UML Diagram adalah - Pengertian, Jenis + Lengkap Dengan Contohnya

UML diagram adalah diagram yang didasarkan pada Unified Modelling Langguage (UML) yaitu bahasa pemodelan visual standar yang digunakan untuk pemodelan bisnis dan proses serupa, analisis, desain, dan implementasi sistem berbasis perangkat lunak.

Apa Itu UML?

UML adalah kependekan dari Unified Modeling Language. Sederhananya, UML dapat diartikan sebagai pendekatan modern untuk pemodelan dan mendokumentasikan perangkat lunak. Untuk saat ini UML merupakan salah satu teknik pemodelan proses bisnis paling populer.

UML didasarkan pada representasi diagram dari komponen perangkat lunak. Seperti kata pepatah lama "a picture is worth a thousand words". Dengan menggunakan representasi visual, kamu akan dapat lebih memahami kelemahan atau kesalahan yang mungkin terjadi dalam perangkat lunak atau proses bisnis.

UML diciptakan sebagai akibat dari terjadinya kekacauan seputar pengembangan perangkat lunak dan dokumentasi. Pada tahuan 90-an, ada beberapa cara berbeda untuk merepresentasikan dan mendokumentasikan sistem perangkat lunak. Karena diperlukannya cara yang lebih terpadu untuk secara visual mewakili sistem-sistem itu hingga akhirnya pada tahun 1994-1996 UML pun hadir.

UML dikembangkan oleh tiga insinyur perangkat lunak yang bekerja di Rational Software. UML kemudian diadopsi sebagai standar pada tahun 1997 dan hingga saat ini tetap menjadi standar, dengan dengan adanya tambahan beberapa pembaruan.

Apa Gunanya UML?

UML telah digunakan sebagai bahasa pemodelan tujuan umum (general-purpose) di bidang rekayasa perangkat lunak. Namun, sekarang UML telah banyak digunakan ke dokumentasi beberapa proses bisnis atau alur kerja. Misalnya, diagram aktivitas yang merupakan jenis diagram UML yang dapat digunakan sebagai pengganti diagram alur. Diagram aktivitas menyediakan cara pemodelan alur kerja yang lebih terstandarisasi serta berbagai fitur yang lebih luas untuk meningkatkan keterbacaan dan efektivitas.

UML sendiri digunakan dalam berbagai pengembangan perangkat lunak dan dokumentasi proses bisnis, seperti :

Sketsa

Diagram UML digunakan untuk mengkomunikasikan berbagai aspek dan karakteristik suatu sistem. Namun, hanya berupa pandangan dasar dari sebuah sistem dimana dalam hal ini tidak mencakup semua rincian yang diperlukan pada sebuah proyek yang dijalankan dari awal hingga akhir.

Forward Design - Desain sketsa yang dilakukan sebelum mengkode aplikasi. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan tampilan yang lebih baik dari sistem atau alur kerja yang ingin dibuat. Banyak masalah atau kekurangan desain dapat ditemukan disini, sehingga meningkatkan keberhasilan proyek secara keseluruhan.

Backward Design - Setelah menulis kode, maka mulailah diagram UML digambar sebagai bentuk dokumentasi untuk berbagai aktivitas, peran, aktor, dan alur kerja.

Blueprint / Cetak Biru

Dalam kasus seperti itu, diagram UML digunakan sebagai desain lengkap yang hanya membutuhkan implementasi sistem atau perangkat lunak yang sebenarnya. Biasa juga dikerjakan menggunakan alat CASE (Computer Aided Software Engineering Tools). Kelemahan utama menggunakan alat CASE adalah diperlukan tingkat keahlian tertentu untuk mengoperasikannya.

Pseudo Programming Language / Bahasa Pemrograman Semu

UML bukan merupakan bahasa pemrograman yang berdiri sendiri seperti Java, C++ atau Python, namun, dengan alat yang tepat, UML dapat berubah menjadi bahasa pemrograman semu. Untuk menjadikannya sebagai bahasa pemrograman semu, seluruh sistem perlu didokumentasikan dalam diagram UML yang berbeda.

Dengan menggunakan perangkat lunak yang tepat, diagram tersebut dapat langsung diterjemahkan ke dalam kode. Adapun metode cocok digunakan apabila waktu yang dibutuhkan untuk menggambar diagram memakan waktu lebih sedikit daripada menulis kode yang sebenarnya.

