Objektorientierte Modellierung mit UML 2 Nichtrelationale Datenbanken -Historisch...

Objektorientierte Modellierung mit UML 2

Objektorientierte Modellierung mit UML 2

Nichtrelationale Datenbanken-Historisch kulturwissenschaftliche Informationsverarbeitung-

Universität zu KölnSommersemester 2006

unter Leitung von: Prof. Manfred Thaller

Tanja Lange

01.06.2006

Objektorientierte Modellierung mit UML2

Was ist UML ? Was ist UML ?„Unified (vereinheitlichte) Modeling Language“auf objektorientierten Konzepten basierende

grafische Modellierungssprachedient zur Modellierung bestimmter

Realitätsausschnitte und ermöglicht das

spezifizieren, konstruieren, visualisieren und dokumentieren

eines Softwaresystemsgrafische Repräsentation der Modelle in Form

von Diagrammen

UML

01.06.2006


rolle1 rolle2 rolle2

cdA


cdA


cdA

Diagramme

Prinzip Prinzip

Diagramme Diagramme als grafische Repräsentation der

ModelleModelle als abstrakte Sicht auf die

RealitätRealität

ModellModellSichtRealitäts-Realitäts-ausschnittausschnittSicht

01.06.2006


Diagramme Diagramme

DiagrammDiagramm

StrukturdiagrammStrukturdiagramm VerhaltensdiagrammVerhaltensdiagramm

KK

OO

PP KtKt

KstKst

VV AwfAwf AkAk ZZ

II

KKSS ZtZt IüIü

Diagramme

Struktur-modellierung

Struktur-modellierung

Statische Aspekte

01.06.2006


Diagrammarten Diagrammarten

DiagrammDiagramm

StrukturdiagrammStrukturdiagramm

Klassen-diagrammKlassen-diagramm

Objekt-diagrammObjekt-

diagramm

Paket-diagramm

Paket-diagramm

Kompositionsstruktur-diagramm


Komponenten-diagramm

Komponenten-diagramm

Verteilungs-diagramm

Verteilungs-diagramm

Diagramme

KlassendiagrammKlassendiagramm

01.06.2006


Basisnotation von KlassenBasisnotation von Klassen

Namensfeld

Attributliste

Operationsliste

Attribut

…

Operation()

…

Klasse

Klassendiagramme

01.06.2006


Klasse Klasse

Klassenname Stereotype/

Schlüsselwörter Eigenschafts-

angaben {abstract} (=true)

«Stammdaten»

Mitarbeiter{abstract}

Klassendiagramme

01.06.2006


Attribut Attribut

Attribute beschreiben Eigenschaften

Instanzattribut (=Instanzvariable) in Standardschrift

Klassenattribut (= Klassenvariable) unterstrichen

Mitarbeiter

-personalnr-name-gehalt-alter-/hyperlink:URL[0..1]

Klassendiagramme

01.06.2006


Attribut Attribut evtl. Abschnittsname

(A-Name) bsw. attributes

zeilenweise evtl. in Gruppen Sichtbarkeitsangabe abgeleitete Attribute„/“ Attribute nehmen

einen Wert an (Daten) Multiplizitätsangabe =

Anzahl Werte Attributtyp nicht

festgelegt Eigenschaftsliste { }

Sichtbarkeit:öffentlich (public/+)paket (package/~)geschützt (protcted/#)privat (private/-)

Klassendiagramme

Mitarbeiter

-personalnr-name-gehalt-alter-/hyperlink:URL[0..1]

01.06.2006


Operation Operation= ausführbare

Tätigkeitevtl. Abschnittsname

(A-Name)bsw.operations

ParameterlisteSichtbarkeitMultiplizitätEigenschaftsliste { }Art eines Parameters

(in, out, inout, return)= Datanflussrichtung

Notiz

Mitarbeiter

-personalnr-name-gehalt-/alter-hyperlink: URL[0..1]

+einstellen()+erhöheGehalt()+druckeAusweis()+typ()

Klassendiagramme

01.06.2006


Aktive KlassenAktive Klassen

Klassen, für die ein eigenes Verhalten definiert ist, z.B. mit Zustands- oder Aktivitätsdiagramm

Instanzen weisen Kontrollfluss aufReaktionen auf Ereignisse

(Operationsaufrufe)Notation: {active}, vertikal doppelter Rahmen

Klasse{active} =

Klassendiagramme

Klasse

01.06.2006


Geschachtelte KlassenGeschachtelte Klassen

Gehören zum Namensraum der Klasse, in der sie deklariert sind

Äußere Klasse

Geschachtelte Klasse

«nestedClassifier»

Klassendiagramme

01.06.2006


Objekt Objekt

Instanzen von Klassen als Objekt bezeichnet= Ausprägungen der von der Klasse

definierten Struktur (Attribute) und weisen definierte Verhalten (Operationen) auf

