسية، والجزء اللي فوق بيوضح اسم الصنف، والجزء الوسطاني بيوضح خصائصه، والجزء السفلي بيوضح سلوكه. في المثال ده، فيه 3 حيوانات، بطة وسمكة وحمار وحشي، وكل واحدة فيهم بيتوضحلها خصائصها وسلوكها في مستطيل منفصل. والحيوانات دي بتتصل بالصنف العام “حيوان” بسهام بيوضحوا إرثهم.

إزاي نعمل مخطط UML في إكسل؟

أسهل طريقة لعمل مخطط UML في إكسل، هيكون باستخدام أدوات الإكسل نفسها. إكسل برنامج شائع جدًا وسهل الاستخدام، وده بيقلل من الحاجة لتعلم برامج تانية. إكسل بيشتغل على أي جهاز كمبيوتر، لكن بعض البرامج ممكن ما تتوافقش مع كمبيوترات الماك. ممكن تعمل مخطط باستخدام ميزة “Automatic Flowchart Maker” في إكسل بكل سهولة!

العملية الوحيدة المطلوبة هي إدخال البيانات والضغط على زرار معين، ومش هتضيع الوقت في أي عملية زيادة. كمان ممكن تحدث البيانات وتشكيل مخطط جديد في أي وقت انت عايزه. وأول ما تنتهي من عمل المخطط، ممكن تعمل تخصيص لكل ميزة في شكل المخطط باستخدام لوحة الإعدادات وعرض التغييرات فورًا. ممكن تحدد ارتفاع وعرض الأشكال، وكمان حجم الخطوط وتغيير الألوان.

الأداة دي في إكسل جديدة وحلوة وبتديلك مرونة إنك تحدد تصميم المخطط اللي يعجبك، سواء كان الشكل النهائي عمودي أو أفقي. وبعد ما تخلص المخطط، تقدر تحفظه كملف PDF على جهازك وتستخدمه في أي منصة رقمية من غير أي مشاكل.

مهم: إزاي تخطط لمشاريع أفضل باستخدام مخطط بيرت؟

في الختام

ده كان ملخص عن كل اللي ممكن تحتاج تعرفه عن أنواع مخططات UML، وممكن يكون بداية كويسة ليك عشان تفهمه أكتر. المخططات دي ممكن تفيدك جدًا في تحسين عملية أو نظام شغلك وده من خلال توفير وثائق واضحة ودقيقة.