1

บทท 7

ภาษาทใชอธบายแบบจ าลอง (Unified Modeling Language: UML)

ยเอมแอล (Unified Modeling Language: UML) เปนภาษาทใชอธบายแบบจ าลองตาง ๆ หรอเปนภาษาสญลกษณรปภาพมาตรฐานส าหรบใชในการสรางแบบจ าลองเชงวตถ โดยยเอมแอล เปนภาษามาตรฐานส าหรบสรางแบบพมพเขยวใหแกระบบงาน เราสามารถใชยเอมแอลในการสรางมมมอง ก าหนดรายละเอยดสรางระบบงานและจดท าเอกสารอางองใหแกระบบงานได เนองจากยเอมแอล เปนภาษาทมการใชสญลกษณรปภาพ จงอาจมผเขาใจสบสนวา ยเอมแอล เปนการสรางแผนภาพหรอเปนเพยงการใชสญลกษณเพออธบายระบบงานเทานน แตแทจรงแลว ยเอมแอลมลกษณะของแบบจ าลองขอมล คอเปนแบบจ าลองทเอาไวอธบายแบบจ าลองอนๆ อกท การใชงานภาษายเอมแอล นอกจากจะตองเขาใจในแนวความคดเชงวตถแลว ยงจ าเปนตองมพนฐานความเขาใจเกยวกบแบบจ าลองภาพดวยเชนกน

แบบจ าลอง (Modeling) เปนวธการวเคราะหและออกแบบอยางหนงทเนนการใชงานแบบจ าลองเปนหลก ซงแบบจ าลองทสรางขนมาจะสามารถชวยใหเขาใจในปญหาไดงายขน อกทงยงสามารถน าแบบจ าลองมาเปนเครองมอในการสอสารถายทอดความคดกบบคคลอน ๆ ทเกยวของในโครงการได เชน ลกคา นกวเคราะหระบบ นกออกแบบระบบ เปนตน สวนแบบจ าลองภาพ คอการใชสญลกษณรปภาพในการสรางแบบจ าลองของระบบ ทจะพฒนาเพอประโยชนทคลายคลงกนในการท าความเขาใจกบความตองการของลกคา การออกแบบระบบทเปนไปไดอยางชดเจนขนและการบ ารงรกษาทงายยงขน แบบจ าลองเกดขนโดยการน าเสนอสวนตาง ๆ ของระบบแตเพยงสวนทส าคญโดยไมค านงถงรายละเอยดปลกยอยตาง ๆ ในการพฒนาระบบซอฟตแวรทซบซอน นกพฒนาจ าเปนตองท าความเขาใจกบมมมองดานตาง ๆ ของระบบกอนท าการพฒนาจรง โดยการสรางแบบจ าลองอนเปรยบเสมอนพมพเขยวทแสดงถงภาพรวมทงหมดของระบบ แบบจ าลองทสรางขนจะตองมความสอดคลองกบความตองการของผใชงานระบบเปนส าคญ ในสวนของรายละเอยดตาง ๆ จะคอย ๆ ถกเพมเตมลงไปในตวแบบจ าลอง และในทสดแบบจ าลองจะถกน าไปพฒนาขนเปนระบบจรง (ชาครต กลไกรศร, 2556)

เปนโมเดลมาตรฐานทใชหลกการออกแบบ OOP (Object Oriented Programming) รปแบบของภาษาม Notation เปนสญลกษณส าหรบสอความหมาย มกฎระเบยบทมความหมายตอการเขยนโปรแกรม (Coding) ดงนนการใช UML จะตองทราบความหมายของ Notation เชน generalize, association, dependency, class และ package สงเหลานมความจ าเปนตอการตความการออกแบบ กอนน าไป Implement ระบบงานจรง

UML ประกอบดวย 3 สวนหลกคอ Things, Relationships และ Diagrams - สวน Things แบง 4 ประเภท คอ Structural things, Behavioral things, Group things และ