Notation: dem Klassennamen kann Objektname vorangestellt werden und beides unterstrichen

m1:Mitarbeiter

Klassendiagramme

01.06.2006


Assoziation Assoziation

Verbindungen zwischen Objekten einer Klasse

Darstellung als Verbindungslinie (Kanten) zwischen Klassen/Objekten

Assoziationsnamen, LeserichtungRolle (Bedeutung der Klasse in der

Assoziation) - RollennameSichtbarkeit, Multiplizität, Ordnung

MitarbeiterName

TerminDatum /nimmtTeilAn

+ teilnehmer* 2

{ordered}

Klassendiagramme

01.06.2006



Teilmengen von Assoziationen {subsets <role-name>}

Vereinigung {union}

MitarbeiterTermin /nimmtTeilAn

/ teilnehmer* *

{ordered}Datum Name

** * *geladeneTn {subsets teilnehmer}

eingeladeneTn {subsets teilnehmer}

Klassendiagramme

{union}

01.06.2006



Navigierbare Assoziationsenden „“Nicht navigierbares A.ende „x“

Navigierbare Assoziation als Attribut

HypertextDokumentTermin * 0..1X

HypertextDokumentTerminzusatzInfo: HypertextDokument [0..1]

zusatzInfo

Klassendiagramme

01.06.2006


Qualifizierte AssoziationQualifizierte Assoziation

qualifiziertes Attribut zur Charakterisierung der Assoziation

dienen auch zur Reduzierung der Multiplizität

Person angestelltBeiangestellter

*1..*

abteilung

Unternehmen

Klassendiagramme

01.06.2006


AssoziationsklasseAssoziationsklasse

eigenes Klassensymboldurch gestrichelte Linie mit Assoziationskante

verbundenKlassenname = Assoziationsname

MitarbeiterName

TerminDatum

teilnehmer*

{ordered}*

TeilnahmewarnZeit: DatumZeit

Klassendiagramme

01.06.2006


n-äre Assoziation n-äre Assoziation

mehrstellige Assoziation durch Raute dargestelltmit allen Klassen durch Kante verbundenevtl. mit zugeordneter Assoziationsklasse

KalenderName

PersonDatum Bewilliger*Berechtigter *

erlaubt: Recht

Termintypbezeichnung

Berechtigung

*

Klassendiagramme

01.06.2006


Aggregation/KompositionAggregation/Komposition

Spezialfälle beschreiben eine „Teile-Ganzes-Beziehung“(part-of-relationship)

asym. Assoziation zw. nicht gleichwertigen Partnern Komposition = „strengere“ Form der Aggregation Multiplizität max. 1 wird das Ganze gelöscht, werden alle Teile gelöscht

VerzeichnisNameErstellung

BuchTitelErscheinungsjahr

Aggregation* *

Komposition*

KapitelAutorAnzahlSeiten

DateiNameErstellungletzteÄnderung

1

Aggregat-klasse

Teil-klasse

Klassendiagramme

01.06.2006


Generalisierung (Vererbung)Generalisierung (Vererbung)

Beziehung zwischen einer allgemeinen Basis- oder Superklasse und einer spezialisierteren Unter- oder Subklasse

fasst gemeinsame Eigenschaften und Verhalten zusammen

Klassenhierarchiebildung

Programmierer

Angestellter

Manager

Vollzeit

Teilzeit

Sekretärin

Klassendiagramme

01.06.2006


Generalisierung (Vererbung)Generalisierung (Vererbung)

Diskriminatoren = eine Art „virtuelles“ Attribut - Kriterium der Vererbungsstruktur

Zusammengefasste Generalisierungen = Generalisierungsmenge

Einschränkungen { }

Tätigkeit

Arbeitszeit

{complete}

Klassendiagramme

Programmierer

Angestellter

Manager

Vollzeit

Teilzeit

Sekretärin

01.06.2006


Generalisierung – weitere BegriffeGeneralisierung – weitere Begriffe

Objekt ist „direkte Instanz“ der KlasseJede „direkte Instanz“ einer Klasse ist

„indirekte Instanz“ jeder SuperklasseMehrfachvererbung: eine Klasse besitzt

mehrere OberklassenMehrfachklassifikation: Objekt kann direkte

Instanz mehrer Klassen seinKlassifikationstyp: Typ eines Diskriminators

- wird als Klasse dargestellt, die

mit Superklasse in Generalisierungsmenge durch Assoziation verbunden ist Klasse 2

Klasse 1pt

Klasse 3

a.pt

Klassendiagramme

01.06.2006


Redefinition Redefinition

durch Eigenschaft {redefines <feature>} notiert

Überschreiben des Verhaltens der Oberklasse

muss explizit angegeben werden

Eintragtyp: Eintragstyp

Termintyp = termin {redefines typ}

B_Eintrag

B_Termin

X

X

1

1

0..1

daten

terminDaten{redefines daten}

Klassendiagramme

ObjektdiagrammObjektdiagramm

01.06.2006


ObjektdiagrammeObjektdiagramme

formaler Teil der Klassendiagrammevon Klassen können beliebig viele Objekte

als Instanzen gebildet werdenein Objekt hat einen Zustand, ein Verhalten

und eine unveränderliche Identitätkönnen den Attributen Werte zuordnen

Objektdiagramme

m1:Mitarbeiter

Objektbezeichner

Klasse des Objekts

:Mitarbeiter

anonymes Objekt

m1

Waisenobjekt

personalnr = 1234name = Bernd Meier

01.06.2006


Links Links

Instanzen einer Assoziation = Links (Kanten)nicht zu verwechseln mit Objekten der

