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Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 1 UML-Historie (1/2) Vereinheitlichung und Erweiterung bestehender OO- Modellierungstechniken: Õ Grady Booch.

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1 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 1 UML-Historie (1/2) Vereinheitlichung und Erweiterung bestehender OO- Modellierungstechniken: Õ Grady Booch (OOD, Wolkenklassen) Õ James Rumbaugh (OMT) Õ Ivar Jacobsen (Use-Cases) Januar 1997: Version 1.0 (von OMG als Standard gewählt); heute: Version 1.3 in Vorbereitung Exakte Spezifikation unter:

2 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 2 UML-Historie (2/2)

3 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 3 Ziel von UML: Objektorientierte Modellierung aller Systeme in allen Entwicklungsstufen. Umfangreiche Dokumentation. Detaillierte Spezifikation der Semantik. Verfügbarkeit, Akzeptanz, Erweiterbarkeit

4 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 4 Views (Ansichten) Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

5 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 5 User-View (1/5) Wie sieht der Anwender das System? Beschreibt das Problem und die Lösung aus der Sicht derjenigen Menschen, dessen Probleme durch die Lösung angesprochen werden. Summe aller Beschreibungen bildet die externe Sicht des Systems. UML-Notationen: Õ Use-Cases Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

6 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 6 User-View (2/5): Use Case Diagramme Einsatz Õ Analysephase Õ Kommunikation mit Auftraggeber / Benutzer Õ Erfassung von Anwendungsfällen (Use Cases) Elemente Õ Akteure Õ System Õ Use Cases Õ Kommentare Õ Beziehungen Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Name > Name

7 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 7 User-View (3/5): Use Case Diagramme Beziehungen (Fts): Õ >: Ein Anwendungsfall D benutzt (uses) einen Anwendungsfall B, wenn er dessen Verhalten beinhaltet. Die >-Beziehung faktorisiert gemeinsames Verhalten aus Anwendungsfällen heraus, um es in verschiedenen anderen Fällen benutzen zu können. Õ >: Ein Anwendungsfall D erweitert (extends) einen Anwendungsfall B, wenn er an einem Erweiterungspunkt zusätzliches spezialisiertes Verhalten einfügt. Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Name > Name >

8 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 8 User-View (4/5): Use Case Diagramme Beispiel 1: Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

9 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 9 User-View (5/5): Use Case Diagramme Beispiel 2:

10 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 10 Structural View (1/11) Modelliert statische Struktur der Problemwelt und der Lösung (logische Sicht). Ignoriert weitestgehend Verhalten des Systems. Anwendbar auf verschiedenen Abstraktionsniveaus Õ Durchgängig benutzbar von Analyse bis zur Wartung UML-Notationen: Õ Klassendiagramme Õ Klassendiagramme (Statische Struktur des Systems) Õ Objektdiagramme Õ Objektdiagramme (Statische Struktur des Systems zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Ausführung. Beschreiben konkrete Instanziierung eines Klassendiagramms.) Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

11 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 11 Structural View (2/11): Klassendiagramme Elemente Õ Klassen: Beschreibung von einer Menge von Objekten mit gleichen strukturellen Eigenschaften und gleichem Verhalten. Õ Sichtbarkeit: + public, # protected, - private Õ Besonderheiten: Klassenvariablen und -methoden, abstrakte Klassen/Methoden Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view (Stereotyp) Name Attribute [:type [=initval]] Operation (arglist): retype Name oder

12 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 12 Structural View (3/11): Klassendiagramme Elemente (Fts) Õ Interfaces: Definieren eine Menge von extern verfügbaren Operationen, die anderen Klassen angeboten werden. Õ Templates: Beschreiben eine Familie von Klassen, die eine gemeinsame Form haben. Spezielle Klassen legen freie Parameter der Template-Klasse fest. Õ Entwurfsmuster: Standardentwürfe für Teilprobleme Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Name Parameter-List Name > (Value-List) Entwurfs- muster Klasse1 Klasse2 Rolle