Annotational things - สวน Relationships แบง 3 ประเภท คอ Meaning, Structural และ Generalized/Specialized

2

- สวน Diagrams แบง 6 ประเภท คอ Use case, Static structure, Interaction, State, Activity และ Implementation

โครงสราง UML (http://www.thaiall.com/uml/indexo.html) Diagram ของ UML ทใชใน Object-Oriented Analysis and Design ไดแก 1. แผนภาพทแสดงการท างานของผใชระบบ (Use Case Diagram)

ศกษาในเบองตนใหเขาใจระบบ แลวถายทอดออกเปนสงหนง เพอสอความ หรอถายทอดใหบคคลทเกยวของสามารถเขาใจได ซงสงทวานนคอ แผนภาพยสเคส จะใช แผนภาพยสเคสเลาเรองของ Problem Domain ทงหมดวา มสวนประกอบอะไรบาง และเกยวพนกนจนกลายเปนระบบไดอยางไร ปกตการเกบ Requirement จะให User เขยน Use Case Diagram หรอ อาจจะให User เลาเรองราว เพอเขยน Use Case Diagram รวมกน วตถประสงคของ Use Case Diagram • อธบายเรองราวของ Problem Domain ทงหมด (Domain คอ กรอบหรอขอบเขตทสนใจ) • บอกสวนประกอบในระบบ (ระบบประกอบดวยระบบยอยอะไรบาง) • บอกความสมพนธของสวนตาง ๆ ในระบบ

ประโยชนของ Use Case Diagram • ชวยใหผพฒนาระบบสามารถแยกแยะกจกรรมทอาจจะเกดขนในระบบ • เปน Diagram พนฐาน ทสามารถอธบายสงตาง ๆ ไดโดยใชรปภาพทไมซบซอน

3

• Use Case Diagram จะมประสทธภาพ หากผเขยนมความเขาใจในProblem Domain อยางแทจรง

ใน Diagram จะประกอบดวยสญลกษณ ตอไปน Item Symbol

Use Case

Actor

Use case Relation Include Extend Association Dependency Generalization

System

หลกการเขยน Use Case Diagram Use Case คอ หนาททระบบตองกระท า ใชสญลกษณรปวงร พรอมทงเขยนชอ Use Case ซงตองใช

ค ากรยาหรอกรยาวลกได Actor คอ ผเกยวของกบระบบ ซงรวมทง Primary Actor และ Stakeholder Actor ทเปนมนษย ในทน

จะใชสญลกษณรปคน (Stick Man Icon) เหมอนกน พรอมทงเขยนชอActor ไวดานลางของสญลกษณดวย แตหากเปน Actor ทไมใชมนษย เชน ระบบงานอนทอยนอกเหนอระบบทเราสนใจ จะใชรปสเหลยมแลวเขยนค าวา “<<actor>>” ไวดานบนแทน

System Boundary เสนแบงขอบเขตระหวางระบบกบผกระท าตอระบบ (Use Case กบ Actor) ใชรปสเหลยมเปนสญลกษณ พรอมทงเขยนชอระบบไวดานใน ซงส าคญมากทกการเขยนจะตองไมลมเขยน System Boundary

Connection คอ เสนทลากเชอมตอระหวาง Actor กบ Use Case ทมปฏสมพนธกน ใชเสนตรงไมมหวลกศรเปนสญลกษณของ Connection สวน Connection ทใชเชอมตอระหวาง Use Case กบ Use Case กรณท Use Case นนมความสมพนธซงกนและกน จะใชสญลกษณเสนตรงมหวลกศร พรอมทงเขยนชอความสมพนธไวตรงกลางเสนดวย โดยเขยนไวภายในเครองหมาย <<...>>

