オブジェクト図(オブジェクトズ)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

オブジェクト図は、UML（統一モデリング言語）で規定されている静的な構造図の一つである。その主な目的は、システムのある特定の時点における、オブジェクトのインスタンス群とそれらの間に存在する関係性を視覚的に表現することにある。システム全体の設計図や骨格を示すクラス図が「型」を定義するのに対し、オブジェクト図はその型から生成された「実体」が、ある瞬間にどのような状態であり、どのようにつながっているかを示すスナップショットとして機能する。この性質から、オブジェクト図は複雑なデータ構造の具体例を示したり、特定のシナリオにおけるシステムの振る舞いの結果を確認したりする際に極めて有効なツールとなる。

オブジェクト図を正確に理解するためには、クラス図との関係性を把握することが不可欠である。クラス図は、システムを構成するクラス、その属性、操作、そしてクラス間の関連といった、システムの静的な構造を定義する設計図の役割を担う。例えば、「書籍」というクラスを定義する場合、クラス図には「タイトル」や「著者名」といった属性や、「貸し出す」といった操作が記述される。これに対してオブジェクト図は、その「書籍」クラスから実際に生成されたインスタンス、例えば「『オブジェクト指向入門』」や「『UML実践活用』」といった具体的な書籍オブジェクトを描画する。つまり、クラス図が概念的なテンプレートであるならば、オブジェクト図はそのテンプレートから作成された具体的な成果物そのものを表現する図なのである。クラス図で定義されたクラス間の「関連」は、オブジェクト図ではオブジェクト間の具体的なつながりである「リンク」として表現される。

オブジェクト図は、いくつかの基本的な要素で構成される。中心となる要素は「オブジェクト」であり、UMLの記法では長方形で表される。長方形の内部には、「オブジェクト名:クラス名」という形式で識別情報を記述し、全体にアンダーラインを引くのが標準的な表記法である。オブジェクト名はインスタンスを特定するための名前であり、省略することも可能である。その場合、「:クラス名」のように表記され、これは匿名オブジェクトと呼ばれる。オブジェクトの長方形の内部には、そのインスタンスが持つ属性と、その具体的な「値」を「属性名 = 値」の形式で記述することができる。例えば、クラス図で「名前: String」と定義された属性は、オブジェクト図では「名前 = "山田太郎"」といった具体的なデータとして示される。これにより、抽象的な設計がどのように具現化されるかを明確にすることができる。オブジェクト間の関係性は「リンク」と呼ばれる実線で表現される。リンクは、二つのオブジェクトインスタンスが何らかの形で関連付けられていることを示し、これはクラス図における「関連」がインスタンス化されたものである。

オブジェクト図は、システム開発の様々な場面で活用される。特に有効なのは、複雑なデータ構造を理解・説明する場面である。例えば、従業員が部下を持ち、その部下もまた別の部下を持つといった再帰的な関連や、多対多の複雑な関連を持つデータモデルをクラス図だけで理解するのは難しい場合がある。このような時、具体的なオブジェクトとリンクを示したオブジェクト図を作成することで、データ構造の具体的なイメージを掴みやすくなり、設計の妥当性を検証する助けとなる。また、システムの特定の機能やユースケースを実行した後の状態を確認するためにも用いられる。ある処理が完了した時点で、どのオブジェクトが生成され、各オブジェクトの属性値がどうなり、オブジェクト間のリンクがどのように変化したかをオブジェクト図で示すことで、設計通りにシステムが動作しているかを確認することができる。これは、テストケースの例を示す際や、デバッグの過程で問題の原因を特定する際にも役立つ。さらに、開発者間や、開発者と顧客との間でのコミュニケーションツールとしても重要な役割を果たす。抽象的なクラス図だけでは認識の齟齬が生じやすいが、具体的な例を示すオブジェクト図を併用することで、システムの振る舞いやデータに関する共通理解を形成しやすくなる。

オブジェクト図を活用する主なメリットは、その具体性にある。抽象的なモデルを具体的なインスタンスで示すことにより、設計内容の理解を深め、潜在的な問題を早期に発見できる可能性が高まる。また、システムの静的な構造の一例を視覚化することで、チーム内の円滑なコミュニケーションを促進する。しかし、オブジェクト図の利用には注意点も存在する。オブジェクト図はあくまでシステムのある一瞬を切り取ったスナップショットであるため、時間経過に伴う状態の変化やオブジェクト間の動的な相互作用を表現することはできない。そのような動的な振る舞いをモデル化するためには、シーケンス図やコミュニケーション図、ステートマシン図といった他のUML図を適切に使い分ける必要がある。また、システムのあらゆる状態やシナリオに対してオブジェクト図を作成することは、多大な工数がかかるため非現実的である。したがって、オブジェクト図は、システムの設計において特に重要、あるいは特に複雑で理解が困難な部分に焦点を当て、限定的に作成・利用するのが最も効果的なアプローチである。