(9) Behavioral UML

Pengantar Behavioral UML 

 Unified Modeling Language (UML) merupakan standar notasi visual yang digunakan dalam perancangan dan dokumentasi sistem perangkat lunak berbasis objek. Salah satu aspek penting dalam UML adalah behavioral diagrams, yaitu sekumpulan diagram yang berfungsi untuk memodelkan perilaku dinamis suatu sistem, termasuk interaksi antar objek serta perubahan keadaan selama siklus hidup sistem. Behavioral UML membantu tim pengembang memahami bagaimana sistem bekerja secara internal dan eksternal, serta bagaimana sistem merespon suatu peristiwa atau aksi pengguna. Diagram ini sangat berguna pada tahap analisis dan desain untuk menggambarkan fungsionalitas, urutan proses, serta alur kerja dalam sistem. Adapun jenis-jenis diagram perilaku (behavioral diagrams) yang akan dibahas dalam makalah ini meliputi: 

1. Activity Diagram – Menggambarkan alur proses atau aktivitas dalam sistem, termasuk percabangan dan aktivitas paralel.
2. Sequence Diagram – Memodelkan urutan interaksi antar objek seiring waktu, menekankan kronologi pengiriman pesan.
3. Use Case Diagram – Menggambarkan hubungan antara aktor dan sistem, serta layanan yang disediakan sistem terhadap aktor.
4. State Diagram – Memodelkan perubahan keadaan (state) dari suatu entitas atau objek dalam sistem akibat adanya peristiwa tertentu.
5. Communication Diagram – Menunjukkan interaksi antar objek dengan fokus pada struktur hubungan dan pengiriman pesan.
6. Timing Diagram – Menampilkan perubahan nilai atau keadaan objek terhadap waktu, berguna untuk sistem real-time dan embedded system.

Jenis Behavioral UML

1. Activity Diagram 

Activity Diagram Activity Diagram digunakan untuk memodelkan aliran aktivitas dalam suatu proses atau sistem. Diagram ini cocok untuk menggambarkan alur logis dari suatu proses bisnis, termasuk aktivitas paralel dan keputusan bercabang (branching). 

Tujuan Activity Diagram Berikut beberapa tujuan dari activity diagram:

• Menjelaskan urutan aktivitas dalam suatu proses.
• Di dalam dunia bisnis biasanya untuk modeling (memperlihatkan urutan proses bisnis). digunakan
• Mudah dalam memahami proses yang ada dalam sistem secara keseluruhan.
• Merupakan metode perancangan yang terstruktur, mirip dengan Flowchart maupun Data Flow Diagram (DFD).
• Mengetahui aktivitas aktor/pengguna berdasarkan use case/diagram yang dibuat sebelumnya. 

Berikut penjelasan lengkapnya mengenai komponen-komponen pada activity diagram di atas :

• Start Point atau Initial State (Titik Mulai/Status Awal) : Start Point adalah lingkaran hitam kecil. Biasanya digunakan untuk menandakan status awal, tindakan awal, atau titik awal aktivitas untuk setiap activity diagram.

• Activity (Aktivitas) : Activity merupakan aktivitas yang dilakukan atau sedang terjadi dalam sistem. Biasanya diawali dengan “kata kerja” dari aktivitas yang dilakukan.

• Decision atau Percabangan : Percabangan atau decision merupakan suatu titik atau point yang mengindikasikan suatu kondisi di mana adanya kemungkinan dalam perbedaan transisi. Hal tersebut diperlukan ketika sistem yang dimiliki memiliki beberapa kemungkinan atau jalan alternatif.

• Synchronization Synchronization dibagi menjadi 2 bagian, yaitu fork dan join.o Fork (percabangan) digunakan untuk memecah behaviour (tingkah laku) menjadi activity atau action (aksi) secara paralel.o Join (penggabungan) digunakan untuk menghubungkan kembali activity dengan action secara paralel.

• Merge : Menggabungkan flow yang sudah dipecah menjadi beberapa bagian oleh suatu flow.

• Swimlanes : Memecah activity diagram menjadi kolom dan barisuntuk membagi tanggung jawab objek-objek yang melakukan suatu aktivitas.

• Transition : Digunakan untuk menunjukan aktivitas selanjutnya dan sebelumnya.

• Notasi akhir (end state) : Notasi akhir digunakan untuk menandakan proses tersebut berakhir. Pada UML, notasi akhir dapat digambarkan dengan simbol sebuah bull’s eye (mata sapi).

2. Sequence Diagram

Sequence Diagram menggambarkan interaksi antar objek dalam sistem dalam bentuk urutan pengiriman pesan seiring waktu. Diagram ini menekankan urutan kronologis komunikasi antar objek dan sangat bermanfaat untuk memahami skenario kompleks dalam sistem.