Use case

<<include>>

<<extend>>

System

boundary

4

Extend Relationship เปนความสมพนธแบบขยายหรอเพม เกดขนในกรณทบาง Use Case ด าเนนกจกรรมของตนเองไปตามปกต แตอาจจะมเงอนไขหรอสงกระตนบางอยางทสงผลใหกจกรรมตามปกตของ Use Case นนถกรบกวนจนเบยงเบนไป ซงเราสามารถแสดงเงอนไขหรอสงกระตนเหลานนไดในรปของ “Use Case” และเรยกความสมพนธระหวาง Use Case ในลกษณะนวา “Extend Relationship” โดยเรยก Use Case ทถกรบกวนหรอ Use Case ทดาเนนงานตามปกตวา “Base Use Case” และเรยก Use Case ทท าหนาทรบกวนหรอกระตน Base Use Case วา “Extending Use Case” ซงการเขยนสญลกษณ Extend Relationship จะเขยนใน Connection เชน <<extend>>

Include Relationship ความสมพนธอกรปแบบหนงของ Use Case Diagram กคอ ความสมพนธแบบเรยกใชเกดขนในกรณท Use Case หนงไปเรยกหรอดงกจกรรมของอก Use Case หนงมาใชเพอใหกจกรรมนนเกดขนจรงใน Use Case ของตนเอง หรอกลาวใหงายกวานนคอกจกรรมใน Use Case หนง อาจจะถกผนวกเขาไปรวมกบกจกรรมของอก Use Case หนง เราเรยกความสมพนธระหวาง Use Case ในลกษณะนวา “Include Relationship” โดย Use Case ททาหนาทดงกจกรรมมาจาก Use Case อนๆ เรยกวา “Base Use Case” ในขณะท Use Case ทถกเรยก หรอถกดงกจกรรมมาใช เรยกวา“Included Use Case” สามารถเขยนเสน Connection ไดในทศทางตรงกนขามกบ Extend Relationship โดยเรมตนลากเสนตรงจาก Base Use Case หนลกศรชไปท Included Use Case แลวเขยนชอวา <<include>> ไวตรงกลาง ขนตอนการสราง Use Case Diagram

ดวยการวเคราะหหาขอบเขตของระบบ (Problem Domain) ซงประกอบไปดวยการคนหา Actor ทควรมในระบบ และ Use Case ทมปฏสมพนธโดยตรงกบ Actor เหลานนขนมากอน จากนนจงเพมเตม Use Case อนๆ เขาไปจนครบหนาทการท างานของระบบ

คนหา Actor คนหา Use Case ทมปฏสมพนธกบ Actor นนโดยตรง คนหาและสรางความสมพนธระหวาง Use Case หรอ Actor (ถาม) แลวเพมเตม Use Case ใหม ซง

อาจเปน Included Use Case, Extending Use Case ทเพมเตมจาก Base Use Case ทมอยแลว หรอจะเพม Base Use Case ใหมกได (ถาม)

ตองไมม Actor ใดเลยทไมมปฏสมพนธกบ Use Case ตองไมม Use Case ใดเลยทไมมปฏสมพนธกบ Actor Use Case ทกตวตองมปฏสมพนธอยางใดอยางหนงกบ Actor หรอ Use Case ตวอนๆเสมอ เขยนค าอธบายแตละ Use Case จนครบถวน

ความสมพนธระหวาง Actor การเชอมระหวาง Actor กบ Use Case จะใชเสนแสดงความเกยวของปฏสมพนธ (Association) Association หมายถง ความสมพนธทมการตดตอสอสารกน (ทงการรบและสง Messages ใหแกกนและกน)

5

ความสมพนธ(Relation) ระหวาง Actor แบงเปน

1. ความสมพนธระหวาง Actor กบ Use Case ซงแบงไดเปนความสมพนธแบบทศทางเดยว แบงได 3 กรณดงน

Actor เปนผทรบขอมลจาก Use Case จะใชสญลกษณ Actor เปนผสงขอมลใหกบ Use Case จะใชสญลกษณ Actorเปนทงผรบและสงขอมลใหกบ Use Case จะใชสญลกษณ

