클래스 다이어그램은 일종의 UML (통합 모델링 언어) 시스템의 클래스 구조와 관계를 시각적으로 표현하기 위해 소프트웨어 엔지니어링에 사용되는 다이어그램입니다. UML은 소프트웨어 시스템을 설계하고 문서화하는 데 도움이 되는 표준화된 모델링 언어입니다. 이는 소프트웨어 개발 프로세스의 필수적인 부분으로 설계 및 문서화 단계를 모두 지원합니다.

클래스 다이어그램의 중요한 주제

• 클래스 다이어그램이란 무엇입니까?
• 수업이란 무엇입니까?
• UML 클래스 표기법
• 클래스 간의 관계
• 클래스 다이어그램의 목적
• 클래스 다이어그램의 이점
• 클래스 다이어그램을 그리는 방법
• 클래스 다이어그램 사용 사례

클래스 다이어그램이란 무엇입니까?

클래스 다이어그램은 소프트웨어 엔지니어링에서 시스템 내 클래스의 구조와 관계를 시각적으로 표현하는 데 사용되는 UML(Unified Modeling Language) 다이어그램의 한 유형입니다. 즉, 객체 지향 시스템을 구성하고 시각화하는 데 사용됩니다.

이 다이어그램에서 클래스는 상자로 표시되며 각 클래스에는 클래스 이름, 속성 및 메서드에 대한 세 개의 구획이 포함되어 있습니다. 클래스를 연결하는 선은 일대일 또는 일대다와 같은 관계를 보여주는 연관을 나타냅니다.

클래스 다이어그램은 시스템 설계에 대한 높은 수준의 개요를 제공하여 소프트웨어 구조를 전달하고 문서화하는 데 도움이 됩니다. 이는 객체 지향 설계의 기본 도구이며 소프트웨어 개발 수명주기에서 중요한 역할을 합니다.

수업이란 무엇입니까?

객체 지향 프로그래밍(OOP)에서 클래스는 객체를 생성하기 위한 청사진 또는 템플릿입니다. 객체는 클래스의 인스턴스이며, 각 클래스는 해당 클래스에서 생성된 객체가 소유할 속성(데이터 멤버) 및 메서드(함수 또는 프로시저) 집합을 정의합니다. 속성은 객체의 특징이나 속성을 나타내고, 메소드는 객체가 수행할 수 있는 동작이나 작업을 정의합니다.

UML 클래스 표기법

클래스 표기법은 객체 지향 모델링에서 클래스와 그 관계를 묘사하는 데 사용되는 그래픽 표현입니다.

인.넥스트 자바

1. 수업 이름:
   • 클래스 이름은 일반적으로 클래스 상자의 상단 부분에 중앙에 굵게 표시됩니다.
2. 속성:
   • 속성 또는 필드라고도 하는 특성은 클래스의 데이터 멤버를 나타냅니다. 이는 클래스 상자의 두 번째 구획에 나열되며 종종 각 속성의 가시성(예: 공개, 비공개) 및 데이터 유형을 포함합니다.
3. 행동 양식:
   • 함수 또는 작업이라고도 하는 메서드는 클래스의 동작이나 기능을 나타냅니다. 이는 클래스 상자의 세 번째 구획에 나열되며 가시성(예: 공개, 비공개), 반환 유형 및 각 메소드의 매개변수를 포함합니다.
4. 가시성 표기법:
   • 가시성 표기법은 속성과 메소드의 액세스 수준을 나타냅니다. 일반적인 가시성 표기법은 다음과 같습니다.
     • +>공개용(모든 클래스에 표시)
     • ->비공개(클래스 내에서만 표시)
     • #>보호됨(서브클래스에 표시됨)
     • ~>패키지 또는 기본 가시성(동일 패키지의 클래스에 표시됨)

매개변수 방향성

클래스 다이어그램에서 매개변수 방향성은 메소드 매개변수를 통한 클래스 간의 정보 흐름 표시를 나타냅니다. 매개변수가 입력인지, 출력인지, 아니면 둘 다인지 지정하는 데 도움이 됩니다. 이 정보는 메서드 호출 중에 개체 간에 데이터가 전달되는 방식을 이해하는 데 중요합니다.

클래스 다이어그램에는 세 가지 주요 매개변수 방향 표기법이 사용됩니다.

