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1 Einführung in die UML Dipl.-Ing. Päd. Alexander Huwaldt Die Grundkonzepte und Diagramme der Unified Modeling Language. Unified Modeling Language UML.

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Präsentation zum Thema: "1 Einführung in die UML Dipl.-Ing. Päd. Alexander Huwaldt Die Grundkonzepte und Diagramme der Unified Modeling Language. Unified Modeling Language UML."—  Präsentation transkript:

1 1 Einführung in die UML Dipl.-Ing. Päd. Alexander Huwaldt Die Grundkonzepte und Diagramme der Unified Modeling Language. Unified Modeling Language UML

2 2 Unified Modeling Language UML

3 3 Visualisieren Kommunizieren Komplexität beherrschen Unified Modeling Language UML

4 4 Die UML ist ein Satz von Notationen zur Beschreibung objektorientierter Softwaresysteme. Ihre Autoren sind: Grady Booch: Object oriented design and applications James Rumbaugh: O bject M odeling T echnique Ivar Jacobson: Use-Cases Einführung UML

5 5 Die UML soll nach den Wünschen der Autoren eine Reihe von Aufgaben und Zielen verfolgen, wie zum Beispiel: Bereitstellung einer universellen Beschreibungssprache für alle Arten objektorientierter Softwaresysteme und damit eine Standardisierung, Vereinigung der bekanntesten Beschreibungsnotationen (Methoden) und ein für zukünftige Anforderungen offenes Konzept. Ziele UML

6 6 Zeige die Zusammenhänge, Visualisiere das Endprodukt für den Benutzer, Verwende standardisierte Darstellungen, Kläre mit dem Benutzer die Anforderungen, Bespreche mit dem Programmierer die Details. Visualisieren und Kommunizieren UML

7 7 Verwende für jedes System ein separates Modell, Zeige in einer Darstellung einen Aspekt des Modells, Strukturiere das Modell, Verwende Vorlagen und Komponenten wieder. Komplexität beherrschen UML

8 8 Die UML bietet auf der einen Seite eine Reihe unterschiedlichster Werkzeuge für die reine Visualisierung und Dokumentation. Auf der anderen Seite bilden vor allem Klassendiagramme den Rahmen für die Spezifikation und Erstellung von objektorientierten Anwendungssystemen. Die angebotenen Werkzeuge dienen der Abbildung der statischen Struktur und des dynamischen Verhaltens des Anwendungssystems. Die Möglichkeiten UML

9 9 Die UML unterscheidet zwischen statischen und dynamischen Modellen eines Systems. Zum Beispiel: Klassendiagramme, Verhaltensdiagramme Basisklasse Klasse2 Attribute Operationen Attribute Operationen Objekt2 Objekt3 Objekt1 Diagrammtypen UML

10 10 Die Diagramme UML Verhaltensdiagramme Aktivitätsdiagramm activity diagram Zustandsdiagramm state diagram Wechselwirkungsdiagramme Sequenzdiagramm sequenz diagram Kollaborationsdiagramm collaboration diagram Anwendungsfalldiagramm use case diagram Klassendiagramm class diagram Diagramme der UML Übersicht und Einordnung der Diagrammtypen in der UML Implementationsdiagramme Einsatzdiagramm deployment diagram Komponentendiagramm component diagram

11 11 Das use case diagram (Anwendungsfalldiagramm) dient als Einstiegsebene für das Modell aus Anwendersicht. Es ist ein zweckmäßiges Hilfsmittel zum Erfassen der Benutzerforderungen und Ermitteln der Systemgrenzen. Es beschreibt das System in der Interaktion mit dem Benutzer. Actor System VideoDat Videoausleihe bearbeiten Anwender Videorückgabe bearbeiten Anwendungsfalldiagramm UML Anwendungsfall

12 12 Das class diagram (Klassendiagramm) dient zum Modellieren der statischen Struktur von Klassen und deren Beziehungen. Inhalt: Klassen mit Attributen und Operationen, Beziehung zwischen den Klassen Das Klassendiagramm steht im Zentrum der objektorientierten Modellierung. Es ist die Basis für die Quelltexterzeugung. Die anderen Diagramme haben dokumentierenden Charakter. Während der Projektbearbeitung wird das Klassendiagramm schrittweise vervollständigt. (Konzept, Spezifikation, Implementierung) Klassendiagramm UML Assoziation Vererbung Beispiele für Beziehungen: 1,* *,1 Person Verkäufer Video Kunde Klasse Attribute Operationen

13 13 Das dynamische Verhalten und die Interaktion zwischen Objekten kann in der Form eines activity diagram (Aktivitätsdiagramm) dargestellt werden. Das Zeitverhalten und die Statusübergänge zwischen den Objekten sind besonders übersichtlich durch die Darstellung der Objekte als swimlanes (Schwimmbahnen). Das Aktivitätsdiagramm gehört zu den Verhaltensdiagrammen. Hier finden wir weitere Diagrammformen, die sich inhaltlich überschneiden: Zustandsdiagramm, Sequenzdiagramm, Kollaborationsdiagramm. Aktivitätsdiagramm UML Die Verwendung ist abhängig von der Bearbeitungsstufe des Projektes oder der gewünschten Diagrammaussage. Das Aktivitätsdiagramm ist besonders in der ersten Konzeptstufe als Verfeinerung von Anwendungsfällen zweckmäßig.