2. ความสมพนธระหวาง Actor กบ Actor จะมความสมพนธในรปแบบทสามารถท าการสบทอดคณสมบต บทบาทและหนาทของ Actor จาก Actor Superclass ไปยงActor Subclass ซงเรยกวา Generalization(/Specialization) Relationship ตวอยาง Generalization (/Specialization) Relationship คนคมงาน (Supervisor) เปนคนงานพเศษทมหนาทพเศษมากกวาคนงาน (Worker)

6

Stereotype Stereotype เปนเทคนคทใชในการเพมชนดสญลกษณในภาษา UML จากสญลกษณเดมทมอยแลวใหเปนสญลกษณชนดใหม

ตวอยาง ความสมพนธระหวาง Use Case ความสมพนธของ Use Case เปนความสมพนธท เกดขนระหวางUse Case กบ Use Case ซงมสญลกษณทใชแทนความสมพนธ3 รปแบบ คอ 1. ความสมพนธแบบ Generalization/Specialization ความสมพนธแบบ Generalization/Specialization ระหวาง Use Case คลายกบความสมพนธระหวาง Class ( ในเรอง Abstraction)

• Child Use Case รบถายทอดคณสมบตมาจาก Parent Use Case • Child สามารถเปลยนแปลงพฤตกรรมทรบจาก Parent หรอ เพมเตมพฤตกรรม

จะใช Generalization/Specialization กรณทตองการแสดงความสมพนธในเชงการจ าแนกแยกแยะประเภทของ Use Case

ตวอยาง

7

ก า ร ตรวจสอบผใช (Validate User) สามารถกระท าไดหลายวธ 2. ความสมพนธแบบ Include (หรอ Use) เปนความสมพนธในกรณท Use Case หนงไปเรยกใชหรอดงกจกรรมของอก Use Case หนง เพอใหกจกรรมนนเกดจรงในตนเอง ใช ชไปยง use case ทถกเรยกใชงาน ความสมพนธแบบ Include สนบสนนการน ากลบมาใชใหม (Reusability) เพอหลกเลยงการเขยนสงเดมซ าๆ

ตวอยาง ในระบบATM Use Case การตรวจสอบผใช สามารถเปน Base Use Case ใหกบ Use Case อนๆ เชน Use Case การถอนเงน (Withdraw Money) และ Use Case การโอนเงน (Transfer Money) 3. ความสมพนธแบบ Extend (หรอ Extends กอน V 2.0) เปนความสมพนธท Use Case หนงไปมผลตอการท างานตามปกตของอก Use Case หนง Extending Use Case เปน Use Case ทมา extend Base Use Case ซงจะมผลใหการด าเนนงานของ Base Use case ถกรบกวนหรอมการสะดด หรอมการเปลยนกจกรรมไป

8

ใช ชไปยง use case ทถก extend ความสมพนธแบบ Extend จะถกใชเพอแสดงใหเหนถงระบบทมเหตการณหลก (Mandatory Events) และยงมเหตการณทางเลอกอนๆ (Optional Events) ค าอธบายยสเคส (Use case Description) คอ การเขยนอธบายการท างานในแตละ Use case อยางละเอยด เพอใหเปนตวกลางในการสอสารกนระหวางผวเคราะหระบบกบผพฒนาระบบ โดยมรายละเอยดของหวขอทจะใชอธบาย ดงน

- Use case ID คอ หมายเลขล าดบของกจกรรม - Use case Name คอ ชอของยสเคส - Actor คอ ชอของผแสดง ผใช ทมความสมพนธในยสเคสทถกอธบาย - Purpose คอ วตถประสงคหลกของยสเคส - Level คอ ประเภทของยสเคส ม 3 ประเภท คอ Base Use case , Include Use Case, Extend Use

case - Pre Condition คอ เงอนไขหรอสงทจะตองท ากอนทจะเกดยเคส - Post Condition คอ สงทเกดขนหลงจากท ายสเคสเสรจสนแลว - Main Flow คอ ขนตอนการท างานของยสเคส - Alternate Condition คอ เหตการณทอาจเกดขนได แลวสงผลใหยสเคสนไมสามารถด าเนนกจกรรม