• 입력(입력):
  • 입력 매개변수는 메소드 호출 중에 호출 객체(클라이언트)에서 호출 객체(서버)로 전달되는 매개변수입니다.
  • 이는 수신 클래스(메서드를 소유한 클래스)를 가리키는 화살표로 표시됩니다.
• 출력(출력):
  • 출력 매개변수는 메소드 실행 후 호출된 객체(서버)에서 호출 객체(클라이언트)로 다시 전달되는 매개변수입니다.
  • 이는 수신 클래스의 반대 방향을 가리키는 화살표로 표시됩니다.
• InOut(입력 및 출력):
  • InOut 매개변수는 입력 및 출력 역할을 모두 수행합니다. 호출 개체에서 호출 개체로 또는 그 반대로 정보를 전달합니다.
  • 이는 수신 클래스 쪽과 반대쪽을 가리키는 화살표로 표시됩니다.

클래스 간의 관계

클래스 다이어그램에서 클래스 간의 관계는 클래스가 시스템 내에서 서로 연결되거나 상호 작용하는 방식을 설명합니다. 객체 지향 모델링에는 여러 유형의 관계가 있으며 각각 특정 목적을 수행합니다. 클래스 다이어그램의 몇 가지 일반적인 관계 유형은 다음과 같습니다.

1. 협회

연관은 두 클래스 간의 양방향 관계를 나타냅니다. 이는 한 클래스의 인스턴스가 다른 클래스의 인스턴스에 연결되어 있음을 나타냅니다. 연관은 일반적으로 클래스를 연결하는 실선으로 표시되며, 관계 방향을 나타내는 선택적 화살표가 있습니다.

예를 사용하여 연관성을 이해해 보겠습니다.

라이브러리를 관리하기 위한 간단한 시스템을 고려해 보겠습니다. 이 시스템에는 두 가지 주요 엔터티가 있습니다.Book>그리고Library>. 각Library>여러 개 포함Books>, 그리고 각각Book>특정에 속한다Library>. 이 관계는Library>그리고Book>협회를 나타냅니다.

Library 클래스는 Book 클래스의 여러 인스턴스에 대한 참조를 포함하므로 소스 클래스로 간주될 수 있습니다. Book 클래스는 특정 라이브러리에 속하므로 대상 클래스로 간주됩니다.

img CSS 정렬

2. 직접 협회

UML 클래스 다이어그램의 방향 연결은 연결에 방향이 있는 두 클래스 간의 관계를 나타내며, 이는 한 클래스가 특정 방식으로 다른 클래스와 연결됨을 나타냅니다.

• 방향 연관에서는 관계의 방향을 나타내기 위해 연관 선에 화살촉이 추가됩니다. 화살표는 연결을 시작하는 클래스에서 연결의 대상이 되거나 영향을 받는 클래스를 가리킵니다.
• 방향 연결은 연결 시작을 담당하는 클래스 또는 다른 클래스에 종속성을 갖는 클래스를 나타내는 것과 같이 연결에 특정 흐름이나 방향성이 있을 때 사용됩니다.

대학 시스템에서 Teacher 클래스가 Course 클래스와 연결되어 있는 시나리오를 생각해 보세요. 방향 연관 화살표는 교사 클래스에서 코스 클래스를 가리킬 수 있으며, 이는 교사가 특정 코스와 연관되어 있거나 가르치는 것을 나타냅니다.

• 소스 클래스는 Teacher 클래스입니다. 교사 수업은 특정 과정을 가르치면서 협회를 시작합니다.
• 대상 클래스는 Course 클래스입니다. 코스 수업은 특정 교사가 가르치기 때문에 협회의 영향을 받습니다.

삼. 집합

집계는 전체 부분 관계를 나타내는 특수한 연관 형태입니다. 이는 하나의 클래스(전체)가 다른 클래스(부분)를 포함하거나 이로 구성되는 더 강력한 관계를 나타냅니다. Aggregation은 전체 클래스 측면에 다이아몬드 모양으로 표시됩니다. 이러한 관계에서는 하위 클래스가 상위 클래스와 독립적으로 존재할 수 있습니다.

예를 사용하여 집계를 이해해 보겠습니다.

회사는 전체라고 볼 수 있고, 직원은 부분이라고 볼 수 있습니다. 직원은 회사에 속하며 회사에는 여러 명의 직원이 있을 수 있습니다. 그러나 회사가 소멸하더라도 직원은 여전히 ​​독립적으로 존재할 수 있습니다.

4. 구성

구성은 더 강력한 형태의 집계로, 더 중요한 소유권 또는 종속 관계를 나타냅니다. 구성에 있어 부분 클래스는 전체 클래스와 독립적으로 존재할 수 없습니다. 구성은 학급 전체의 측면에 채워진 다이아몬드 모양으로 표시됩니다.

예를 사용하여 컴포지션을 이해해 보겠습니다.

디지털 연락처 애플리케이션을 상상해 보십시오. 연락처는 전체이고 각 연락처 항목은 부분입니다. 각 연락처 항목은 연락처 북에서 완전히 소유하고 관리합니다. 연락처가 삭제되거나 파기되면 관련된 모든 연락처 항목도 제거됩니다.

이는 연락처 항목의 존재 여부가 전적으로 연락처 북의 존재 여부에 따라 달라지기 때문에 구성을 보여줍니다. 연락처가 없으면 개별 연락처 항목은 의미를 잃고 그 자체로 존재할 수 없습니다.

5. 일반화(상속)

상속은 한 클래스(하위 클래스 또는 자식)가 다른 클래스(수퍼클래스 또는 부모)의 속성과 동작을 상속하는 클래스 간의 is-a 관계를 나타냅니다. 상속은 하위 클래스에서 상위 클래스를 가리키는 닫힌 속이 빈 화살촉이 있는 실선으로 표시됩니다.

char java의 문자열

은행 계좌의 예에서는 일반화를 사용하여 당좌 계좌, 저축 계좌, 신용 계좌와 같은 다양한 유형의 계좌를 나타낼 수 있습니다.

Bank Account 클래스는 모든 유형의 은행 계좌에 대한 일반화된 표현 역할을 하는 반면, 하위 클래스(Current Account, Savings Account, Credit Account)는 기본 클래스의 기능을 상속하고 확장하는 특수 버전을 나타냅니다.

6. 실현(인터페이스 구현)

실현은 클래스가 인터페이스의 기능을 구현함을 나타냅니다. 클래스가 인터페이스에 의해 정의된 작업을 구현하는 경우에 자주 사용됩니다. 구현은 구현 클래스에서 인터페이스를 가리키는 열린 화살촉이 있는 점선으로 표시됩니다.

개인과 회사가 모두 소유자 인터페이스를 구현하는 시나리오를 고려해 보겠습니다.

• 소유자 인터페이스: 이제 이 인터페이스에는 재산 획득 및 처분과 관련된 작업을 나타내는 acquire(property) 및 dispose(property) 와 같은 메서드가 포함되어 있습니다.
• 개인 클래스(실현): Person 클래스는 acquire(property) 및 dispose(property) 메서드에 대한 구체적인 구현을 제공하는 Owner 인터페이스를 구현합니다. 예를 들어, 개인이 주택의 소유권을 취득하거나 자동차를 처분할 수 있습니다.
• 기업 클래스(실현): 마찬가지로 Corporation 클래스도 Owner 인터페이스를 구현하여 acquire(property) 및 dispose(property) 메서드에 대한 특정 구현을 제공합니다. 예를 들어, 기업은 부동산 소유권을 취득하거나 회사 차량을 처분할 수 있습니다.

Person 및 Corporation 클래스는 모두 소유자 인터페이스를 구현합니다. 즉, 인터페이스에 정의된 acquire(property) 및 dispose(property) 메서드에 대한 구체적인 구현을 제공합니다.

7. 의존 관계

한 클래스가 다른 클래스에 의존하는 경우 두 클래스 사이에 종속성이 존재하지만 관계는 연관이나 상속만큼 강력하지 않습니다. 이는 클래스 간의 보다 느슨하게 결합된 연결을 나타냅니다. 종속성은 종종 점선 화살표로 표시됩니다.

사람이 책에 의존하는 시나리오를 생각해 봅시다.

• 개인 클래스: 책을 읽는 개인을 나타냅니다. Person 클래스는 Book 클래스에 의존하여 콘텐츠에 액세스하고 읽습니다.
• 도서 수업: 사람이 읽을 내용이 포함된 책을 나타냅니다. Book 클래스는 독립적이며 Person 클래스 없이 존재할 수 있습니다.

Person 클래스는 내용을 읽으려면 책에 대한 액세스가 필요하기 때문에 Book 클래스에 의존합니다. 그러나 Book 클래스는 Person 클래스에 의존하지 않습니다. 독립적으로 존재할 수 있으며 기능을 위해 Person 클래스에 의존하지 않습니다.