3. Use Case Diagram

Use Case Diagram digunakan untuk memodelkan skenario interaksi antara aktor (pengguna atau sistem eksternal) dengan sistem. Diagram ini menunjukkan layanan (use case) yang dapat dilakukan oleh pengguna dan membantu dalam mengidentifikasi kebutuhan fungsional sistem.

4. State Diagram

State Diagram yaitu diagram yang menggambarkan seluruh state/status yang membolehkan objek-objek dalam kelas dapat dipunyai dan kejadian yang memicu status berubah. Perubahan dalam suatu status juga disebut transisi (transition) atau diagram yang menggambarkan perubahan dan transisi keadaan (dari satu status ke status lainnya) sebuah objek pada program sebagai akibat dari stimulan yang diterima.

5. Communication Diagram

Communication Diagram adalah suatu diagram yang memperlihatkan/menampilkan pengorganisasian interaksi yang terdapat disekitar objek (seperti halnya sequence diagram) dan hubungannya terhadap yang lainnya. Communication Diagram lebih menekankan kepada peran setiap objek dan bukan pada waktu penyampaian pesan/message.

Communication Diagram digunakan untuk:

• Pandangan dalam arti perilaku sistem, berfokus pada link-link di antara objek-objek.

• Ilustrasi dari suatu diagram use-case.

• Menyatakan objek-objek yang diperlukan untuk merealisasikan suatu layanan.

• Memeriksa jalur-jalur pengaksesan.

Dalam Communication Diagram terdapat 3 buah notasi, yaitu : Class roles, yang menggambarkan bagaimana benda berperilaku.

Gunakan simbol objek UML untuk menggambarkan Class Roles, tetapi class roles tidak terdaftar di objek attribute.    

Association roles, menjelaskan bagaimana asosiasi akan berperilaku diberikan situasi tertentu. Anda dapat menggambar Association roles menggunakan garis sederhana berlabel dengan stereotip.

Messages, tidak seperti Squence Diagram, Communication diagram tidak memiliki cara eksplisit untuk menunjukkan waktu dan bukannya pesan nomor urutan eksekusi. Urutan penomoran dapat menjadi bersarang menggunakan sistem desimal Dewey. Misalnya, pesan bersarang di bawah pesan pertama diberi label 1.1, 1.2, 1.3, dan seterusnya.

Berikut ini simbol Communication Diagram antara lain.

• Objek

Objek adalah instance dari sebuah kelas yang tersusun secara horizontal. Digambarkan sebagai sebuah kelas (kotak) dengan nama objek didalamnya yang diawali dengan sebuah titik koma (;).

• Actor

Actor juga dapat berhubungan dengan objek , maka actor juga dapat diurutkan sebagai kolom. Simbolnya sama pada Actor Use Case Diagram.

• Message

Message digambarkan dengan anak panah yang mengarah antar obyek dan diberi label urutan nomor yang mengindikasikan urutan komunikasi yang terjadi antar obyek, seperti yang sudahdigambarkan dan dijelaskan di atas.

6.Timing Diagram

Diagram waktu adalah grafik yang menunjukkan perubahan status sinyal atau elemen sistem sepanjang waktu. Diagram ini biasanya digunakan dalam sirkuit digital dan pengembangan perangkat lunak

untuk mengelola aliran sinyal yang membutuhkan sinkronisasi waktu. Hal ini dapat membantu untuk mengidentifikasi masalah seperti keterlambatan sinyal dan kesalahan sinkronisasi yang memengaruhi kinerja sistem. Selain itu, dapat menganalisis transisi sinyal pada input-output, mendeteksi kondisi balapan, dan mengatasi latensi.

Komponen Timing Diagram UML

Diagram ini terdiri dari beberapa komponen yang menggambarkan hubungan waktu dalam suatu sistem.

• Lifelines. Mewakili elemen sistem yang menampilkan sebagai garis vertikal dengan bagaimana objek yang berubah seiring waktu.

• Status. Adanya segmen horizontal pada garis hidup menunjukkan kondisi objek pada waktu tertentu.

• Perubahaan Keadaan. Titik pada garis hidup di mana objek berpindah dari satu keadaan ke yang lainnya.

• Batasan Waktu. Catatan yang menunjukkan persyaratan waktu untuk perubahan keadaan atau peristiwa untuk memahami aspek temporal.

• Kejadian Interaksi. Panah atau konektor antara lifeline dapat menunjukkan interaksi antar komponen pada sistem.

• Anotasi. Informasi tambahan dapat memperjelas aspek pada diagram waktu.

• Sumbu Waktu. Skala horizontal yang melintasi lifelines, menyediakan kerangka pengukuran waktu untuk diagram.

Setiap komponen memiliki peran dalam menyampaikan interaksi dan waktu yang kompleks sehingga menjadikan diagram waktu UML sebagai alat penting dalam menganalisis dan mendesain sistem Contoh timing diagram untuk verifikasi kartu ATM dimesin ATM