UNIFIED MODELING LANGUAGE (UML)

UNIFIED MODELING LANGUAGE (UML) 

 

1. Pendahuluan

UML (Unified Modeling Language) adalah metode pemodelan secara

visual sebagai sarana untuk merancang dan atau membuat software

berorientasi objek. Karena UML ini merupakan bahasa visual untuk

pemodelan bahasa berorientasi objek, maka semua elemen dan

diagram berbasiskan pada paradigma object oriented.

UML adalah salah satu tool / model untuk merancang pengembangan

software yang berbasis object oriented.

UML sendiri juga memberikan standar penulisan sebuah sistem blue

print, yang meliputi konsep bisnis proses, penulisan kelas-kelas dalam

bahasa program yang spesifik, skema database, dan komponen-

komponen yang diperlukan dalam sistem software.

UML sebagai sebuah bahasa yang memberikan vocabulary dan

tatanan penulisan kata-kata dalam ‘MS Word’ untuk kegunaan

komunikasi. Sebuah bahasa model adalah sebuah bahasa yang

mempunyai vocabulary dan konsep tatanan / aturan penulisan serta

secara fisik mempresentasikan dari sebuah sistem.

UML adalah sebuah bahasa standar untuk pengembangan sebuah

software yang dapat menyampaikan bagaimana membuat dan

membentuk model-model, tetapi tidak menyampaikan apa dan kapan

model yang seharusnya dibuat yang merupakan salah satu proses

implementasi pengembangan software.

UML tidak hanya merupakan sebuah bahasa pemograman visual saja,

namun juga dapat secara langsung dihubungkan ke berbagai bahasa

pemograman, seperti JAVA, C++, Visual Basic, atau bahkan

dihubungkan secara langsung ke dalam sebuah object-oriented

database.

Begitu juga mengenai pendokumentasian dapat dilakukan seperti;

requirements, arsitektur, design, source code, project plan, tests, dan

prototypes.

Untuk dapat memahami UML membutuhkan bentuk konsep dari

sebuah bahasa model, dan mempelajari 3 (tiga) elemen utama dari

UML, seperti building block, aturan-aturan yang menyatakan

                                  bagaimana building block diletakkan secara bersamaan, dan beberapa

mekanisme umum (common).

Building blocks

Tiga macam yang terdapat dalam building block adalah :

· Benda/Things

Adalah abstraksi yang pertama dalam sebuah model

· Hubungan/Relationships

Sebagai alat komunikasi dari benda-benda

· Bagan/Diagrams

Sebagai kumpulan / group dari benda-benda/things

Benda/Things

Adalah hal yang sangat mendasar dalam model UML, juga merupakan

bagian paling statik dari sebuah model, serta menjelaskan elemen-

elemen lainnya dari sebuah konsep dan atau fisik.

Bentuk dari beberapa benda / thing adalah sebagai berikut :

· Classes, yang diuraikan sebagai sekelompok dari object yang

mempunyai atribute, operasi, hubungan yang semantik. Sebuah

kelas mengimplementasikan 1 atau lebih interfaces. Sebuah

kelas dapat digambarkan sebagai sebuah persegi panjang, yang

mempunyai   sebuah   nama,

pengoperasiannya.atribute,   dan   metoda

· Interfaces,merupakan   sebuah antar-muka   yang

                                         menghubungkan dan melayani antar kelas dan atau elemen.                                         Interface / antar-muka mendefinisikan sebuah set / kelompok dari

                                        spesifikasi pengoperasian, umumnya digambarkan dengan

                                        sebuah lingkaran yang disertai dengan namanya.

                                Sebuah antar-muka berdiri sendiri dan umum merupakan                                                 pelengkap dari kelas atau komponen.

· Collaboration, yang didefinisikan dengan interaksi dan sebuah

kumpulan / kelompok dari kelas-kelas / elemen-elemen yang

bekerja secara bersama-sama.Collaborations mempunyai

struktur dan dimensi. Pemberian sebuah kelas memungkinkan

berpartisipasi didalam beberapa collaborations dan digambarkan

dengan sebuah ‘elips’ dengan garis terpotong-potong.