Laufzeitumgebungmodellierte Instanzen = Instanzspezifikationen

Objektdiagramme

m1:Mitarbeitert1:Termin

m2:Mitarbeiter

PaketdiagrammPaketdiagramm

01.06.2006


Paketdiagramm Paketdiagramm

Zusammenfassung von UML-Modellelementen (meist Klassen)

Gruppierung und Strukturierung des Gesamtsystems / Systemteilen

3 Notationsvarianten

Paketdiagramme

Paketname

Termin

Benutzer

PaketnamePaketname

A B

01.06.2006


Namensraum Namensraum

1 Element kann zu max. 1 Paket gehören Paket definiert Namenraum Qualifizierter Name eines ElementsReferenzieren eines Elements

Paketdiagramme

Benutzerschnittstelle

B_Termin

B_Kalendertermine: B_Termin[*]benutzer: Benutzer

Terminverwaltung::Termin

Terminverwaltung

Termin

Benutzer

Kalender

01.06.2006


Sichtbarkeit Sichtbarkeit

Elementen können Sichtbarkeiten zugeordnet werden (nur privat/“-“ oder öffentlich/“+“)

Jedem Element muss eine Sichtbarkeit zugeordnet werden

Paketdiagramme

x

Y{import Z}

+CU

+A

Z

-G

V

+B

+E

-F

+D

«import»

«import»«access»

01.06.2006


Import Import

Element-Import, Paket-Import, Klassen-Import (z.B. X::Z::D importiert Klasse X::Y::U::A)

Sichtbarkeit muss öffentlich sein - «import» = öffentliche Import-Beziehung

«access» = private Import-Beziehung

Paketdiagramme

x

Y{import Z}

+CU

+A

Z

-G

V

+B

+E

-F

+D

«import»

«import»«access»

01.06.2006


PaketverschmelzungPaketverschmelzung

wie Paket-Import mit Beziehung --> + Schlüssel-wort «merge» = (Verschmelzungsbeziehung)

verschmilzt Inhalt des Basispakets mit Inhalt des Verschmelzungspakets

gleiche Inhalte = Effektiver Inhalt = Vereinigungsmenge

Vorteil: min. Modellierungsaufwand

Paketdiagramme

Q

A C

R

A

R

A C

BEffektiver Inhalt

P

A B = ^

«merge»

«merge»

Basis-pakete

Verschmelzungspaket

KomponentendiagrammKomponentendiagramm

01.06.2006


Komponentendiagramm Komponentendiagramm

modellieren die Struktur eines Systems zur Laufzeit und beschreiben, aus welchen Bestandteilen das System aufgebaut ist.

zeigen Definition von Komponenten und Abhängigkeiten zwischen diesen

Komponentendiagramm

01.06.2006


Notation:

Externe SichtInterne SichtPorts: Verteilerzentrum

zur Nachrichtenübermittlung (in, out, inout)

Verknüpfung einer Komponente mit anderer Komponente gleicher Ebene Typkonformität Voraussetzung

Komponente KomponenteKomponentendiagramm

«component»Name

Ports

Externe SichtInterne Sicht

«component»Name öffentlicher

Port

«component»Name privater

Port

01.06.2006


Interface Interface

Interfaces: („Schnittstelle“) zur Datenübertragung und Abfrage des Verhaltens anderer Komponenten (Verhaltensspezifikation)

Port mit angebotenen Interfaces

Port mit benötigten Interfaces

Kombinierter Port

Komponentendiagramm

A, B

X, Y

A, B

X, Y

Stecker-/Buchsen-symbol

01.06.2006


Externe Sicht Externe SichtUmfasst Interfaces,

Ports, öffentliche Attribute & Operationen der Komponente, Verknüpfung von Komponenten gleicher EbeneVerknüpfung durch (Benutzungs-)Abhängigkeiten = allgemeine Kopplung zweier UML-Modellelemente; Änderungen in einem Element (Anbieter) zieht Änderungen im anderen Element (Klient) mit sich

Komponentendiagramm

Klient

«use»

Anbieter

a) Interface-Realisierungs-/Benutzungsabhängigkeit:

b) Buchse/Stecker-Notation:

c) Separater Abschnitt:

01.06.2006


Interne Sicht Interne Sicht

Umfasst private Attribute & Operationen, interne Realisierung (welche Elemente für die Realisierung des Verhaltens der Komponente zuständig sind)

direkte Implementierung

indirekte Implementierung

Komponentendiagramm

a) Komponenten-Realisierungs-/Manifestationsabhängigkeit:

b) Schachtelung: c) Separate Abschnitte:

01.06.2006


Kompositionsstrukturdiag. Kompositionsstrukturdiag.Kompositionsstrukturdiagramm modelliert

innere Struktur einer Komponente oder Klassen

Beziehungen zwischen Rollen der internen Struktur werden durch Konnektoren modelliert, die Kommunikationspfade repräsentieren

die verbundenen Instanzen interagieren zur Laufzeit miteinander

Notation:

Kompositionsstrukturd.

ungerichtet

gerichtet

01.06.2006


Kollaboration KollaborationKollaboration beschreibt , wer mit wem

kommuniziert, um best. Verhalten auszuführen (nicht wie und wann!)