Jenis UML Diagram

Ada beberapa jenis diagram UML dan masing-masing jenis diagram tersebut memiliki tujuan yang berbeda tergantung dari apakah diagram tersebut dirancang sebelum implementasi atau sesudahnya (sebagai bagian dari dokumentasi).

Adapun jenis diagram UML dibagi bedasarkan 2 kategori yaitu Behavioral UML diagram dan Structural UML diagram. Sesuai dengan namanya, beberapa diagram UML tersebut berguna untuk menganalisis serta menggambarkan struktur suatu sistem atau proses, sedangkan lainnya menggambarkan perilaku sistem, aktor, dan komponen bangunannya.

Berikut jenis-jenisnya

Behavioral UML Diagram

• Activity Diagram
• Use Case Diagram
• Interaction Overview Diagram
• Timing Diagram
• State Machine Diagram
• Communication Diagram
• Sequence Diagram

Structural UML Diagram

• Class Diagram
• Object Diagram
• Component Diagram
• Composite Structure Diagram
• Deployment Diagram
• Package Diagram
• Profile Diagram

Perlu dicatat bahwa tidak semua dari 14 jenis diagram UML diatas digunakan secara teratur ketika mendokumentasikan sistem atau arsitektur. Yang paling sering digunakan dalam pengembangan perangkat lunak adalah: Use Case diagram, Class diagram, dan Sequence diagram.

Activity Diagram

Activity diagram mungkin dapat dikatakan sebagai diagram UML paling penting untuk melakukan pemodelan proses bisnis. Dalam pengembangan perangkat lunak, activity diagram digunakan untuk menggambarkan aliran berbagai kegiatan dan tindakan dimana bisa secara berurutan dan paralel. 

Activity diagram menggambarkan objek yang digunakan, dikonsumsi atau diproduksi oleh suatu kegiatan dan hubungan antara berbagai kegiatan. Semua hal di atas sangat penting dalam pemodelan proses bisnis.

Contoh Activity Diagram

Suatu proses tidak terfokus pada apa yang diproduksi tetapi pada serangkaian kegiatan yang mengarah satu sama lain dan bagaimana mereka saling berhubungan, dengan awal dan akhir yang jelas. Contoh di atas menggambarkan serangkaian aktivitas yang terjadi dalam proses penerbitan konten. Dalam lingkungan bisnis, ini juga disebut sebagai pemetaan proses bisnis atau pemodelan proses bisnis.

Aktor utama adalah penulis, editor, dan penerbit. Dalam activity diagram diatas, kamu dapat melihat activity diagram model berlian digunakan untuk menggambarkan proses yang membutuhkan proses percabangan atau berulang, yaitu: loop. Dalam contoh ini, salah satu loop terjadi ketika peninjau meninjau draf dan memutuskan bahwa beberapa perubahan perlu dilakukan. Penulis kemudian merevisi draft dan mendorongnya lagi, agar ulasan dapat dianalisis.

Use Case Diagram

Bagian terpenting dari sistem adalah persyaratan fungsional yang dipenuhi oleh sistem. Use case diagram digunakan untuk menganalisis persyaratan sistem tingat tinggi. Persyaratan ini digunakan melalui berbagai kasus penggunaan. Dalam use case diagram terdapat tiga komponen utama diagram UML ini, yaitu:

1. Functional requirements - direpresentasikan sebagai kasus penggunaan, kata kerja yang menggambarkan suatu tindakan
2. Actor - aktor berinteraksi dengan sistem, seorang aktor dapat berupa manusia, organisasi atau aplikasi internal atau eksternal
3. Relationship - antara aktor dan kasus penggunaan diwakili menggunakan panah lurus

Contoh Use Case Diagram

Contoh diagram UML di bawah ini menggambarkan kasus penggunaan untuk sistem manajemen inventaris. Dalam use case diagram tersebut terdapat pemilik, pemasok, manajer, petugas inventaris, dan inspektur inventaris.

Pada gambar diatas, dalam wadah melingkar mengekspresikan tindakan yang dilakukan aktor. Tindakan tersebut adalah: membeli dan membayar stok, memeriksa kualitas stok, mengembalikan stok atau mendistribusikannya. 