· Use cases, adalah rangkaian/uraian sekelompok yang saling

terkait dan membentuk sistem secara teratur yang dilakukan atau

diawasi oleh sebuah aktor. ‘use case’ digunakan untuk

membentuk tingkah-laku benda / things dalam sebuah model

serta di realisasikan oleh sebuah collaboration. Umumnya ‘use

case’ digambarkan dengan sebuah ‘elips’ dengan garis yang

solid, biasanya mengandung nama.

· Nodes, merupakan fisik dari elemen-elemen yang ada pada saat

dijalankannya sebuah sistem,contohnya adalah sebuah

komputer, umumnya mempunyai sedikitnya memory dan

processor. Sekelompok komponen mungkin terletak pada sebuah node dan juga mungkin akan berpindah dari node satu ke node lainnya. Umumnya node ini digambarkan seperti kubus serta hanya mengandung namanya.

Hubungan / Relationship

Ada 4 macam hubungan didalam penggunaan UML, yaitu;

· Dependency: adalah hubungan semantik antara dua

benda/things yang mana sebuah benda berubah mengakibatkan

benda satunya akanberubah pula. Umumnya sebuah

dependency digambarkan sebuah panah dengan garis terputus-

putus.

· Association, hubungan antar benda struktural yang terhubung

diantara obyek. Kesatuan obyek yang terhubung merupakan

hubungan khusus, yang menggambarkan sebuah hubungan

struktural diantara seluruh atau sebagian. Umumnya assosiation

digambarkan dengan sebuah garis yang dilengkapi dengan

sebuah label, nama, dan status hubungannya.

 

· Generalizations, adalah menggambarkan hubungan khusus

dalam obyek anak/child yang menggantikan obyek parent / induk

. Dalam hal ini, obyek anak memberikan pengaruhnya dalam hal

struktur dan tingkah lakunya kepada obyek induk. Digambarkan

dengan garis panah.

· Realizations,merupakan  hubungan  semantik  antara

pengelompokkan yang menjamin adanya ikatan diantaranya.

Hubungan ini dapat diwujudkan diantara interface dan kelas atau

elements, serta antara use cases dan collaborations. Model dari

sebuah hubungan realization.

2. Diagram - Diagram Yang Terdapat Pada UML

UML sendiri terdiri atas pengelompokkan diagram-diagram sistem

menurut aspek atau sudut pandang tertentu. Diagram adalah yang

menggambarkan permasalahan maupun solusi dari permasalahan

suatu model.

UML mempunyai 9 diagram, yaitu;

·Diagram Use Case

·Diagram Class

·Diagram Package

·Diagram Sequence

·Diagram Collaboration

·Diagram StateChart

·Diagram Activity 

. Diagram Deployment

Semakin kompleks bentukan sistem yang akan dibuat, maka semakin

sulit komunikasi antara orang-orang yang saling terkait dalam

pembuatan dan pengembangan software yang akan dibuat. Pada

masa lalu, UML mempunyai peranan sebagai software blueprint

(gambaran) language untuk analisis sistem, designer, dan programmer.

Sedangkan pada saat ini, merupakan bagian dari software trade (bisnis

software). UML memberikan jalur komunikasi dari sistem analis

kemudian designer, lalu programmer mengenai rancangan software

yang akan dikerjakan.

Salah satu pemecahan masalah Object Oriented adalah dengan

menggunakan UML. Oleh karena itu orang-orang yang berminat dalam

mempelajari UML harus mengetahui dasar-dasar mengenai Object

Oriented Solving (pemecahan masalah OO). Tahap pertama,

pembentukan model.

Model adalah gambaran abstrak dari suatu dasar masalah. Dan dunia

nyata atau tempat dimana masalah itu timbul bisa disebut dengan

domain. Model mengandung obyek-obyek yang beraktifitas dengan

saling mengirimkan messages (pesan-pesan). Obyek mempunyai

sesuatu yang diketahui (atribut /attributes) dan sesuatu yang dil akukan

(behaviors atau operations). Attributes hanya berlaku dalam ruang

lingkup obyek itu sendiri (state). Lalu“blue print” dari suatu obyek

adalah Classes (kelas). Obyek merupakan bagian-bagian dari kelas.

Diagram Use Case

Diagram Use Case menggambarkan apa saja aktifitas yang dilakukan

oleh suatu sistem dari sudut pandang pengamatan luar. yang menjadi

persoalan itu apa yang dilakukan bukan bagaimana melakukannya.