ตอไปได ตวอยาง การสมครสมาชกหองสมด

Use case ID 1 Use case Name สมครสมาชก (Register) Actor สมาชก , ผดแลระบบ Purpose เพอสมครสมาชกใหกบนกศกษา และเพมขอมลสมาชกใหมในระบบ Level Primary use case Pre Condition การกรอกขอมลการสมครและเอกสารหลกฐานตองครบถวน Post Condition นกศกษาไดรบบตรสมาชก และสามารถเขาสระบบได Main Flow 1. นกศกษายนเอกสาร ไดแก ใบเสรจการจายคาเทอม บตรนกศกษา

2. เจาหนาทตรวจสอบเอกสารการสมคร 3. นกศกษากรอกขอมลลงในระบบเพอท าการสมครสมาชก

9

4. ยนยนการสงขอมลเขาระบบ Alternate Condition หลกฐานไมครบ

แผนผงการท างานแบบล าดบปฏสมพนธ (Sequence Diagram)

Sequence Diagram เปนหนงในแผนผงการท างานแบบ Unified Modeling Language (UML) ใชส าหรบการสรางแบบจ าลองเชงวตถ โดยขอแตกตางจากแผนผงรปแบบ UML อน คอเปนแผนผงการท างานทแสดงล าดบการปฏสมพนธ (Sequence of interactions) ระหวางวตถทแสดงภายในระบบตางๆ อาทเชน การสงขอความ (messaging) ทมการรบสงขอมลระหวางผใช

ภาพท 1 อธบายการท างานของ Sequence Diagram ทมา: http://www.glurgeek.com/wp-content/uploads/2018/01/MessagingSequenceDiagram.png

10

Sequence Diagram เปนแผนผงการท างานทประกอบไปดวยคลาส (Class) หรอวตถ (Object) เสนประ

ทใชเพอแสดงล าดบเวลา และเสนทใชเพอแสดงกจกรรมทเกดขนจากคลาสหรอวตถในแผนผงการท างานภายใน Sequence Diagram จะใชสเหลยมแทนเสมอนคลาสและวตถโดยภายในจะมชอของคลาสหรอวตถประกอบอยในรปแบบ {Object}: Class

กจกรรมทเกดขนจะแทนดวยลกศรแนวนอนทชจาก Class หรอ Object หนงไปยง Class หรอ Object ตวตอไป การระบชอกจกรรมนนอยในรปแบบ {[Condition]} Function ชอของกจกรรมจะตองเปน Function ทมอยใน Class หรอ Object ทลกศรชไป

เสนแสดงเวลาจะแทนดวยเสนตรงประแนวตง โดยเวลาจะเดนจากดานบนมาสดานลาง นนหมายถง ถาหากกจกรรมทเกดขนเกดอยดานบนสดนนหมายถงกจกรรมนน เปนกจกรรมแรก และกจกรรมทอยบรเวณต าลงมาจะเปนกจกรรมทเกดขนตอจากนน

Sequence Diagram มองคประกอบพนฐานดงตอไปน

สญลกษณ ชอ ความหมาย

Actors ผทเกยวของกบระบบ

Object

ออบเจกตทตองท าหนาทตอบสนองตอ Actor

Life line

เสนแสดงชวตของออบเจกต หรอ คลาส

Focus of Control / Activation

จดเรมตนหรอจดสนสดของแตละกจกรรมในระหวางทมชวตอย

Message()

Message ค าสงหรอฟงกชนทออบเจกตหนงสงใหอกออบเจกตหนง ซงสามารถ

สงกลบไดดวย

ObjectName : ClassName

11

Call back / Self Delegation การประมวลผลและคนคาทไดภายในออบเจกตเดยวกน

ตวอยาง Sequence Diagram ตวอยางท 1 ระบบการจองตว

ตวอยางท 2 ระบบการจองทนงในโรงภาพยนตร

12