13 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 13 Structural View (4/11): Klassendiagramme Beziehungen: Õ Assoziationen (binär) Beschreiben Verbindungen zwischen Klassen. Zahlen oder * an den Enden der Assoziationen geben an, wieviele Objekte der Klasse man an diesem Ende finden kann, wenn man von einem Objekt auf der anderen Seite ausgeht. Keine Angabe= 1 Name sollte durch ein die Leserichtung vorgeben. Gerichtete Assoziationen (Pfeilspitze) kennzeichnen lediglich Referenzen in Pfeilrichtung. Õ Assoziationen (n-är) Raute, die mit den beteiligten Klassen verbunden ist. Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Klasse1Klasse2 Rolle1Rolle2 Name * | n..m Klasse3Klasse1 Klasse2 Name

14 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 14 Structural View (5/11): Klassendiagramme Beziehungen (Fts) Õ Assoziation (Fts) Qualifizierte Assoziation Zugriffsschlüssel auf beteiligte Klasse. Õ Aggregation Ganzes-Teil-Beziehung Kardinalitäten wie bei Assoziation Standard 1:n Õ Komposition Strengere Form der Aggregation, Teil vom Ganzen existenzabhängig. Kardinalitäten wie bei Aggregation Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Klasse1Klasse2 Name Klasse1Klasse2 Klasse1Klasse2

15 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 15 Structural View (6/11): Klassendiagramme Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Beziehungen (Fts) Õ Vererbung Generalisierung/ Spezialisierung Klasse1 Klasse2Klasse3

16 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 16 Structural View (7/11): 1. Beispiel Kardinalitäten?

17 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 17 Structural View (8/11): 2. Beispiel

18 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 18 Structural View (9/11): Objektdiagramme Variante des Klassendiagramms Zeigt alle in Beziehung stehenden Instanzen Snapshot eines (Teil-) Systems Können verwendet werden, um spezielle Objektkonfigurationen zu untersuchen. Notation: Õ InstanzName:Klassenname Õ Nur einfache Links zwischen Klassen Õ Keine Methoden Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

19 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 19 Structural View (10/11): Objektdiagramme 1. Beispiel t=x Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

20 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 20 Structural View (11/11): Objektdiagramme 2. Beispiel Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

21 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 21 Behavioral View (1/15) Modelliert dynamische Aspekte des Systems, sein Verhalten Ignoriert weitestgehend Struktur des Systems. Anwendbar auf verschiedenen Abstraktionsniveaus Õ Durchgängig benutzbar von Analyse bis zur Wartung UML-Notationen: Õ Sequenz-Diagramme Õ Sequenz-Diagramme: Stellt den Fluß von Nachrichten zwischen Objekten im Zeitablauf dar. Õ Kooperations-Diagramme Õ Kooperations-Diagramme: Andere Form der Sequenzdiagramme mit Fokus auf der Verantwortlichkeit und Kooperation der beteiligten Objekte. Õ Statechart-Diagramme Õ Statechart-Diagramme: Geben an, bei welchen Ereignissen Objekte einer Klasse ihren Zustand ändern und welche Reaktionen sie dabei zeigen. Õ Aktivitäts-Diagramme Õ Aktivitäts-Diagramme: Andere Form der Statechart-Diagramme, wobei meistens in Zuständen eine Aktivität ausgeführt wird und die meisten Zustandsübergänge durch das Ende einer Aktivität ausgelöst wird. Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

22 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 22 Elemente Õ Objektinstanz mit Lebenslinie Õ Aktivierung eines Objektes Õ Nachricht / Antwort Õ Rekursion Õ Löschen eines Objektes Behavioral View (2/15): Sequenzdiagramme Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Name Name() Name

23 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 23 Behavioral View (3/15): Sequenzdiagramme 1. Beispiel Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

24 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 24 Behavioral View (4/15): Sequenz- diagramme 2. Beispiel

25 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 25 Elemente Õ Objektinstanz Õ Nachricht Õ Erstellung /Löschen Õ Reihenfolge Behavioral View (5/15): Kooperationsdiagramme Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Objekt::Klasse Name Reihenfolge-Nr.(geschachtelt) Name New()Destroy()

