UML: el lenguaje universal para el modelado de sistemas que tienes que conocer

El UML (Unified Modeling Language) es un lenguaje de modelado visual de software, indispensable para la arquitectura y la ingeniería de software y sistemas.

Y fue pensado y creado como una lengua franca o lengua universal para los desarrolladores. O en otras palabras: un lenguaje para simplificar y unificar lenguajes de modelación. 

Un lenguaje estándar para facilitar y mejorar la comunicación y comprensión entre desarrolladores, diseñadores, analistas y cualquier profesional relacionado al desarrollo de software. 

A su vez, un modelo gráfico para diagramar, diseñar, especificar, construir, modificar y documentar sistemas. 

Y sobre todo, un lenguaje para comunicar sistemas complejos a clientes y stakeholders sin un background técnico, ya que los lenguajes de modelación no utilizan código.

Hoy en día, el UML ha cumplido su propósito y es ampliamente usado por empresas y equipos de desarrollo para todo tipo de métodos y procesos.

¿Quieres saber más? Aquí te contaremos todo lo que tienes que saber si quieres incursionar en este lenguaje y añadirlo a tu repertorio de herramientas. 

¿Qué es y para qué sirve UML?

Antes de la creación del UML, no existía un lenguaje exitosamente estandarizado para el modelado de software. Al contrario, existía una gran variedad de notaciones de todo tipo, lo que hacía casi imposible la colaboración inmediata entre equipos de desarrollo.

Imagina este escenario: una torre de Babel, un laberinto de idiomas donde nadie o casi nadie podía comunicarse. 

En este caso, un laberinto de notaciones para el modelado de lenguaje sin estándares establecidos.

Todo un desafío para el desarrollador común, para las empresas, para todos.

UML fue presentado en 1996 a la OMG, tras los esfuerzos en conjunto de Ivar Jacobson, Grady Booch y James Rumbaugh, tres pioneros del lenguaje de modelación. .

Gracias a UML, se pudo establecer un conjunto de estándares y protocolos para el modelado de sistemas. Y hoy en día es todo un lenguaje universal para el modelado de código, y uno de los más extendidos en todo el mundo.

Características y ventajas del UML

Ahora bien, ¿qué es lo que distingue a este lenguaje y por qué?, ¿cuáles son sus beneficios respecto a otros sistemas?

Algunos de sus mayores beneficios son:

• Dinamismo: como lenguaje basado en notaciones y diagramas, es perfecto para el desarrollo y la simplificación de todo tipo de sistemas de software, ya sean simples o complejos.

• Claridad: la notación de este lenguaje, simple y unificada, es muy eficaz para los desarrolladores. Por tanto, no queda espacio para la ambigüedad, la vaguedad de conceptos ni la confusión. Y por ello, resulta más fácil de entender y más útil al momento de coordinarse con otros equipos.

• Facilidad: este modelo se basa en diagramas comprensibles para el usuario común, similares a esquemas o mapas conceptuales.

• Estandarización: UML es el lenguaje de modelaje de código más común en la actualidad. Por tanto, puedes contar con una amplia gama de recursos para manejarlo, así como una gran comunidad de desarrolladores. 

• Versatilidad: este modelo no se limita al modelado visual de software, sino a la creación e implementación de metodología ágiles, así como a la planificación y análisis de riesgos al implementar sistemas, entre otros casos de uso.

Los elementos principales de UML

• Elementos de estructura: incluyendo objetos, clases, interfaces, componentes, nodos y todos los componentes principales del sistema. 

• Elementos de comportamiento: estos representan la dinámica del sistema, incluyendo colaboraciones, actividades, eventos y estados, entre otros. 

• Elementos de interacción: mensajes, llamadas, señales y eventos. 

• Diagramas: las representaciones gráficas de los elementos de UML en un sistema funcional. 

El lenguaje está basado en estos tres, que a su vez, engloban un gran número de conceptos para la ilustración de sistemas. 

Los diagramas son el alfa y el omega de UML. Por tanto, para entender cómo funciona UML, hay que entender sus diagramas.

Vamos a darles un vistazo.

3 Tipos de diagramas UML

Existen tres tipos de diagramas UML:

• Diagramas estructurales: similares al plano inicial de una construcción, o en este caso, al modelo arquitectónico del sistema. Solo ilustran el primer plano de la estructura del sistema y sus diferentes niveles. No describen datos de interacción, nodos, ni actores. 

• Diagramas de comportamiento: estos ilustran el comportamiento de los objetos dentro del sistema y cómo interactúan dichos objetos entre sí. Estos son esquemas mucho más completos y adecuados para la implementación de sistemas.

• Diagramas de interacción: aquí es donde se ilustran las interacciones entre diferentes diagramas y tipos de diagramas. Por tanto, estos otorgan una visión más global y completa del sistema y sus partes.

Como verás los tipos de diagramas corresponden a los tipos de objetos. Por ahora, nos enfocaremos en los diagramas más importantes y más utilizados.

Diagramas estructurales

• Diagrama de clases

Las clases son el bloque principal para la construcción de diagramas orientados a objetos (o object-oriented). En otras palabras, son la base de la estructura estática de un sistema, o bien, de una aplicación. 