8. 용도(종속성) 관계

UML 클래스 다이어그램의 사용 종속 관계는 한 클래스(클라이언트)가 특정 작업을 수행하거나 특정 기능에 액세스하기 위해 다른 클래스(공급자)를 활용하거나 이에 의존함을 나타냅니다. 클라이언트 클래스는 공급자 클래스가 제공하는 서비스에 의존하지만 해당 서비스의 인스턴스를 소유하거나 생성하지 않습니다.

• 사용 종속성은 특정 요구 사항이나 요구 사항을 충족하기 위해 한 클래스가 다른 클래스에 의존하는 종속성 형태를 나타냅니다.
• 클라이언트 클래스에는 공급자 클래스가 제공하는 특정 기능이나 서비스에 대한 액세스가 필요합니다.
• UML 클래스 다이어그램에서 사용 종속성은 일반적으로 클라이언트 클래스에서 공급자 클래스를 가리키는 점선 화살표로 표시됩니다.
• 화살표는 종속성의 방향을 나타내며, 클라이언트 클래스가 공급자 클래스에서 제공하는 서비스에 의존한다는 것을 보여줍니다.

연료 소비를 관리하기 위해 Car 클래스가 FuelTank 클래스에 의존하는 시나리오를 생각해 보세요.

이미지가 포함된 마크다운

• Car 클래스는 연료 수준을 확인하고 연료를 채우거나 연료 소비를 모니터링하기 위해 FuelTank 클래스의 메서드나 속성에 액세스해야 할 수도 있습니다.
• 이 경우 Car 클래스는 연료 관리와 관련된 특정 작업을 수행하기 위해 서비스를 활용하기 때문에 FuelTank 클래스에 대한 사용 종속성을 갖습니다.

클래스 다이어그램의 목적

클래스 다이어그램을 사용하는 주요 목적은 다음과 같습니다.

• 이는 OOP 개념의 다양한 측면을 적절하게 묘사할 수 있는 유일한 UML입니다.
• 애플리케이션을 적절하게 설계하고 분석하는 것이 더 빠르고 효율적일 수 있습니다.
• 배포 및 구성 요소 다이어그램의 기반입니다.
• 이는 순방향 및 역방향 엔지니어링을 통합합니다.

클래스 다이어그램의 이점

• 모델링 클래스 구조:
  • 클래스 다이어그램은 클래스와 해당 속성, 메서드 및 관계를 표현하여 시스템 구조를 모델링하는 데 도움이 됩니다.
  • 이는 시스템 아키텍처에 대한 명확하고 체계적인 보기를 제공합니다.
• 관계 이해:
  • 클래스 다이어그램은 연관, 집계, 구성, 상속, 종속성과 같은 클래스 간의 관계를 묘사합니다.
  • 이는 개발자, 디자이너, 비즈니스 분석가를 포함한 이해관계자가 시스템의 다양한 구성 요소가 어떻게 연결되어 있는지 이해하는 데 도움이 됩니다.
• 의사소통:
  • 클래스 다이어그램은 팀 구성원과 이해관계자 간의 의사소통 도구 역할을 합니다. 기술적인 청중과 비기술적인 청중 모두가 쉽게 이해할 수 있는 시각적이고 표준화된 표현을 제공합니다.
• 구현 청사진:
  • 클래스 다이어그램은 소프트웨어 구현을 위한 청사진 역할을 합니다. 클래스, 속성, 메서드 및 클래스 간의 관계를 설명하여 개발자가 코드를 작성하도록 안내합니다.
  • 이는 설계와 실제 구현 간의 일관성을 보장하는 데 도움이 됩니다.
• 코드 생성:
  • 일부 소프트웨어 개발 도구 및 프레임워크는 클래스 다이어그램에서 코드 생성을 지원합니다.
  • 개발자는 시각적 표현에서 코드의 상당 부분을 생성하여 수동 오류 가능성을 줄이고 개발 시간을 절약할 수 있습니다.
• 추상화 및 캡슐화 식별:
  • 클래스 다이어그램은 추상화의 식별과 클래스 내 데이터 및 동작의 캡슐화를 장려합니다.
  • 이는 모듈화 및 정보 은닉과 같은 객체 지향 설계의 원칙을 지원합니다.