Notation:

Kompositionsstrukturd.

auslöser:Kalender 1 zuAktualisierende:Kalenderansicht 1..*1 1..*

KalenderAktualisierung

Kalender…

Kalenderansicht…

a)

b)

KalenderAktualisierung

auslöser zuAktualisierende

VerteilungsdiagrammVerteilungsdiagramm

01.06.2006


Verteilungsdiagramm Verteilungsdiagramm

Modellieren der physischen Struktur eines Systems

zeigt die eingesetzte Hard- und Softwaretopologie und das zugeordnete Laufzeitsystem

Verteilungsdiagramm

01.06.2006


Verteilungsdiagramm VerteilungsdiagrammKnoten sind Hard-,

SoftwareelementeKommunikations-

beziehungen = Verbindung zw. Knoten

Artefakte = Modellelemente, die für die Ausführung auf die Knoten verteilt werden (physische Manifestation der Software, z.B. exe-files)

Verteilungsdiagramm

«device»calClient:PC

«device»calServer:Host

«internet»

«artifact»

calServerProgram:jar

«deploy»

Verhaltens-modellierungVerhaltens-

modellierungDynamische Aspekte

01.06.2006


Diagrammarten Diagrammarten

DiagrammDiagramm

VerhaltensdiagrammVerhaltensdiagramm

Anwendungsfall-diagramm


Aktivitäts-diagrammAktivitäts-diagramm

Zustands-diagrammZustands-diagramm

Interaktions-diagramm

Interaktions-diagramm

Sequenz-diagrammSequenz-diagramm

Kommunikations-diagramm


Zeit-diagramm

Zeit-diagramm

Interaktions-übersichts-diagramm

Interaktions-übersichts-diagramm

Diagramme

01.06.2006


Anwendungsfalldiagramm Anwendungsfalldiagramm

beschreibt Funktionalität des zu entwickelnden Systems in Form von Anwendungsfällen aus Sicht des Benutzers

Sonderstellung, da es strukturelle Darstellung des erwarteten Verhaltens repräsentiert und keine dynamischen Aspekte aufweist

Anwendungsfalldiagramm

01.06.2006


Anwendungsfälle Anwendungsfälle

Notation:

beschreiben Systemfunktionalitäten

Akteure (=Classifier) interagieren mit dem System verfügen über Klasseneigenschaften befinden sich außerhalb des Systems und

werden nicht implementiert


Termin löschen Termin

löschen

Termin löschen

Benutzer

01.06.2006


Anwendungsfälle Anwendungsfälle können zur Erfüllung

ihrer Funktionalitäten Beziehungen untereinander haben include-Beziehung (=

benutzter Anwendungsfall ist unbedingt notwendig!)

extend-Beziehung (= erweiternder Anwendungsfall kann übernommen werden)

Generalisierungs-beziehung

Erweiterungsstelle (evtl. Notizsymbol als Zuordnunghilfe)


Benutzer Adminitrator

Eintrag erfassen

Termin erfassen

Teilnehmer verständigen

Kalender aktualisieren

Programm verwalten

Zugriffsrechte verwalten

Einstellungen verwalten

Generalisierungs-beziehung

«include» «include» «extend»

«extend»

extension pointsZugriffsrechte anpassenEinstellungen anpassen

Condition: {Einstellungen ausgewählt}

Extension point: Einstellungen anpassen

Erweiterung eines Anwendungsfalls

Bedingung, die erfüllt sein muss um Anwendungsfall einzufügen

01.06.2006


Abstrakter Anwendungsfall Abstrakter Anwendungsfall

Identische Teilaspekte in div. Anwendungs-fällen werden mittels Generalisierungs-beziehung zusammengeschlossen

Anwendungsfalldiag.

Benutzer Adminitrator

Einstellungen verwalten

Benutzer verwalten

private Benutzergruppen

verwalten

«extend» «extend»

globale Benutzergruppen

verwalten

Benutzer- gruppen verwalten

{abstract}

Abstrakter Anwendungsfall, nicht ausführbar!

konkreter Anwendungsfall, ausführbar!

AktivitätsdiagrammAktivitätsdiagramm

01.06.2006


Aktivitätsdiagramm Aktivitätsdiagramm

spezifiziert Kontroll- und Datenfluss zwischen verschiedenen Arbeitsschritten (Aktionen), die zur Realisierung einer Aktivität notwendig sind

zur Modellierung objektorientierter und nicht objektorientierter Systeme

Aktivitätsdiagramm

01.06.2006


Aktivitäten & Aktionen Aktivitäten & AktionenAktivität umfasst gesamte Verhaltens-

beschreibung im Aktivitätsdiagrammatomare Bestandteile einer Aktivität = AktionenAktionen leisten „eigentliche Arbeit“gerichteter Graph mit Aktivitätsknoten

(repräsentieren Aktionen, Kontrollkonstrukte & Objektspeicher) & Aktivitätskanten (drücken Abhängigkeiten in Form von Weitergabe von Kontrolle bzw. Daten aus)

Notation:

Aktivitätsdiagramm

Aktivitäts-name

Eingabe-parameter Ausgabe-

parameterAktivitäts-knoten

Aktivitäts-kante

01.06.2006


Knoten KnotenAktionsknoten: repräsentieren vordefinierte

UML-Aktionen, die Eingaben empfangen und diese für Ausgaben für andere Knoten verarbeiten

Kontrollknoten: steuern Aktivitätsabläufe, Festlegung Start und Ende einer gesamten Aktivität