26 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 26 Behavioral View (6/15): Kooperationsdiagramme 1. Beispiel

27 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 27 Behavioral View (7/15): Kooperationsdiagramme 2. Beispiel

28 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 28 Behavioral view (8/15): Statechart-Diagramme (erweiterte Zustandsautomaten) Elemente Õ Zustand (Ausprägung von Eigenschaften eines Objektes, die über eine gewisse Zeitspanne konstant ist) Õ Anfangszustand Õ Endzustand Õ Zustandsüberführung Õ Zustandshierarchie Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Name Aktivitäten (entry, do, exit) Ereignis [Bedingung]/ Aktion E/A

29 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 29 Elemente (Fts.) Õ Nebenläufige Zustände Õ Synchronisation Behavioral view (9/15): Statechart-Diagramme Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

30 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 30 Behavioral view (10/15): Statechart-Diagramme 1. Beispiel Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

31 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 31 Behavioral view (11/15): Statechart-Diagramme 2. Beispiel

32 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 32 Elemente Õ Aktivität Õ Aktivitätswechsel Õ Entscheidung Õ Synchronisation / Splitting Behavioral view (12/15): Aktivitäts-Diagramme Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Name [Bedingung] [Bedingung1] [Bedingung2]

33 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 33 Elemente (Fts.) Õ Startaktivität Õ Endaktivität Õ Mitführen von relevanten Objekten und deren Zustand Behavioror view (13/15): Aktivitäts-Diagramme Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Objekt::Klasse [Zustand]

34 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 34 Behavioral view (14/15): Aktivitäts- Diagramme 1. Beispiel

35 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 35 Behavioral view (15/15): Aktivitäts-Diagramme 2. Beispiel

36 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 36 Implementation view (1/3) Beschreibt Struktur der Realisierung (Komponenten, Beziehungen und Abhängigkeiten) Ignoriert weitestgehend Struktur des Anwendungssystems. Anwendbar auf der Ebene der Implementierung. UML-Notationen: Õ Komponenten-Diagramm Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

37 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 37 Elemente: Õ Komponente (Quellcodes, Libraries, Programme...) Õ Aufruf, Abhängigkeit Implementation view (2/3): Komponenten-Diagramm Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Name:Typ

38 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 38 Implementation view (3/3): Komponenten-Diagramm, 1. Beispiel

39 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 39 Environment view (1/3) Modelliert strukturelle Aspekte aus der Umgebung des Problembereichs und den Zusammenhang zur erstellten Software. Betrachtet wird dabei ein laufendes System. Stellt Zusammenhang zwischen Implementierung und der Zielumgebung her. Anwendbar auf der Ebene der Implementierung. UML-Notationen: Õ Deployment-Diagramm Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view

40 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 40 Environment view (2/3): Deployment-Diagramm Elemente Õ Komponenten (Computer, Geräte...) Õ Kommunikation zwischen Komponenten Õ Enthaltensein von Implementierung Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Name:Typ

41 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 41 Environment view (3/3): Deployment-Diagramm, 1. Beispiel

42 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 42 Zusammenfassung Structural view Behavioral view Implementation view Environment view User view Komponenten- Diagramm Deployment- Diagramm Klassen-, Objekt- Diagramm Sequenz-, Kooperations-, Statechart-, Aktivitäts- Diagramm

43 Frank Simon, BTU Cottbus: Einführung in UML 43 Referenzen Sinan Si Alhir: UML in a nutshell - a desktop quick reference, OReilly & Associates, USA 1998 Klaus Zerbe: Bauplan für Objekte - eine Einführung in objektorientierte Verfahren mit der Unified Modelling Language, in ct 21/1999, Seite , Heise-Verlag, Hannover 1999 Günter Wahl: UML kompakt, in OBJEKTspektrum 2/98, Seite 22-33, SIGS Conferences, Bergisch Gladbach 1998 Alek Opitz: Unified Modeling Language (UML), Ausarbeitung für das Proseminar Java im Sommersemester 1998


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