Diagram Use Case dekat kaitannya dengan kejadian-kejadian.

Kejadian (scenario) merupakan contoh apa yang terjadi ketika

seseorang berinteraksi dengan sistem. untuk lebih memperjelas lihat

gambaran suatu peristiwa untuk sebuah klinik kesehatan di bawah ini :

“Pasien menghubungi klinik untuk membuat janji

(appointment) dalam pemeriksaan tahunan. Receptionist

mendapatkan waktu yang luang pada buku jadwal dan

memasukkan janji tersebut ke dalam waktu luang itu.”

 

 Gambar 1. Contoh kegiatan pasien yang membuat janji

                                    

 

Diagram Use Case berguna dalam tiga hal :

· Menjelaskan fasilitas yang ada (requirements)

Use Case baru selalu menghasilkan fasilitas baru ketika sistem di

analisa, dan design menjadi lebih jelas.

· Komunikas dengan klien

Penggunaan notasi dan simbol dalam diagram Use Case

membuat pengembang lebih mudah berkomunikasi dengan klien-

kliennya.

· Membuat test dari kasus-kasus secara umum

Kumpulan dari kejadian-kejadian untuk Use Case bisa dilakukan

test kasus layak untuk kejadian-kejadian tersebut.

Diagram Class

Diagram Class memberikan pandangan secara luas dari suatu sistem

dengan menunjukan kelas-kelasnya dan hubungan mereka. Diagram

Class bersifat statis; menggambarkan hubungan apa yang terjadi

bukan apa yang terjadi jika mereka berhubungan.

Diagram Class mempunyai 3 macam relationalships (hubungan),

sebagai berikut :

· Association

Suatu hubungan antara bagian dari dua kelas. Terjadi

association antara dua kelas jika salah satu bagian dari kelas

mengetahui yang lainnya dalam melakukan suatu kegiatan. Di

dalam diagram, sebuah association adalah penghubung yang

menghubungkan dua kelas.

· Aggregation

Suatu association dimana salah satu kelasnya merupakan bagian

dari suatu kumpulan. Aggregation memiliki titik pusat yang

mencakup keseluruhan bagian. Sebagai contoh : OrderDetail

merupakan kumpulan dari Order.

· Generalization

Suatu hubungan turunan dengan mengasumsikan satu kelas

merupakan suatu superClass (kelas super) dari kelas yang lain.

Generalization memiliki tingkatan yang berpusat pada superClass.

Contoh :

Payment adalah superClass dari Cash, Check, dan Credit.

Untuk tambahan bahwa association mempunyai 2 titik. Salah

satu titik bisa memiliki label untuk menjelaskan association

tersebut.

Contoh :

OrderDetail adalah line Item untuk setiap permintaan.

Panah navigability (pengatur alur arah) dalam suatu association

menggambarkan arah mana association dapat ditransfer atau

disusun. Seperti dalam contoh : OrderDetail dapat disusun dari

item-nya, namun tidak bisa sebaliknya. Panah ini juga

menjelaskan siapa “memiliki” implementasi dari association;

dalam kasus ini OrderDetail memiliki Item. Association tanpa arah

panah merupakan bidirectional (bolak-balik).

Multiplicity dari suatu titik association adalah angka kemungkinan

bagian dari hubungan kelas dengan single instance (bagian)

pada titik yang lain. Multiplicity berupa single number (angka

tunggal) atau range number (angka batasan). Pada contoh,

hanya bisa satu ‘Customer’ untuk setiap ‘Order’, tapi satu

‘Customer’ hanya bisa memiliki beberapa ‘Order’.

Tabel di bawah mengenai multiplicity yang sering digunakan :

Tabel Multiplicity

Setiap diagram Class memiliki Class (kelas), association, dan

multiplicity. Sedangkan navigability (alur arah) dan role (kegiatan) merupakan optional (tidak diharuskan).

 

                                         

Gambar 2. Contoh Diagram Class transaksi Pembelian barang

Package dan Object

Untuk mengatur pengorganisasian diagram Class yang kompleks,

dapat dilakukan pengelompokan kelas-kelas berupa package (paket-

paket). Package adalah kumpulan elemen-elemen logika UML.