Objektknoten: dienen als Ein- und Ausgabeparameter (d.h. Bindeglied zwischen Verhaltensmodellierung (Aktivitätsdiagramm) und Strukturmodellieung (Klassendiagramm)), sowie als zentraler Puffer

Aktivitätsdiagramm

01.06.2006


Kanten Kanten

Legen mit Kontrollknoten zeitlich logische Reihenfolge fest

Kontrollflusskanten: drücken reine Kontrollabhängigkeit zwischen Vorgänger- und Nachfolgerknoten aus

Objektflusskanten: transportieren zusätzlich Daten von Vorgänger- zu Nachfolgerknoten

Aktivitätsdiagramm

01.06.2006


Token Token„virtueller Koordinationsmechanismus“beschreiben Abläufe einer Aktivität zur

LaufzeitToken fließen entlang der Kanten vom

Vorgängerknoten zum NachfolgerknotenKontroll- und Datentokenmüssen an allen eingehenden Kanten eines

Knotens angeboten werden, um dessen Ausführung zu ermöglichen

„Ergebnisse einer Aktivität“

Aktivitätsdiagramm

01.06.2006


Kontrollknoten KontrollknotenInitialknoten: kennzeichnet Beginn eines

Aktivitätsablaufs Aktivitätsendknoten: beendet alle Abläufe

einer Aktivität («bull´s eye»)Ablaufendknoten: beendet nur einen

bestimmten Ablauf einer Aktivität

Aktivitätsdiagramm

Einladung drucken

Einladung adressieren

[else][alle Einladungen gedruckt]

01.06.2006


Alternative Abläufe Alternative AbläufeEntscheidungsknoten: ermöglichen Ablauf in

alternative Zweige =„Weiche“ für den Tokenfluss, Ankunft von

Token startet Entscheidungsverhalten Überwachungsbedingungen wählen den Zweig

aus

Vereinigungsknoten: führt alternative Abläufe wieder zusammen

Aktivitätsdiagramm

Termin vorschlagen

Termin fixieren

[false]

[true]

«decision Input»

Teilnehmer mit Termin einverstanden?

Teilnehmer informieren

01.06.2006


Nebenläufige Abläufe Nebenläufige AbläufeParallelisierungsknoten: Ablauf in beliebig

viele nebenläufige Zweige gleichzeitig aufspalten I eingehende Token werden für alle ausgehenden

Kanten dupliziert

Synchronisierungsknoten: führt nebenläufige Abläufe wieder zusammen I indem eingehende Token wieder vereinigt werden

Aktivitätsdiagramm

BenutzerID prüfen

Termin erfassen

[else]

[ok] Kollision prüfen

Teilnehmer auswählen

01.06.2006


Objektknoten Objektknotendienen als Ein- & Ausgabeparameter für

Aktivitätenoder als Ein- & Ausgabepins für Aktionenoder als Pufferknoten zur Pufferung von

Datentoken Transiente Pufferknoten löscht weitergegebenen

Datentoken («centralBuffer») Persistenter Pufferknoten bewahrt sie auf und gibt

Duplikate weiter («datastore»)

Aktivitätsdiagramm

Aktivitäts-name

Eingabe-parameter Ausgabe-

parameterEingabe-pin

Ausgabe-pin

Aktion1 Aktion2

Einladung versenden


«datastore» Benutzer

«centralBuffer» Ausgewählte Teilnehmer

01.06.2006


Begriffe BegriffeParametersatz: Zusammenfassung /

Gruppierung von ParameternSteuerung des Objektflusses über

ObjektflusskantenReihenfolge der Tokenweitergabe über

Spezifikation in geschwungenen Klammern Standard FIFO {ordering = LIFO} {ordering = ordered} {ordering = unordered}

Aktivitätsdiagramm

01.06.2006


Begriffe BegriffeKapazitätsobergrenze: begrenzt Anzahl der

Token, die Objektknoten aufnehmen kannGewicht einer ObjektflusskanteSelektionsverhalten: bestimmte Token werden für

Weitergabe ausgewählt (=Tokenfilter) bestimmt implizit auch Reihenfolge ≠ Überwachungsbedingungen, die über

Weitergabe aller Token entscheidet

Transformationsverhalten: kann Datenwert eines Tokens austauschen Referenz auf ein Objekt durch eine andere austauschen eingehendes Datentoken in mehrere ausgehende

transformieren

Aktivitätsdiagramm

«centralBuffer» To-do´s

{upperBound=20}{weight=20}


«datastore» Benutzer

«selection»

.......

01.06.2006


Partitionen Partitionenerlauben Gruppierung von Knoten und

Kanten einer Aktivität nach bestimmten Kriterien (gemeinsame Eigenschaften)

Logische Sicht zur Erhöhung der Übersichtlichkeit

Notation: so genannte „Schwimmbahnen“

Aktivitätsdiagramm

Partitions-name

Pa

rtiti

on

s-n

ame

01.06.2006


Partitionen PartitionenHierarchische

Partition: Wurzel (=Dimension) + Subpartitionen

Multidimensionale Partition: orthogonale Dimensionen

Aktivitätsdiagramm

Name Subpartition

Par

titio

ns-

nam

e

Dimensionsname

Name Subpartition

Par

titio

ns-

nam

e

Partitions-name

Partitions-name

Dimensionsname

Dim

en

sio

nsn

ame

01.06.2006


Strukturierte Aktivitätsknoten Strukturierte Aktivitätsknoten

Fassen Teile einer Aktivität zu einer in sich abgeschlossenen & strukturierten Ausführungseinheit zusammen Aktionen innerhalb dessen werden erst gestartet,

wenn alle Token vorhanden sind Token werden erst weitergegeben, wenn Aktion

abgearbeitet ist

Aktivitätsdiagramm

«structured»