Jika kamu perhatikan, use case diagram UML tersebut menunjukkan perilaku dinamis antara aktor dalam suatu sistem, dengan menyederhanakan tampilan sistem dan tidak mencerminkan detail dari implementasinya.

Interaction Overview Diagram

Interaction overview diagram merupakan UML diagram mungkin yang paling kompleks. Sejauh ini kami telah menjelaskan apa itu activity diagram. Selain itu, dalam behavioral UML diagram, ada juga yang dikenal sebagai Interaction Diagram atau diagram interaksi yang mana terdiri dari

Interaction Overview Diagram

Timing Diagram

Sequence Diagram

Communication Diagram

Jadi, interaction overview diagram adalah diagram aktivitas yang terbuat dari diagram interaksi yang berbeda. Katakanlah jenis diagram UML ini adalah campuran activity diagram dengan interaction diagram, namun, sebagian besar situs web suka menganggapnya sebagai diagram aktivitas khusus. Artinya, kamu dapat menggunakan sebagian besar anotasi yang digunakan dalam diagram aktivitas, dengan penambahan elemen seperti interaksi, penggunaan interaksi, batasan waktu, durasi dll ...

Contoh Interaction Overview Diagram

Contoh di atas menunjukkan bagaimana UML diagram dapat digunakan untuk menggambarkan perilaku dinamis suatu sistem, organisasi struktural, dan interaksi di antara objek. Dari semua hal itu, juga tetap dipertimbangkan waktu dan keteraturan di mana peristiwa terjadi, sehingga mengawasi urutan peristiwa dan alur pesan.

Diagram memiliki titik awal dan akhir, sama seperti activity diagram lainnya. Kemudian, pada tampilan tingkat atas menggambarkan interaksi dan penggunaan interaksi melalui penggunaan frame persegi panjang. Dalam interaksi (bingkai persegi panjang), kami telah menyertakan diagram urutan yang berdiri sendiri secara lengkap, berisi tiga aktor utama: asisten, sistem pelaporan middleware dan inspektur. Setelah urutan tindakan selesai, aliran utama akan bercabang dimana mengulangi interaksi sebelumnya atau pindah ke interaksi baru dan kemudian mengakhiri aliran.

Timing Diagram

Timing diagram UML digunakan untuk mempresentasikan hubungan objek ketika pusat perhatian beristirahat tepat waktu. Disini kita tidak tertarik pada bagaimana objek berinteraksi atau mengubah satu sama lain, tetapi kami ingin mempresentasikan bagaimana objek dan aktor bertindak sepanjang sumbu waktu linier.

Setiap peserta individu digambarkan melalui garis hidup, yang pada dasarnya adalah langkah-langkah pembentukan garis karena peserta individu melintas dari satu tahap ke tahap lain. Fokus utama adalah pada durasi waktu acara dan perubahan yang terjadi tergantung pada batasan durasi.

Komponen utama dari timing UML  diagram yaitu

1. Lifeline - Peserta individu
2. State timeline - sebuah lifeline tunggal yang dapat melewati berbagai bagian satu jalur
3. Batasan Durasi - batasan interval waktu yang mewakili durasi yang diperlukan untuk memenuhi kendala
4. Kendala Waktu - batasan interval waktu di mana sesuatu harus dipenuhi oleh peserta
5. Destruction Occurrence / akhir hidup - pesan kejadian yang menghancurkan peserta individu dan menggambarkan akhir garis hidup peserta itu

Contoh Timing Diagram

Gambar diatas adalah contoh diagram UML dari timing diagram sederhana, dimana uml diagram ini merupakan tahapan pertumbuhan manusia. Pada hasilnya hanya akan memiliki satu garis hidup.

State Machine UML Diagram

State Machine UML Diagram juga disebut diagram statechart, digunakan untuk menggambarkan berbagai status komponen dalam suatu sistem. Disebut state machine karena diagram ini pada dasarnya adalah mesin yang menggambarkan beberapa keadaan dari suatu objek dan bagaimana objek tersebut berubah berdasarkan kejadian internal dan eksternal.

