La version 2.0 de UML 3 a été diffusée fin 2004. Afin d'éviter tout problème d'interprétation, les sémantiques des modèles UML ont été grandement précisées. De plus, des diagrammes de description ont été rajoutés pour décrire les interactions et les interdépendances entre les différents diagrammes. Avec ses nombreuses nouveautés et améliorations, UML 2.0 dispose d'un langage considérablement enrichi en comparaison avec les précédentes versions. L’utilisation d’UML 2.0 repose avant tout sur la connaissance UML 1.0 et enrichi le modèle UML pour lui permettre d’être plus descriptif et plus opérationnel en terme de conception logicielle. Nous retiendrons notamment l’apparition de nouveaux diagrammes tel que le diagramme global d'interaction (interaction overview) qui permet d'associer les notations du diagramme de séquence à celle du diagramme d'activité, ce qui facilite la description d’une méthode complexe. C'est une variante du diagramme d'activité. Et le diagramme de temps (timing diagram) qui modélise les contraintes d'interaction entre plusieurs objets, comme le changement d'état en réponse à un évènement extérieur.
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