……

01.06.2006


Strukturierte Aktivitätsknoten Strukturierte Aktivitätsknoten

3 spezielle Formen: Expansionsbereich: verarbeitet Elemente einer

Kollektion Konditionalknoten:

dient zur Auswahl aus einer Reihe alternativer Zweige (im Sinne einer „if-then-else-Anweisung“; Testbereich (if bzw. else if) + Ausführungsbereich (then & else))

Pendant zu Entscheidungsknoten Vorteil durch Kompaktheit

Schleifenknoten: zur kompakten Modellierung von Schleifen

besteht aus Initialisierungsbereich (for), Testbereich (while) und Ausführungsbereich (do)

Aktivitätsdiagramm

ZustandsdiagrammZustandsdiagramm

01.06.2006


Zustandsdiagramm Zustandsdiagramm

Modellierung des Intraobjektverhaltens auf Basis von Zuständen (Knoten) und Zustandsübergängen = Transitionen (Kanten), die von Ereignissen ausgelöst werden

Basiert auf „eigentlichem Zustandsautomaten“ / Verhaltensautomaten und Protokollautomaten

Zustandsdiagramm

01.06.2006


Zustand Zustand Zustand = Objekt in

bestimmter Situation kann auf äußere

Ereignisse reagieren Notation:

Zustandsname + Aktivität do/ = Aktivitäten während

System im Zustand entry/ = wenn Objekt in

Zustand eintritt exit/ = sobald Zustand

verlassen wird

Zustandsdiagramm

BeginnBearbeitendo / DatumZeit erfassenentry / Schreibmarke setzenexit / Abhängigkeiten aktualisieren

DauerBearbeitendo / Zeit erfassenentry / Schreibmarke setzenexit / Abhängigkeiten akt.

OKentry / Schaltfläche hervorhebenexit / Hervorhebung aufheben

Fehlerentry / Fehlermeldung anzeigenexit / Fehlermeldung löschen

Abbruchentry / Schaltfläche hervorhebenexit / Hervorhebung aufheben

ENTER

ENTER

ENTER[Werte inkorrekt]

ENTER

ENTER[Werte korrekt]/Änderungenakzeptieren

ENTER/Änderungenverwerfen

TAB

TAB

TAB

TAB

01.06.2006


Pseudozustände Pseudozustände Startzustand History-Zustand

= Rücksprungadresse Verbindungsstellen Entscheidungsknoten Nebenläufigkeitsbalken ▬ Einstiegs- O

/Ausstiegspunkt = dienen der Verwendung von Unterautomaten

Terminierungsknoten X = gibt an, daß das Objekt, dessen Verhalten modelliert wird, aufhört zu existieren

Endzustand

Zustandsdiagramm

BeginnBearbeitendo / DatumZeit erfassenentry / Schreibmarke setzenexit / Abhängigkeiten aktualisieren

DauerBearbeitendo / Zeit erfassenentry / Schreibmarke setzenexit / Abhängigkeiten akt.

OKentry / Schaltfläche hervorhebenexit / Hervorhebung aufheben

Fehlerentry / Fehlermeldung anzeigenexit / Fehlermeldung löschen

Abbruchentry / Schaltfl. herv.exit / Hervorhebg aufh.

ENTER

ENTER

ENTER[Werte inkorrekt]

ENTER

ENTER

ENTER

TAB

TAB

TAB

TAB

H

01.06.2006


Komplexe Zustände Komplexe ZuständeZusammengestzte,

geschachtelte ZuständeODER-Verfeinerung =

mit der ein komplexer Zustand in Subzustände zerlegt wird

UND-Verfeinerung = mit der die Zerlegung in nebenläufige, gleichzeitig aktive Subzustände erfolgt

Zustandsdiagramm

BeginnBearbeitenentry / Schreibmarke setzenexit / Abhängigkeiten aktualisieren

DatumErfassenentry / Schreibmarke an Pos. pD setzen

ZeitErfassenentry / Schreibmarke an Pos. pT setzen

ENTER

TAB

/ pD = pT = 0

When(pD = 8)

Hilfe

H

F1

Z

A B

C D

01.06.2006


Unterautomaten Unterautomatenum mehrfach auftretende Verhaltensaspekte

herauszuheben und gesondert zu beschreiben

werden im „Hauptautomaten“ durch Unterautomatenzustand referenziert

Notation: Rechteck Name: Zustandsname:Unterautomatenname mit Ein- und Ausstiegspunkten

Zustandsdiagramm

01.06.2006


Protokollautomaten Protokollautomatenlegen fest, welche Operationsaufrufe unter

welchen Bedingungen von einem Classifier akzeptiert werden

beschreiben lediglich Sequenzen von Ereignissen ohne jegliche Effekte (außer Zustandsübergänge)