클래스 다이어그램을 그리는 방법

클래스 다이어그램을 그리는 데에는 클래스, 해당 속성, 메서드 및 관계를 포함하여 시스템 구조를 시각화하는 작업이 포함됩니다. 클래스 다이어그램을 그리는 단계는 다음과 같습니다.

1. 클래스 식별:
   • 시스템의 클래스를 식별하는 것부터 시작하십시오. 클래스는 객체에 대한 청사진을 나타내며 관련 특성과 메서드를 캡슐화해야 합니다.
2. 속성 및 메소드 나열:
   • 각 클래스에 대해 속성(속성, 필드) 및 메서드(함수, 작업)를 나열합니다. 데이터 유형 및 가시성(공개, 비공개, 보호)과 같은 정보를 포함합니다.
3. 관계 식별:
   • 클래스 간의 관계를 결정합니다. 일반적인 관계에는 연결, 집계, 구성, 상속 및 종속성이 포함됩니다. 이러한 관계의 성격과 다양성을 이해하십시오.
4. 클래스 박스 생성:
   • 식별된 각 클래스에 대해 직사각형(클래스 상자)을 그립니다. 상자의 상단 칸에 클래스 이름을 넣습니다. 상자를 속성과 메소드에 대한 구획으로 나눕니다.
5. 속성 및 메소드 추가:
   • 각 클래스 상자 내에서 해당 구획에 속성과 메서드를 나열합니다. 가시성 표기법을 사용합니다(+는 공개, –는 비공개, #은 보호됨, ~는 패키지/기본값).
6. 관계 그리기:
   • 클래스 간의 관계를 나타내는 선을 그립니다. 화살표를 사용하여 연관성이나 종속성의 방향을 나타냅니다. 다양한 관계에 대해 다양한 선 유형이나 표기법을 사용할 수 있습니다.
7. 라벨 관계:
   • 필요한 경우 다중성과 역할 이름을 사용하여 관계에 레이블을 지정합니다. 다중성은 관계에 관련된 인스턴스의 수를 나타내며 역할 이름은 관계에서 각 클래스의 역할을 명확하게 합니다.
8. 검토 및 개선:
   • 클래스 다이어그램을 검토하여 시스템의 구조와 관계를 정확하게 나타내는지 확인하세요. 피드백과 요구 사항에 따라 필요에 따라 다이어그램을 수정합니다.
9. 디지털 드로잉용 도구 사용:
   • 종이에 클래스 다이어그램을 그릴 수도 있지만 디지털 도구를 사용하면 더 유연하고 쉽게 수정할 수 있습니다. UML 모델링 도구, 그리기 소프트웨어 또는 특수 다이어그램 도구도 도움이 될 수 있습니다.

클래스 다이어그램 사용 사례

• 시스템 디자인:
  • 시스템 설계 단계에서 클래스 다이어그램은 소프트웨어 시스템의 정적 구조를 모델링하는 데 사용됩니다. 이는 클래스, 속성, 메소드 및 관계를 시각화하고 구성하는 데 도움을 주며 시스템 구현을 위한 청사진을 제공합니다.
• 커뮤니케이션 및 협업:
  • 클래스 다이어그램은 개발자, 디자이너, 프로젝트 관리자 및 클라이언트를 포함한 이해관계자 간의 시각적 커뮤니케이션 도구 역할을 합니다. 시스템의 구조와 설계에 대한 토론을 촉진하고 팀 구성원 간의 공유된 이해를 촉진합니다.
• 코드 생성:
  • 일부 소프트웨어 개발 환경 및 도구는 클래스 다이어그램을 기반으로 하는 코드 생성을 지원합니다. 개발자는 코드 뼈대를 생성하여 수동 코딩 노력을 줄이고 설계와 구현 간의 일관성을 보장할 수 있습니다.
• 테스트 및 테스트 계획:
  • 테스터는 클래스 다이어그램을 사용하여 클래스 간의 관계를 이해하고 이에 따라 테스트 케이스를 계획합니다. 클래스 구조의 시각적 표현은 철저한 테스트가 필요한 영역을 식별하는 데 도움이 됩니다.
• 리버스 엔지니어링:
  • 클래스 다이어그램은 개발자가 기존 코드를 분석하여 소프트웨어 구조의 시각적 표현을 만드는 리버스 엔지니어링에 사용할 수 있습니다. 이는 문서가 부족하거나 오래된 경우에 특히 유용합니다.