14 14 Das dynamische Verhalten innerhalb einer Klasse kann in der Form eines state diagram (Zustandsdiagramm) erfasst werden. Das Zeitverhalten und die Statusübergänge zwischen einzelnen Operationen der Klassen können dargestellt werden. Zustandsdiagramm UML Die Verwendung ist abhängig von der Bearbeitungsstufe des Projektes oder der gewünschten Diagrammaussage. Das Zustandsdiagramm ist geeignet, aufwendige Transaktionen innerhalb einer Klasse darzustellen. Sobald mehrere Klassen beteiligt sind, ist eine andere Diagrammform zu wählen. Das Zustandsdiagramm gehört zu den Verhaltensdiagrammen. Hier finden wir weitere Diagrammformen, die sich inhaltlich überschneiden: Aktivitätsdiagramm, Sequenzdiagramm, Kollaborationsdiagramm.

15 15 Das dynamische Verhalten und die Interaktion zwischen Objekten kann in der Form eines sequence diagram (Sequenzdiagramm) dargestellt werden. Die Nachrichtenbeziehungen (Aufrufen von Operationen) zwischen den Objekten und deren Lebenszeit sind besonders übersichtlich durch die Darstellung der Klasseninstanzen (Objekte) als lifelines (Lebenslinien) und der Darstellung von Aufrufparametern gegeben. Das Sequenzdiagramm gehört zu den Verhaltens- diagrammen. Hier finden wir weitere Diagrammformen, die sich inhaltlich überschneiden: Aktivitätsdiagramm, Zustandsdiagramm, Kollaborationsdiagramm. Die Verwendung ist abhängig von der Bearbeitungsstufe des Projektes oder der gewünschten Diagrammaussage. Das Sequenzdiagramm ist besonders in der fortgeschrittenen Spezifikation mit einem hohen Detailierungsgrad zweckmäßig. Sequenzdiagramm UML ::Verkäufer() ::video_prüfen (int VNr) ::~Verkäufer() Kunde ::Kunde() ::~Kunde() MyApp ::Video (VNr) Verkäufer ::~Video() ::setAusleistatus(int) Video

16 16 Das Kollaborationsdiagramm gehört zu den Verhaltensdiagrammen. Hier finden wir weitere Diagrammformen, die sich inhaltlich überschneiden: Aktivitätsdiagramm, Sequenzdiagramm, Zustandsdiagramm. Kollaborationsdiagramm UML Die Verwendung ist abhängig von der Bearbeitungsstufe des Projektes oder der gewünschten Diagrammaussage. Das Kollaborationsdiagramm ist eine alternative Darstellung zum Sequenzdiagramm. Das dynamische Verhalten von Objekten kann ebenso in der Form eines collaboration diagram (Kollaborationsdiagramm) dargestellt werden. Die Reihenfolge der einzelnen Operationen und deren Parameter finden sich hier.

17 17 Module und andere Softwarekomponenten werden in component diagrams (Komponentendiagrammen) dokumentiert. Bestandteile sind: Module Abhängigkeiten (Benutzt-Beziehungen oder Übersetzungsabhängigkeiten) Komponentendiagramm UML Kunde Video Verkäufer MFC20.DLL Nutzer- Interface VIDEO.EXE benutzt DAO VIDEO.DBx Zugriff auf Datenbank- Interface besteht aus benutzt Problem- Ebene besteht aus Zugriff auf Daten Ausgaben Eingaben benutzt besteht aus

18 18 Ähnlich wie component diagrams werden deployment diagrams (Einsatzdiagramme) zur Modellierung physikalischer Eigenschaften benutzt. Sie beschreiben die Verteilung von Verarbeitungsprozessen (Programmen) auf Rechnern. Als Ausführungsplattformen (Node) kommen dabei neben Rechnern auch Drucker, Controller usw. in Betracht. Einsatzdiagramm UML IPX-Netzwerk Belegdrucker Arbeitsplatz 2 VIDEO.EXE NT-Server SQL-ServerVideo.dbx Belegdrucker Arbeitsplatz 1 VIDEO.EXE

19 19 Class, Responsibility and Collaborators Der Einsatz erfolgt als Hilfsmittel am Beginn der Analyse. CRC-Karten dienen zum Auffinden der wichtigsten Objekte, deren Aufgaben und Verbindungen mit anderen Objekten. Schema einer CRC-Karte: CRC-Karte UML Classname (Klassenname) Responsibilities (Verantwortlich für) Collaborators (Zusammenarbeit)

20 20 Ein Vorgehensmodell UML Das hier gezeigte Vorgehensmodell zeigt die drei Stufen der Modellierung mit der UML: Konzept, Spezifikation und Implementierung. Gleichzeitig sind in diesen Modellierungs- schritten die zweckmäßigen Einstiegs- diagramme zugeordnet. Spezifikation Logische Sicht Einsatzsicht Implementierung Komponentensicht Konzept Anwendersicht CRC Karten Start

21 21 Visualisieren Spezifizieren Konstruieren Dokumentieren In allen Projektphasen UML

22 22 Bernd Oestereich: Objektorientierte Softwareentwicklung mit der Unified Modeling Language 3., aktualisierte Auflage (UML 1.0) Verlag R. Oldenbourg, München Seiten, Hardcover, gebunden Erscheinungsdatum: Preis: 78 DM (im Erscheinungsjahr) ISBN Empfehlung UML

23 23 Quelle: Bernd Oestereich: Objektorientierte Softwareentwicklung mit der Unified Modeling Language Notationsübersicht UML

24 24 Notationsübersicht UML Quelle: Bernd Oestereich: Objektorientierte Softwareentwicklung mit der Unified Modeling Language


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