Zustandsdiagramm

Telefongespräch {protocol} Grundzustand

Wahlbereit

Verbindungsaufbau Gespräch

Gespräch beendet

Partner legt aufPartner hebt ab

Hörer abnehmen

Nummer wählen

InteraktionsdiagrammeInteraktionsdiagramme

01.06.2006


Interaktionsdiagramme Interaktionsdiagramme

spezifizieren das Interobjektverhalten in Form von Nachrichten zwischen Objekten in bestimmten Rollen

SequenzdiagrammSequenzdiagramm

01.06.2006


Sequenzdiagramm SequenzdiagrammModellierung von InteraktionenInteraktion spezifiziert die Art & Weise, wie

Nachrichten und Daten zwischen verschiedenen Interaktionspartnern in einem bestimmten Kontext ausgetauscht werden, um eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen

Der Nachrichtenaustausch wird im Allgemeinen zwischen Rollen auf Typebene modelliert

Interaktionen erfolgen durch Nachrichten in Form von Signalen und Operationsaufrufen oder werden durch Bedingungen und Zeitereignisse gesteuert

Sequenzdiagramm

01.06.2006


Einsatzmöglichkeiten EinsatzmöglichkeitenModellierung der Interaktion eines Systems

mit seiner Umwelt, um Systemgrenzen festzulegen

Modellierung des Zusammenspiels der internen Struktur einer Klasse, Komponente oder Kollaboration

Modellierung des Interaktionsaspekts der Verknüpfung von verschiedenen Systemteilen (z.B. Komponenten über Ports, angebotene und benötigte Interfaces)

Modellierung der Interaktionen der Operationen einer Klasse

Sequenzdiagramm

01.06.2006


Notation NotationRechteck mit Pentagondarin Diagrammtyp als String sdgefolgt vom Interaktionsnamen und evtl.

Parametern in KlammernZwei Dimensionen:

vertikale = Zeitachse, horizontale = Interaktionspartner

Interaktionspartner durch vertikale gestrichelte Lebenslinie dargestellt, oben Kopf mit Name und Typ der Rolle

Sequenzdiagramm

sd name (par1, par2)

rolle:Typ

01.06.2006


Begriffe BegriffeInteraktionen = Abfolge so genannter

EreignisspezifikationenEreignisspezifikationen partitionieren eine

Lebenslinie in Zeitsegmente und definieren einen potenziellen Ereigniseintritt zur Laufzeit

Folge von konkreten Ereigniseintritten = Trace bestimmt den Ablauf einer Interaktion zur Laufzeit

Sequenzdiagramm

01.06.2006


Ausführung einer NachrichtAusführung einer Nachricht

Periode, in der ein Interaktionspartner direkt oder indirekt ein bestimmtes Verhalten ausführt = Ausführungsspezifikation

Die Ausführung wird durch Start und Ende definiert

Sequenzdiagramm

rolle:Typ rolle:TypStartereignis-spezifikation

Ausführungs-spezifikation

Endereignis-spezifikation

direkte Ausführung

indirekte Ausführung

01.06.2006


Versenden einer NachrichtVersenden einer NachrichtSynchrone Nachrichtenübermittlung: Sender

wartet bis die durch die Nachricht ausgelöste Interaktion beendet ist

Asynchrone Nachrichtenübermittlung: der Sender der Nachricht wartet nicht auf die Antwort des Empfängers

AntwortnachrichtenVerlorene Nachricht: eine Nachricht an einen

unbekannten oder nicht relevanten Interaktionspartner verschicken

Gefundene Nachricht: von einem solchen Interaktionspartner empfangen

Sequenzdiagramm

lost

found

01.06.2006


Kombinierte Fragmente Kombinierte Fragmentezur Modellierung komplexer Kontrollstrukturenbeinhaltet einen Interaktionsoperator und einen

oder mehrere Interaktionsoperanden

Operatoren dienen zur Festlegung der Auswahl und Reihenfolge der gesendeten Nachrichten und ihrer Häufigkeiten im kombinierten Fragment

Sequenzdiagramm

loop

alt

sd Beispiel

Operand 1

Operand 2

Operatoren

Kombinierte Fragmente

Schachtelung von Interaktionen

01.06.2006


Arten von Operatoren Arten von OperatorenSequenzdiagramm

Operator Zweck Beschreibung

Verzweigungen

alt Alternative Interaktionen

Mehrere Operanden,

von denen einer zur Laufzeit anhand von Überwachungsbedingung oder else-Bedingung ausgewählt wird

opt Optionale Interaktionen

Ein Operand,

Ausführung von Überwachungs-bedingung abhängig; if-then -Konstrukt

break Ausnahme-Interaktionen

Ein Operand,

wird ausgeführt, wenn Bedingungen erfüllt; wenn Bedingungen nicht erfüllt, wird umgebendes Fragment ausgeführt

Schleifen

loop Iterative Interaktionen

Ein Operand;

Ausführungshäufigkeit durch Zähler und Überwachungsbedingung bestimmt

01.06.2006




Nebenläufig-keiten

und

Ordnung

seq Sequenzielle Interaktionen mit schwacher Ordnung

Zwei oder mehrere Operanden mit schwacher Ordnung;best. Reihenfolge der Ereigniseintritte Traces

in Verbindung mit break-Operator einzelne Interaktionen in Blöcke zusammenfassen

strict Sequenzielle Interaktionen mit strenger Ordnung

mehrere Operanden mit strenger Ordnung;