Gambar di bawah ini mengenai model bisnis dengan pengelompokan

kelas-kelas dalam bentuk paket-paket :

Gambar 3. Contoh Diagram Package

Ada jenis khusus dari diagram Class yaitu   

                                diagram Object.

                           Kegunaannya untuk penjelasan yang sedikit dengan relasi yang sulit,

khususnya relasi rekursif. 

 Lihat gambar dibawah, diagram Class kecil menunjukkan bahwa

‘department’ dapat mengandung banyak ‘department’ yang lain.

 Gambar 4. Class yang relasinya rekursif

 

Setiap tingkatan pada diagram berpengaruh pada single instance

(bagian tunggal). Nama bagian digarisbawahi dalam diagram UML.

Untuk Class name (nama kelas) maupun instance name (nama bagian)bisa mengambil dari diagram Object selama arti diagram tersebut masih jelas.

Gambar 5: instance name yang memiliki huruf yang digaris bawahi

Diagram Sequence

Diagram Class dan diagram Object merupakan suatu gambaran model

statis. Namun ada juga yang bersifat dinamis, seperti 

Diagram Interaction.

 

 

Diagram sequence merupakan salah satu diagram Interaction yang

menjelaskan bagaimana suatu operasi itu dilakukan; message (pesan)

apa yang dikirim dan kapan pelaksanaannya. Diagram ini diatur

berdasarkan waktu. Obyek-obyek yang berkaitan dengan proses

berjalannya operasi diurutkan dari kiri ke kanan berdasarkan waktu

terjadinya dalam pesan yang terurut.

Di bawah ini adalah diagram Sequence untuk pembuatan Hotel

Reservation. Obyek yang mengawali urutan message adalah‘aReservation Window’.

 Gambar 6: Contoh gambar Diagram Sequence "Pemesan kamar di Hotel".

‘Reservation window’ mengirimpesan makeReservation() ke

‘HotelChain’. Kemudian ‘HotelChain’ mengirim pesan yang sama ke

‘Hotel’. Bila ‘Hotel’ punya kamar kosong, maka dibuat ‘Reservation’ dan

‘Confirmation’.Lifeline adalah garis dot (putus-putus)

                           vertikal pada gambar,

menerangkan waktu terjadinya suatu obyek. Setiap panah yang ada

adalah pemanggilan suatu pesan. Panah berasal dari pengirim ke

bagian paling atas dari batang kegiatan (activation bar) dari suatu

pesan pada lifeline penerima. Activation bar menerangkan lamanya

suatu pesan diproses.

Pada gambar diagram , terlihat bahwa ‘Hotel’ telah melakukan

pemanggilan diri sendiri untuk pemeriksaan jika ada kamar kosong.

Bila benar, maka ‘Hotel’ membuat ‘Reservation’ dan ‘Confirmation’.

Pemanggilan diri sendiri disebut dengan iterasi. Expression yeng

dikurung dengan “[ ]”, adalah condition (keadaan kondisi).

Pada diagram dapat dibuat note (catatan). Pada gambar, terlihat

seperti selembar kertas yang berisikan teks. Note bisa diletakan

dimana saja pada diagram UML.

Diagram Collaboration

Diagram Collaboration juga merupakan diagram interaction. Diagram

membawa informasi yang sama dengan diagram Sequence, tetapi

lebih memusatkan atau memfokuskan pada kegiatan obyek dari waktu

pesan itu dikirimkan.

 Gambar 7: Contoh Diagram Collaboration "Pemesanaan Kamar di Hotel".

Kotak kegiatan obyek diberi label dengan nama kelas atau obyek (atau

keduanya). Nama kelas dibatasi dengan colons /titik dua ( : ).

Setiap pesan pada diagram Collaboration mempunyai angka yang

terurut. Pesan yang tingkatannya tertinggi adalah angka 1. Pesan yang

berada pada tingkat yang sama memiliki prefix yang sama, namun

suffix berbeda bergantung pada posisinya; hanya untuk angka 1, 2,

dan seterusnya.

Diagram StateChart

Behaviors dan state dimiliki oleh obyek. Keadaan dari suatu obyek

bergantung pada kegiatan dan keadaan yang berlaku pada saat itu.