Contoh State Machine UML Diagram

State machine UML diagram yang paling sederhana adalah diagram permainan catur. Permainan catur yang khas terdiri dari gerakan yang dilakukan oleh Putih dan gerakan yang dilakukan oleh Hitam. Putih mendapat langkah pertama dan memulai permainan. Kesimpulan dari game ini dapat terjadi tergantung dari apakah giliran Putih atau Hitam. Permainan ini dapat diakhiri dengan skakmat, menyerah atau seri.

Statechart biasanya ditemukan dalam melakukan projek rekayasa maju dan mundur dari sistem yang berbeda.

Sequence UML Diagram

Diagram sekuens mungkin diagram UML yang paling penting tidak hanya dalam kelompok ilmu komputer tetapi juga sebagai model tingkat desain untuk pengembangan aplikasi bisnis. Akhir-akhir ini, diagram sekuens menjadi populer dalam menggambarkan proses bisnis, karena sifatnya yang jelas secara visual.

Sesuai namanya, diagram sekuens atau diagram urutan menggambarkan urutan pesan dan interaksi yang terjadi antara aktor dan objek. Aktor atau objek hanya dapat aktif bila diperlukan atau ketika objek lain ingin berkomunikasi dengannya, dimana semua komunikasi akan direpresentasikan secara kronologis. Untuk memahaminya perhatikan contoh dibawah

Contoh Sequence UML Diagram

Diagram sekuens digunakan untuk menggambarkan struktur suatu sistem. Lebih khusus lagi , jenis UML diagram ini digunakan dalam pengembangan perangkat lunak untuk mewakili arsitektur dari suatu sistem dan bagaimana komponen-komponen yang berbeda saling berhubungan.

Communication UML diagram

Dalam seri UML 1.x, diagram komunikasi dulu disebut diagram kolaborasi. Sesuai namanya, fokus utama dari jenis UML diagram ini adalah komunikasi antar objek.

Karena komponen inti adalah pesan yang dipertukarkan antara objek, kita dapat membangun diagram komunikasi dengan cara yang sama seperti membuat diagram sekuens. Satu-satunya perbedaan antara keduanya adalah bahwa objek dalam diagram komunikasi ditunjukkan dengan hubungan asosiasi.

Secara visual, keduanya jenis diagram UML ini berbeda dalam urutan diagram yang terstruktur baik secara vertikal dan aliran pesan mengikuti pendekatan kronologis top-down. Adapaun jenis UML diagram ini, di sisi lain menggunakan skema angka dan penunjuk panah untuk menggambarkan aliran pesan.

Dengan kata lain, diagram komunikasi jauh lebih mudah dirancang karena kamu dapat menambahkan objek di papan gambar. Setelah semua objek terhubung, maka objek tersebut hanya perlu menjadi bagian dari urutan bernomor, tanpa harus secara fisik dekat satu sama lain.

Contoh Communication UML Diagram

Berikut ini adalah salah satu contoh dari diagram komunikasi yang dapat kamu lihat pada gambar bawah ini

Class Diagram

Class diagram UML adalah jenis diagram yang paling umum untuk dokumentasi perangkat lunak. Karena sebagian besar perangkat lunak yang dibuat saat ini masih didasarkan pada paradigma Pemrograman Berorientasi Objek, menggunakan diagram kelas untuk mendokumentasikan perangkat lunak ternyata menjadi solusi yang masuk akal. Ini terjadi karena OOP didasarkan pada kelas dan hubungan di antara objek.

Secara singkat, Class diagram berisi kelas, bersama dengan atributnya (juga disebut sebagai bidang data) dan perilaku mereka (juga disebut sebagai fungsi anggota). Lebih khusus, setiap kelas memiliki 3 bidang: nama kelas di atas, atribut kelas tepat di bawah nama, operasi kelas / perilaku di bagian bawah. Hubungan antara kelas yang berbeda (diwakili oleh garis penghubung), membentuk diagram kelas.

Contoh Class Diagram

Contoh di atas menunjukkan class diagram dasar. Kelas ‘Akun Rekening’ dan ‘Rekening Tabungan’ keduanya mewarisi dari kelas yang lebih umum, ‘Akun’. Warisan ditampilkan menggunakan panah tanpa kepala. Kelas lain dalam diagram adalah kelas 'Klien'. Diagram ini cukup jelas dan dengan jelas menunjukkan kelas yang berbeda dan bagaimana mereka saling terkait.