En otras palabras, es el modelo base de la arquitectura de software. Estos diagramas se componen de las relaciones entre clases, así como su composición de atributos y métodos. 

Además, este diagrama también es súper versátil para definir la estructura básica de un programa.

• Diagrama de objetos

El diagrama de objetos describe las instancias dentro de un sistema y cómo interactúan los objetos dentro de este sistema. Con este diagrama, puedes evaluar el funcionamiento de un sistema en ejecución.

El diagrama de clases sólo permite bosquejar la estructura inicial. Este diagrama suele profundizar el diagrama de clases y es formidable para obtener una visión más completa y detallada de la estructura de la base del software en su totalidad.

• Diagrama de despliegue

Este es un diagrama más complejo para representar la arquitectura de software y hardware en ejecución. 

Este diagrama ilustra cómo se despliegan todos los componentes del sistema, cómo se comunican entre sí, y es perfecto para estimar el rendimiento del hardware en el mundo real.

Este diagrama es bastante útil para pruebas de control de calidad en hardware y sistemas ya implementados. También para chequear velocidad y tiempo de conexión, capacidad de sistema y todo lo relacionado a equipos externos.

• Diagrama de paquetes

El diagrama de paquetes es similar al diagrama de bases. Este permite visualizar la estructura y organización de un sistema y sus elementos individuales. A su vez, las relaciones entre los paquetes dentro de un sistema, tanto lógicas como físicas.

Los paquetes en este sistema contienen clases, interfaces y otros paquetes. Sin embargo, no describe qué contienen los paquetes dentro del diagrama.

Diagramas de comportamiento

Los diagramas UML de comportamiento agrupan la interacción de los objetos dentro de un sistema o aplicación. A su vez, se enfocan en simular eventos e interacciones de los usuarios dentro del mismo sistema, tanto para evaluar el rendimiento del sistema como para probar cómo funciona para el usuario final.

• Diagramas de casos de uso

Los diagramas de casos de uso son de los preferidos y más cruciales para el diseño según el usuario final. Estos son los que se usan para modelar el software de acuerdo a la perspectiva del usuario, así como su funcionalidad y sus posibles interacciones.

Este diagrama se basa en actores (los usuarios o sistemas externos) y los casos de uso (interfaz de usuario y sus funciones).

También es establecer los límites del sistema, identificar errores y posibles errores, requisitos de seguridad, valores de rendimiento y más.

• Diagramas de actividades

Estos son perfectos para ilustrar y describir el flujo de trabajo empresarial. También para la optimización y automatización de procesos. También son excelentes para flujos de trabajo específicos para cualquier componente dentro del sistema.

Este diagrama está más centrado en la visualización y la organización, por lo que suele ser menos descriptivo que los anteriores.

Diagramas de interacción

• Diagrama de secuencia

Este diagrama es mucho más específico que los anteriores. Describe cómo es que los objetos interactúan entre sí. Pero además, también describe el orden en que estos lo hacen.

Este diagrama UML es esencial para ilustrar escenarios específicos, pero no necesariamente para describir el funcionamiento de todos los apartados dentro del sistema.

• Diagrama de tiempos

Mismo principio que el anterior, solo que, en lugar de escenarios, este se enfoca en periodos específicos. 

Este diagrama UML es vital para evaluar las secuencias temporales dentro del sistema, así como la sincronización y funcionamiento de todos los elementos dentro del sistema.

• Diagrama de comunicación

Los mensajes son una parte esencial para el buen funcionamiento del sistema y todos sus elementos. Y por supuesto, para la sincronización global. 

Este diagrama UML se enfoca en los flujos de mensajes entre los objetos dentro del sistema, así como sus términos de interacción y sus objetivos.

• Diagrama global de interacciones

Este puede llamarse el diagrama mayor, y es la opción indicada para diagramar secuencias entre diagramas. 

Este comprende todos los diagramas, sus interacciones, estructura, tiempos de respuesta y procesos en general.

Para ejemplificar, sería el plano completo de una red eléctrica con todas sus estaciones y subestaciones. 

¿Qué necesito para aprender UML?

Puedes aprender UML desde cero. Todo lo que necesitas, además de aprender los diagramas en sí, es familiarizarte con las herramientas UML, por ejemplo:

• Visual Paradigm.

• StarUML.

• Enterprise Architect.

• Lucidchart.

• Creately.

• IBM Rational Rose.

• ArgoUML.

• draw.io.

De nuevo, lo primero, principal y primordial es aprender a diagramar. Luego, familiarizarte con cualquiera de estas herramientas será sencillo.

Desde luego, si buscas especializarte, el saber cómo diagramar con UML no es suficiente. También es necesario que perfecciones tus habilidades como programador y desarrollador, ampliando tus conocimientos en lenguajes de programación, frameworks y herramientas de desarrollo. 

Para ello, lo mejor es optar por una formación especializada, donde tus habilidades con UML puedan ayudarte a complementar un enorme repertorio de herramientas de desarrollo.

¿Qué tal todo?, ¿digerible hasta ahora? Déjanos saber en comentarios qué opinas del tema: