Download free : OMG Unified Modeling Language Specification

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1. UML Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
1.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Primary Artifacts of the UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Motivation to Define the UML. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.4 Goals of the UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.5 Scope of the UML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.6 UML - Past, Present, and Future . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2. UML Semantics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1

Part 1 - Background 
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 Language Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2.3 Language Formalism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Part 2 - Foundation 
2.4 Foundation Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13


Part 3 - Behavioral Elements 
2.8 Behavioral Elements Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.9 Common Behavior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.10 Collaborations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
2.11 Use Cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
2.12 State Machines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
2.13 Activity Graphs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

Part 4 - General Mechanisms 
2.14 Model Management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Index 185

3. UML Notation Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-1

Part 1 - Background 
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Part 2 - Diagram Elements 
3.2 Graphs and Their Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3.3 Drawing Paths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.4 Invisible Hyperlinks and the Role of Tools . . . . . . . . . . . . 8
3.5 Background Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3.6 String . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3.7 Name . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.8 Label . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.9 Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.10 Expression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.11 Note . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.12 Type-Instance Correspondence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Part 3 - Model Management 
3.13 Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.14 Subsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.15 Model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Part 4 - General Extension Mechanisms 
3.16 Constraint and Comment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.17 Element Properties . . . .

3.18 Stereotypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Part 5 - Static Structure Diagrams 
3.19 Class Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.20 Object Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.21 Classifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.22 Class. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.23 Name Compartment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.24 List Compartment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.25 Attribute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.26 Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.27 Type vs. Implementation Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3.28 Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.29 Parameterized Class (Template) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.30 Bound Element. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.31 Utility . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.32 Metaclass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.33 Enumeration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.34 Stereotype . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.35 Powertype . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.36 Class Pathnames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.37 Accessing or Importing a Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.38 Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.39 Composite Object. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.40 Association. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.41 Binary Association . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.42 Association End . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
3.43 Multiplicity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
3.44 Qualifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.45 Association Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.46 N-ary Association . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.47 Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
3.48 Link . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.49 Generalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.50 Dependency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.51 Derived Element . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.52 InstanceOf .


Part 6 - Use Case Diagrams 
3.53 Use Case Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.54 Use Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.55 Actor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.56 Use Case Relationships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.57 Actor Relationships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

Part 7 - Sequence Diagrams 
3.58 Kinds of Interaction Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.59 Sequence Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3.60 Object Lifeline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.61 Activation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.62 Message and Stimulus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.63 Transition Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

Part 8 - Collaboration Diagrams 
3.64 Collaboration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.65 Collaboration Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.66 Pattern Structure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
3.67 Collaboration Contents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
3.68 Interactions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
3.69 Collaboration Roles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
3.70 Multiobject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
3.71 Active object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
3.72 Message and Stimulus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
3.73 Creation/Destruction Markers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

Part 9 - Statechart Diagrams 
3.74 Statechart Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
3.75 State . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
3.76 Composite States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
3.77 Events. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
3.78 Simple Transitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
3.79 Transitions to and from Concurrent States . . . . . . . . . . . . . 141
3.80 Transitions to and from Composite States . . . . . . . . . . . . . 142
3.81 Factored Transition Paths . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
3.82 Submachine States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
3.83 Synch States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

Part 10 - Activity Diagrams

3.84 Activity Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
3.85 Action state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
3.86 Subactivity state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
3.87 Decisions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
3.88 Swimlanes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
3.89 Action-Object Flow Relationships . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
3.90 Control Icons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
3.91 Synch States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
3.92 Dynamic Invocation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
3.93 Conditional Forks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

Part 11 - Implementation Diagrams 
3.94 Component Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
3.95 Deployment Diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
3.96 Node. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
3.97 Component . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Index 173

4. UML Standard Profiles .

Part 1 - UML Profile for Software Development Processes 
4.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4.2 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4.3 Summary of Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
4.4 Stereotypes and Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4.5 Well-Formedness Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Part 2 - UML Profile for Business Modeling 
4.6 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.7 Summary of Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4.8 Stereotypes and Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.9 Well-Formedness Rules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

5. UML CORBAfacility Interface Definition.
5.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
5.2 Mapping of UML Semantics to Facility Interfaces . . . . . . 4
5.3 Facility Implementation Requirements . . . . . . . . . . . . . . . 6
5.4 IDL Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

6. UML XMI DTD Specification. .
6.1 Overview . . . . .

6.2 Physical Metamodel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
6.3 UML XMI DTD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

7. Object Constraint Language Specification 
7.1 Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
7.2 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
7.3 Connection with the UML Metamodel . . . . . . . . . . . . . . . . 5
7.4 Basic Values and Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
7.5 Objects and Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
7.6 Collection Operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
7.7 The Standard OCL Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
7.8 Predefined OCL Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
7.9 Grammar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
A. UML Standard Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-1
B. OMG Modeling Glossary .

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