Tipe Diagram Unified Modeling Language(UML) serta Masing-Masing Fungsi dan Contohnya

            Unified Modelling Language (UML) adalah suatu alat untuk memvisualisasikan dan mendokumentasikan hasil analisa dan desain yang berisi sintak dalam memodelkan sistem secara visual (Haviluddin 2011). UML ialah sebuah "bahasa pemodelan" grafis standar untuk mengkomunikasikan desain perangkat lunak. UML menyediakan beberapa macam diagram untuk memodelkan aplikasi berorientasi objek. Adapun perspektif dari PL dimodelkan dengan diagram yaitu: 

Usecase diagram

            Use case adalah deskripsi fungsi dari sebuah sistem perspektif pengguna. Use case bekerja dengan cara mendeskripsikan tipikal interaksi antara user (pengguna) sebuah sistem dengan sistemnya sendiri melalui sebuah cerita bagaimana sebuah sistem dipakai. Urutan langkah-langkah yang menerangkan antara pengguna dan sistem disebut skenario. 

Adapun fungsi use case : 

• Memetakkan dan mendeskripsikan kebutuhan sistem
• Merepresentasikan interaksi antara user sebuah sistem dengan sistemnya sendiri
•  Untuk mengetahui kebutuhan eksternal sistem 

Fungsi : 

• Menggambarkan suatu pemodelan untuk sistem informasi
•  Mampu menunjukkan kebutuhan spesifik suatu informasi
• Mampu gambaran implementasi – independen dari suatu sistem yang digunakan

Contoh :

Class Diagram

                Class adalah sebuah spesifikasi yang jika diinstansiasi akan menghasilkan sebuah objek dan merupakan inti dari pengembangan dan desain berorientasi objek. Class menggambarkan keadaan (atribut/properti) suatu sistem, sekaligus menawarkan layanan untuk memanipulasi keadaan tersebut (metoda/fungsi). Class diagram menggambarkan struktur dan deskripsi class, package dan objek beserta hubungan satu sama lain seperti containment, pewarisan, asosiasi, dan lain-lain.

Class memiliki tiga area pokok : 

1. Nama (dan stereotype) 
2. Atribut 
3. Metoda 

Atribut dan metoda dapat memiliki salah satu sifat berikut : 

• Private, tidak dapat dipanggil dari luar class yang bersangkutan 
• Protected, hanya dapat dipanggil oleh class yang bersangkutan dan anak-anak yang mewarisinya 
• Public, dapat dipanggil oleh siapa saja 

Hubungan Antar Class 

1. Asosiasi, yaitu hubungan statis antar class. Umumnya menggambarkan class yang memiliki atribut berupa class lain, atau class yang harus mengetahui eksistensi class lain. Panah navigability menunjukkan arah query antar class. 
2. Agregasi, yaitu hubungan yang menyatakan bagian (“terdiri atas..”). 
3. Pewarisan, yaitu hubungan hirarkis antar class. Class dapat diturunkan dari class lain dan mewarisi semua atribut dan metoda class asalnya dan menambahkan fungsionalitas baru, sehingga ia disebut anak dari class yang diwarisinya. Kebalikan dari pewarisan adalah generalisasi. 
4. Hubungan dinamis, yaitu rangkaian pesan (message) yang di-passing dari satu class kepada class lain. Hubungan dinamis dapat digambarkan dengan menggunakan sequence diagram yang akan dijelaskan kemudian. 

Fungsi : 

• Menggambarkan pemomodel database untuk sistem informasi, tidak peduli apakah model database tersebut sederhana maupun kompleks.
•  Mampu menyatakan dan menyebarkan secara visual akan kebutuhan spesifik suatu informasi
• Mampu memberikan penggambaran implementasi – independen dari suatu jenis sistem yang digunakan

Contoh : 

Object Diagram 

                Diagram objek adalah cuplikan objek dalam sistem pada suatu titik waktu.Karena itu terlihat
instance daripada kelas, diagram objek sering disebut diagram instance. Diagram ini untuk menunjukkan contoh konfigurasi objek dengan objeknya tergantung pada class diagram.

Fungsi :

• Untuk menunjukkan contoh objek yang dihubungkan bersama. 
• Dalam situasi lainnya, dapat mendefinisikan struktur secara tepat dengan diagram kelas, tetapi strukturnya masih sulit untuk dipahami. Beberapa contoh diagram objek dapat membuat semua perbedaan.
• Untuk memeriksa interaksi tertentu dalam suatu sitem
• Untuk menunjukkan contoh konfigurasi objek.

Contoh : 

            Ini adalah contoh diagram objek yang menunjukkan beberapa objek runtime yang terkait dengan proses login pengguna web. Class instance loginCtrl dari LoginController memiliki beberapa slot dengan fitur struktural tipe Integer dan String serta spesifikasi nilai yang sesuai.Instance LoginController juga dikaitkan dengan instance UserManager, CookieManager, dan Logger. LoginController, UserManager, dan HibernateUserDAO (Objek Akses Data) berbagi satu instance Logger. UserManager memiliki atribut pribadi defaultURI yang merupakan koleksi terurut (larik) dari 5 String unik. Instance CookieManager memiliki dua fitur struktural publik dengan nilai yang ditentukan. Kebanyakan tautan tidak dapat dinavigasi mundur.

Communication diagram (collaboration diagram)

            Diagram komunikasi, sejenis diagram interaksi, menekankan hubungan data antara berbagai peserta dalam interaksi. Collaboration diagram menggambarkan interaksi antar objek seperti sequence diagram, tetapi lebih menekankan pada peran masing-masing objek dan bukan pada waktu penyampaian pesan. Alih-alih menggambar setiap peserta sebagai garis hidup dan pertunjukan urutan pesan dengan arah vertikal seperti diagram urutan, komunikasi diagram memungkinkan penempatan peserta secara bebas, memungkinkan untuk menunjukkan bagaimana hubungan antar objek, dan menggunakan penandaan nomor untuk menunjukkan urutan pesan. Setiap message memiliki sequence number, di mana message dari level tertinggi memiliki nomor 1. Messages dari level yang sama memiliki prefiks yang sama. 

Fungsi :

• Bisa digunakan untuk ilustrasi dari suatu diagram use-case.
• Menunjukkan objek-objek yang diperlukan untuk merealisasikan suatu layanan dalam kondisi sistematis.

Contoh :

Sequence diagram

            Diagram interaksi menjelaskan bagaimana sekelompok objek berkolaborasi dalam beberapa perilaku. UML mendefinisikan beberapa bentuk diagram interaksi, yang paling umum adalah diagram urutan. Biasanya, diagram sekuens menangkap perilaku dari satu skenario. 

            Sequence diagram menggambarkan interaksi antar objek di dalam dan di sekitar sistem (termasuk pengguna, display, dan sebagainya) berupa message yang digambarkan terhadap waktu. Sequence diagram terdiri atas dimensi vertikal (waktu) dan dimensi horizontal (objek-objek yang terkait). Sequence diagram biasa digunakan untuk menggambarkan skenario atau rangkaian langkah-langkah yang dilakukan sebagai respons dari sebuah event untuk menghasilkan output tertentu. Diawali dari apa yang men-trigger aktivitas tersebut, proses dan perubahan apa saja yang terjadi secara internal dan output apa yang dihasilkan. 

            Masing-masing objek, termasuk aktor, memiliki lifeline vertikal. Message digambarkan sebagai garis berpanah dari satu objek ke objek lainnya. Pada fase desain berikutnya, message akan dipetakan menjadi operasi/metoda dari class. Activation bar menunjukkan lamanya eksekusi sebuah proses, biasanya diawali dengan diterimanya sebuah message. Untuk objek-objek yang memiliki sifat khusus, standar UML mendefinisikan icon khusus untuk objek boundary, controller, dan persistent entity.

Fungsi : 

• Memperlihatkan interaksi antara obyek dalam perintah yang berurut
• Menggambarkan urutan kejadian suatu aktivitas untuk mendapatkan keluaran yang diinginkan
• Detail dalam penggambaran aliran data, termasuk data, atau perilaku/respon yang dikirimkan dan diterima

State Machine diagram 

            Diagram mesin status adalah teknik yang dikenal untuk menggambarkan perilaku suatu sistem. Dalam pendekatan berorientasi objek, menggambar keadaan diagram mesin untuk satu kelas untuk menunjukkan perilaku dari satu objek.

Fungsi  : 

• Untuk memodelkan perilaku (lifecycle) suatu objek yang menunjukkan urutan kejadian yang dilewati sebuah objek, transisi dari suatu keadaan ke keadaan lainnya.

Contoh :

Activity diagram

            Diagram aktivitas adalah teknik untuk menggambarkan logika prosedural, proses bisnis, dan alur kerja. Di dalam banyak hal, mereka memainkan peran yang mirip dengan diagram alur, tetapi perbedaan utama antara mereka dan notasi diagram alir adalah bahwa mereka mendukung perilaku paralel.

Fungsi :

• Memperlihatkan urutan aktivitas proses pada suatu sistem.
• Membantu dalam memahami suatu proses secara keseluruhan.
• Menggambarkan proses bisnis dan urutan aktivitas dengan logika prosedural.

Contoh :

Composite structure diagram

                Ialah struktur komposit yang menunjukkan pengelompokan waktu proses. Dengan demikian, mereka secara alami cocok untuk memperlihatkan komponen dan bagaimana yang akan dipecah menjadi beberapa bagian. Oleh sebab itu banyak notasi ini digunakan dalam diagram komponen struktur.

Fungsi : 

• Memperlihatkan komponen dan bagaimana mereka dipecah menjadi beberapa bagian
• Kemampuan untuk menguraikan kelas secara hierarki ke dalam struktur internal. 