Reihenfolge der Ereigniseintritte muß exakt der Anordnungsreihenfolge der korrespondierenden Ereignisspezifikationen entsprechen

par Nebenläufige Interaktionen

Zwei oder mehrere Operanden;

werden nebenläufig ausgeführt

critical Atomare Interaktionen

ein Operand;

erlaubt Spezifikation eines atomaren, d.h. nichtunterbrechbaren Interaktionsablaufs

01.06.2006




Filterungen

ignore Irrelevante Interaktionen

ein Operand;

erlaubt Spezifikation von Nachrichten, die als bedeutungslos eingestuft werden

consider Relevante Interaktionen

ein Operand;

erlaubt Spezifikation jener Nachrichten, die für die Interaktion besonders relevant sind

Zusicherungen

assert Zugesicherte Interaktionen

ein Operand;

Interaktionsablauf im Operanden ist einzig gültiges Verhalten an diesem Punkt der Interaktion und muss vollständig ausgeführt werden

neg Ungültige Interaktionen

ein Operand;

Modellierung eines ungültigen Interaktionsablaufs, d.h. eine Reihe von Interaktionen, die zur Laufzeit nicht auftreten dürfen (z.B. Fehler)

01.06.2006


Modularisierung ModularisierungWiederverwendung wird erleichtertKomplexität von Diagrammen wird reduziertFolgende Konzepte:

Interaktionsreferenzen: Referenzierung anderer Sequenzdiagramme

dadurch können ganze Interaktionsabläufe und auch einzelne Lebenslinien zerlegt werden

Sequenzdiagramm

ref

sdName (par1, par2): rückgabeWert

rolle[selector]:Typ ref Interaktionsname

Interaktionsreferenz zur Zerlegung von Interaktionsabläufen Referenz der inneren Interaktion

einer Lebenslinie

01.06.2006


Modularisierung Modularisierung Fortsetzungsmarken: Zerlegung der Operanden

eines alt-Operators

Sequenzdiagramm

alt

alt

A

A

B

B

Start-marken

Ziel-marken

01.06.2006


Modularisierung Modularisierung Verknüpfungspunkte: Verbindung von

Nachrichten zwischen Sequenzdiagrammen, Interaktionsreferenzen oder kombinierten Fragmenten

Sequenzdiagramm

sd b1

v1t

Verknüpfungs-punkte

u

v2

sd b2

v1x y

v2

01.06.2006


Kommunikationsdiagramm Kommunikationsdiagrammzusätzlich zu Interaktionen können auch die

zugrunde liegenden strukturellen Zusammenhänge der Interaktionspartner dargestellt werden

Keine ZeitachseAnordnung der Nachrichten entspricht nicht

der Reihenfolge Explizite Nummerierung durch

SequenznummernNotation:

Kommunikationsdiag.

comm name rolle[selector]:Typ

Interaktionspartner als Kopf ohne Lebenslinie

ZeitdiagrammZeitdiagramm

01.06.2006


Zeitdiagramm Zeitdiagramm

zeigt explizit zeitabhängige Zustandsänderungen der Interaktionspartner

stellt nur exemplarischen Ablauf dar, da keine Kontrollkonstrukte zur Verfügung stehen

Zeitdiagramm

01.06.2006


Notation Notation Zeitachse horizontal, Lebenslinie

als Abschnitte untereinander Zeitmetrik als eigene Achse mit

Zeiteinheit Zustände (Reihenfolge nicht

signifikant) Wechsel zwischen Zuständen

durch Zustandsverlaufslinie Auslöser von Zustands-

änderungen (z.B. Empfang einer Nachricht) entsprechend notiert

Nachrichtenaustausch zwischen Interaktionspartnern als Pfeil

Nachrichtenmarken für weiter auseinander liegende Lebenslinien

Zeitdiagramm

timing name

rolle

:Typ

rolle

:Typ

Zustand 1

Zustand 2

Zustand 3

Zustand 4

at(t=12.00)

0 1 2 3 4 5 6 7 s

Zeitmetrik

Lebenslinien

Zustandsverlaufslinie

Auslöser

Nachrichtenaustausch

Interaktionsübersichts-diagramm

Interaktionsübersichts-diagramm

01.06.2006


Interaktionsübersichtsd. Interaktionsübersichtsd.Modellierung des

Kontrollflusses zwischen verschiedenen Interaktionsabläufen, d.h. in welcher Reihenfolge und unter welchen Bedingungen verschiedene Interaktionsabläufe stattfinden

Interaktionsübersichtsd.

ref

intover Termin erfassen

Eckdaten des Termins erfassen

ref Teilnehmer

ref Kollision prüfen

ref Terminvorschlag finden und über Kollisionen informieren

[Kollisionen] [else]

ref Notifikationen erzeugen und Sichten aktualisieren

01.06.2006


Literatur Literatur

Hitz, M., Kappel, G., Kapsammer, E., Retschitzegger, W. (2005).

UML @ Work. Objektorientierte Modellierung mit UML 2 (3. Aufl.).

Heidelberg: dpunkt.verlag

Objektorientierte Modellierung mit UML 2 Nichtrelationale Datenbanken -Historisch...

Documents

Transcript of Objektorientierte Modellierung mit UML 2 Nichtrelationale Datenbanken -Historisch...