Object Diagram

Ketika kita membahas diagram UML struktural, kita tidak punya pilihan selain mempelajari lebih dalam mengenai konsep yang berkaitan dengan ilmu komputer. Dalam pengembangan perangkat lunak, Kelas dianggap sebagai tipe data abstrak, sedangkan objek adalah turunan dari kelas abstrak. Misalnya, jika kita memiliki kelas "Mobil" yang merupakan tipe abstrak umum, maka turunan dari kelas "Mobil" akan menjadi "Pajero".

Diagram objek UML membantu pengembang perangkat lunak memeriksa apakah struktur abstrak generik yang telah mereka buat (class diagram), mewakili struktur yang layak ketika diaplikasikan, maksudnya ketika objek dari sebuah kelas dipakai. Beberapa pengembang melihatnya sebagai pengecekan akurasi tingkat kedua .

Contoh Object Diagram

Diagram UML objek di atas didasarkan pada contoh class diagram yang kami tunjukkan sebelumnya. Contoh UML diagram ini menggambarkan contoh (objek) dari kelas yang kita buat sebelumnya. Untuk lebih tepatnya, kelas umum 'Klien', sekarang memiliki klien aktual yang disebut "James".

James adalah turunan dari kelas yang lebih umum dan memiliki atribut yang sama, namun dengan nilai yang diberikan. Hal yang sama telah dilakukan dengan akun Giro dan Tabungan. Keduanya adalah objek dari kelas masing-masing.

Component Diagram

Ketika berurusan dengan sebuah dokumentasi sistem yang kompleks, maka component diagram dapat membantu memecah sistem menjadi komponen yang lebih kecil. Kadang-kadang sulit untuk menggambarkan arsitektur suatu sistem karena mungkin mencakup beberapa departemen atau mungkin menggunakan teknologi yang berbeda.

Contoh Component Diagram

Arsitektur Lambda adalah contoh khas dari arsitektur kompleks yang dapat direpresentasikan menggunakan component diagram UML. Arsitektur Lambda adalah arsitektur pemrosesan data yang digunakan oleh beberapa perusahaan untuk menyimpan serta memproses sebuah data dalam sistem terdistribusi. Yang mana terdiri dari tiga lapisan yang berbeda: the speed layer/lapisan kecepatan, the batch layer/lapisan batch dan  serving one/yang melayani.

Gambar di atas menunjukkan bagaimana diagram komponen dapat membantu dalam mendapatkan tampilan tingkat atas yang disederhanakan dari sistem yang lebih kompleks. Anotasi yang digunakan di sini tidak dirancang sesuai dengan standar UML, namun diagram komponen diatas sangat mirip dan memberikan contoh visual yang cukup baik.

Composite Structure Diagram

Merupakan jenus UML diagram yang kurang umum digunakan karena fungsinya sangat spesifik. Composite structure diagram hanya mewakili struktur internal kelas dan hubungan antara komponen kelas yang berbeda.

Para profesional bisnis umumnya tidak tertarik pada jenis UML diagram ini karena fokus utama mereka adalah pada tampilan tingkat atas komponen dan bagaimana komponen dapat berkomunikasi satu sama lain. Hampir tidak relevan bagi manajer untuk mengetahui bagaimana anggota data spesifik suatu kelas terkait dengan anggota data dari kelas lain.

Contoh Composite Structure Diagram

Deployment Diagram

Deployment diagram digunakan untuk memvisualisasikan hubungan antara perangkat lunak dan perangkat keras. Secara lebih spesifik, dengan menggunakan deloyment diagram maka dapat dibuat model fisik tentang bagaimana komponen perangkat lunak (artefak) digunakan pada komponen perangkat keras, yang dikenal sebagai node.

Adapun deployment diagram yang disederhanakan untuk aplikasi web akan mencakup:

1. Nodes - server aplikasi dan server basis data
2. Artifacts - klien aplikasi dan skema basis data

Node meng-host artefak. Skema basis data berjalan pada server basis data dan klien aplikasi berjalan pada server aplikasi. Sesuai dengan namanya, deployment diagram akan menunjukkan dengan tepat di mana setiap komponen perangkat lunak digunakan.