Contoh : 

Deployment diagram

            Deployment diagram memberikan gambaran dari arsitektur fisik perangkat lunak, perangkat keras, dan artefak dari sistem. Deployment/physical diagram menggambarkan detail bagaimana komponen di-deploy dalam infrastruktur sistem, di mana komponen akan terletak (pada mesin, server atau piranti keras apa), bagaimana kemampuan jaringan pada lokasi tersebut, spesifikasi server, dan hal-hal lain yang bersifat fisikal. Deployment diagram sebagai ujung spektrum dari kasus penggunaan, menggambarkan bentuk fisik dari sistem yang bertentangan dengan gambar konseptual dari pengguna dan perangkat berinteraksi dengan sistem. 

Fungsi : 

• Menunjuk struktur dari sistem run-time atau sekali jalan.
• Memberikan gambaran bagaimana perangkat keras memiliki keterkaitan antara satu dengan yang lainnya.
• Menunjukan gambaran dari arsitektur fisik perangkat lunak, perangkat keras, dan artefak dari sistem.

Contoh : 

Contoh 1. Secara Umum

Contoh 2. Secara Mendetail

Langkah-Langkah Penggunaan UML 

Berikut ini adalah tips pengembangan piranti lunak dengan menggunakan UML: 

1. Buatlah daftar business process dari level tertinggi untuk mendefinisikan aktivitas dan proses yang mungkin muncul. 
2. Petakan use case untuk tiap business process untuk mendefinisikan dengan tepat fungsionalitas yang harus disediakan oleh sistem. Kemudian perhalus use case diagram dan lengkapi dengan requirement, constraints dan catatan-catatan lain. 
3. Buatlah deployment diagram secara kasar untuk mendefinisikan arsitektur fisik sistem. 
4. Definisikan requirement lain (non-fungsional, security dan sebagainya) yang juga harus disediakan oleh sistem. 
5. Berdasarkan use case diagram, mulailah membuat activity diagram. 
6. Definisikan objek-objek level atas (package atau domain) dan buatlah sequence dan/atau collaboration diagram untuk tiap alir pekerjaan. Jika sebuah use case memiliki kemungkinan alir normal dan error, buatlah satu diagram untuk masing-masing alir. 
7. Buarlah rancangan user interface model yang menyediakan antarmuka bagi pengguna untuk menjalankan skenario use case. 
8. Berdasarkan model-model yang sudah ada, buatlah class diagram. Setiap package atau domain dipecah menjadi hirarki class lengkap dengan atribut dan metodanya. Akan lebih baik jika untuk setiap class dibuat unit test untuk menguji fungsionalitas class dan interaksi dengan class lain. 
9. Setelah class diagram dibuat, kita dapat melihat kemungkinan pengelompokan class menjadi komponen-komponen. Karena itu buatlah component diagram pada tahap ini. Juga, definisikan tes integrasi untuk setiap komponen meyakinkan ia berinteraksi dengan baik. 
10. Perhalus deployment diagram yang sudah dibuat. Detilkan kemampuan dan requirement piranti lunak, sistem operasi, jaringan, dan sebagainya. Petakan komponen ke dalam node. 
11. Mulailah membangun sistem. Ada dua pendekatan yang dapat digunakan : • Pendekatan use case, dengan meng-assign setiap use case kepada tim pengembang tertentu untuk mengembangkan unit code yang lengkap dengan tes. • Pendekatan komponen, yaitu meng-assign setiap komponen kepada tim pengembang tertentu. 
12. Lakukan uji modul dan uji integrasi serta perbaiki model berserta codenya. Model harus selalu sesuai dengan code yang aktual. 
13. Piranti lunak siap dirilis. 

Referensi Pdf : 

Awaad, M. H.H., H. Krauss, and H. D. Schmatz. 1978. 240 Zentralblatt fur Bakteriologie Mikrobiologie und Hygiene - Abt. 1 Orig. A Electrophoretic Characterization of Bovine Mycoplasma and Acholeplasma Reference Strains. https://personal.utdallas.edu/~chung/Fujitsu/UML_2.0/Rumbaugh--UML_2.0_Reference_CD.pdf

Dharwiyanti, Sri, and Romi Satria Wahono. 2003. “Pengantar Unified Modeling LAnguage (UML).” IlmuKomputer.com: 1–13. https://scholar.google.com/citations?user=saxQdSMAAAAJ&hl=en

Fowler, Martin. 2004. “Uml Distilled Third Edition Object Modeling Language.”. http://ce.sharif.edu/courses/96-97/2/ce418-1/resources/root/Books/UMLDistilled.pdf

Haviluddin. 2011. “Memahami Penggunaan UML ( Unified Modelling Language ).” Memahami Penggunaan UML (Unified Modelling Language) 6(1): 1–15. http://e-journals.unmul.ac.id/index.php/JIM/article/view/16

Link :

https://www.uml-diagrams.org/bank-atm-uml-composite-diagram-example.html?context=cst-examples

https://www.uml-diagrams.org/online-shopping-user-login-uml-object-diagram-example.html