Diagram StateChart menunjukan kemungkinan dari keadaan obyek

dan proses yang menyebabkan perubahan pada keadaannya.

Untuk lebih jelas, contoh yang digunakan model diagram untuk login

yang merupakan bagian dari Online Banking System. Logging in terdiri

atas masukan input Social Security Number dan Personal Id Number

yang berlaku, lalu memutuskan kesahan dari informasi tersebut.

 Gambar 8. Contoh Diagram StateChart ‘Sistem Perbankkan secara

Online’

Logging in dapat dibagi menjadi empat tahapan proses, yaitu :

· Getting SSN (masukkan SSN)

· Getting PIN (masukkan PIN)

· Validating (periksa kesahannya)

· Rejecting (keluar)

Proses peralihan digambarkan dengan panah dari satu state ke yang

lainnya. Event (peristiwa) atau condition (keadaan) yang menyebabkan

perubahan dituliskan pada samping panah. Diagram ini mengandung

dua self-transition (transisi sendiri), satu pada getting SSN dan lainnya

pada getting PIN.

Keadaan awal Start (black circle /lingkar hitam) adalah dummy (model) untuk memulai action (kegiatan). Keadaan akhir juga keadaan model yang menghentikan kegiatan.

Aksi yang terjadi sebagai hasil dari suatu peristiwa atau keadaan

ditandai dalam bentuk /action. Pada Validating State, obyek tidak

menunggu peristiwa dari luar untuk menyebabkan suatu perubahan.

Sebagai gantinya melakukan suatu activity (aktifitas). Hasil dari aktifitas tersebut menentukan keadaan berikutnya dari obyek tersebut.

Diagram Activity

Pada dasarnya diagram Activity sering digunakan oleh flowchart.

Diagram ini berhubungan dengan diagram Statechart. Diagram

Statechart berfokus pada obyek yang dalam suatu proses (atau proses

menjadi suatu obyek), diagram Activity berfokus pada aktifitas-aktifitas

yang terjadi yang terkait dalam suatu proses tunggal. Jadi dengan kata lain, diagram ini menunjukkan bagaimana aktifitas-aktifitas tersebut bergantung satu sama lain.

Sebagai contoh, perhatikan proses yang terjadi.

“Pengambilan uang dari bank melalui ATM.”

 

 

Ada tiga aktifitas kelas (orang, dan lainnya) yang terkait, yaitu :

Customer, ATM, and Bank. Proses berawal dari lingkaran start hitam

pada bagian atas dan berakhir di pusat lingkaran stop hitam/putih pada

bagian bawah. Aktivitas digambarkan dalam bentuk kotak persegi.

Lihat gambar di bawah ini, agar lebih jelas :

                                 

Gambar 9. Contoh Diagram Activity ‘Pengambilan Uang melalui ATM’

 

Diagram Activity dapat dibagi menjadi beberapa jalur kelompok yang

menunjukkan obyek yang mana yang bertanggung jawab untuk suatu

aktifitas. Peralihan tunggal (single transition) timbul dari setiap adanya

activity (aktifitas), yang saling menghubungi pada aktifitas berikutnya.

Sebuah transition (transisi) dapat membuat cabang ke dua atau lebih

percabangan exclusive transition (transisi eksklusif). Label Guard

Expression (ada di dalam [ ]) yang menerangkan output (keluaran) dari percabangan. percabangan akan menghasilkan bentuk menyerupai bentuk intan. 

transition bisa bercabang menjadi beberapa aktifitas

paralel yang disebut Fork. Fork beserta join (gabungan dari hasil

                                 output fork) dalam diagram berbentuk solid bar (batang penuh).

                           

                          

Diagram Component dan Deployment

Component adalah sebuah code module (kode-kode module). Diagram

Component merupakan fisik sebenarnya dari diagram Class. Diagram

Deployment menerangkan bahwa konfigurasi fisik software dan

hardware.

Gambar 10 menerangkan hubungan sekitar komponen software dan

hardware yang berperan dalam ruang lingkup real estate.

Gambar 10. Contoh Diagram Deployment ‘Sistem Real Estate’

                                           

                                          

Fisik hardware berbentuk seperti node-node. Setiap komponen

merupakan bagian dari node. Pada gambar komponen berbentuk dua

kotak tersusun yang terletak di sebelah kiri atas.