Package Diagram

Package diagram seperti wadah makro untuk penempatan UML diagram yang kami jelaskan di atas. Paket yang berbeda berisi node dan artefak. Keduanya mengatur diagram model dan komponen ke dalam kelompok, dengan cara yang sama, sebuah namespace merangkum nama yang berbeda yang sedikitnya saling berkaitan

Sebagai hasilnya, sebuah paket juga dapat dibangun oleh beberapa paket lain untuk menggambarkan sebuah sistem dan perilaku yang lebih kompleks. Tujuan utama dari package diagram adalah untuk menunjukkan hubungan antara berbagai komponen besar yang membentuk sistem yang kompleks.

Profile Diagram

Profile diagram bukan tipe UML diagram seperti pada umumnya. Bahkan, profile diagram dapat dianggap lebih sebagai mekanisme perpanjagan daripada jenis diagram UML yang lain.

Dengan penggunaan Stereotypes / stereotip, Tagged values / nilai yang ditandai, serta Constraints / batasan, kamu dapat memperluas dan menyesuaikan notasi UML yang sudah ada. Diagram profil seperti bahasa, jika kamu berbicara bahasa Indonesia, kamu dapat membuat sebuah kalimat baru, dan jika kamu berbicara diagram profil, maka kamu dapat membuat properti dan semantik baru untuk diagram UML.

1. Stereotypes - digunakan untuk memperluas elemen UML yang tersedia. Dengan kata lain, memungkinkan kamu untuk membuat, mengedit, atau mendapatkan elemen atau blok bangunan baru yang kemudian dapat langsung digunakan dalam diagram.
2. Tagged values - Anggap saja seperti menambahkan atribut baru ke model yang sudah ada. Nilai yang ditandai baru akan menghasilkan masing-masing kata kunci baru.
3. Constraints – Sesuai dengan kata tersebut, constraint atau batasan/kendala dapat kita anggap sebagai sebuah kondisi baru yang ditambahkan ke diagram. Contohnya "saldo terhutang harus lebih besar dari Rp. 50.000", batasan ini dapat digunakan untuk mengontrol kapan rekening giro harus diakhiri oleh sistem bank. 

Untuk saat ini UML diagram telah menjadi sebuah kebutuhkan bukan hanya oleh pengembang perangkat lunak tetapi juga oleh industri dan pelaku bisnis. Pada awalnya, hanya pengembang perangkat lunak dan profesional dari industri TI yang menggunakan UML untuk mendokumentasikan model, sistem, dan arsitektur perangkat lunak. 

Namun, sekarang ini, UML diagram digunakan di berbagai industri dan banyak pelaku bisnis mulai mengadopsinya dalam pekerjaan sehari-hari mereka.

Alat Untuk Menggambar UML Diagram

Untuk mendokumentasikan perangkat lunak, proses atau sistem, kamu memerlukan alat yang tepat yang membuat anotasi UML dan template diagram UML. Ada beberapa alat dokumentasi perangkat lunak yang dapat membantu kamu menggambar diagram UML.

Kami membaginya kedalam beberapa kategori yaitu:

Kertas dan pulpen - Ini merupakan alat paling sederhana untuk menggambar diagram UML. Ambil kertas dan pulpen, buka cheatsheet UML sintaks dari web dan mulai menggambar semua jenis diagram yang kamu butuhkan.

Aplikasi Online - ada beberapa aplikasi online yang dapat digunakan untuk menggambar diagram UML. Sebagian besar menawarkan uji coba gratis atau free trial. Jika kamu ingin menggambar diagram UML dalam jangka panjang, maka lebih baik jika berlangganan premium untuk salah satu aplikasi online tersebut.

Aplikasi Online Gratis - Sebenarnya sama saja dengan yang diatas yang merupakan aplikasi online untuk menggambar UML diagram, bedanya aplikasi seperti ini full gratis dilengkapi dengan tutorial dan template diagram UML yang sudah jadi. Salah satu contohnya adalah draw.io

Aplikasi Dekstop / Offline - Merupakan aplikasi yang harus didwonload dan diinstal terlebih dahulu di perangkat pc sebelum bisa digunakan. Seperti halnya aplikasi online, ada yang menawarkan secara gratis, free trial, serta berbayar.