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Wissen macht ambitionierte
                                        Geschäftsziele erreichbar.
                                        Wir liefern Wissen und schaffen Werte.



UML 2.x
                                        Weltweit.

                                        Knowledge enables your business
                                        ambitions.
                                        We deliver knowledge and create value.
                                        Worldwide.



Part 2
Einführung Fort. / Introduction cont.

J. Anton Illik




                            Ambit                            1.     1
UML intro & overview                                   www.ambit.de




                                                      Inhalt
                                                  • 5. Komponentendiagramm                  • 10. Sequenzdiagramm
sich ändern! Ebenso die Verteilung der Kapitel.




                                                      (Component Diagram)                        (Sequence Diagram)
                                                  • 6. Verteilungsdiagramm                  • 11. Kommunikations-
                                                      (Deployment Diagram)
                                                                                              diagramm
                                                  • 7. Use-Case-Diagramm                         (Communication Diagram)
                                                      (Use Case Diagram)
                                                                                            • 12. Timingdiagramm (Timing
Achtung: Reihenfolge kann




                                                  • 8. Aktivitätsdiagramm (Activity              Diagram)
                                                      Diagram)                              • 13. Interaktionsübersichts-
                                                  • 9. Zustandsautomat                        diagramm
                                                      (State Machine)                            (Interaction Overview Diagram)




                                                  2                               www.ambit.de
Kapitel 3                                                   www.ambit.de


            5. Komponentendiagramm
            (Component Diagram)

            • Komponentendiagramme ähneln
              Klassendiagrammen.
            • Konzentrieren sich auf höher angesiedelte
              Abstraktionen der Subsystemebene (Komponenten,
              Schnittstellen und ihre Beziehungen).
            • Das Komponentendiagramm gibt die Möglichkeit die
              Struktur eines Systems zur Laufzeit darzustellen.
              Die Darstellung orientiert sich dabei an der
              gewählten Komponentenstruktur.



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Kapitel 3                                                     www.ambit.de


            5. Komponentendiagramm
            (Component Diagram)

            • Notationselemente
              – Komponente (ist physikalischer Systemteil;
                verschiedene Arten; siehe nächste Seite)
              – Artefakte
                 •   z.B.kompilierte Objektdatei,
                 •   Stück Quellcode,
                 •   Shared Library,
                 •   Enterprise JavaBean (EJB),
                 •   usw.;
                 •   auch „Entität aus der Anwendungswelt“)




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Kapitel 3                                                www.ambit.de


            5. Komponentendiagramm
            (Component Diagram)
            • UML-Standard-Stereotypen bieten folgende
              Komponentenarten an
              –   document
              –   entity
              –   executable
              –   File
              –   library
              –   process
              –   service
              –   specification
              –   subsystem
              –   table

    5                             www.ambit.de
Kapitel 3                                                                                                              www.ambit.de


                   5. Komponentendiagramm
                   (Component Diagram)                                            Black-Box-Sicht
                                                                                  White-Box-SIcht
                 Komplexer Port              Implementierte Schnittstelle

                                  <<component>>
                                                                                       <<component>>
                                   Komponente1                                         Komponente2

                                                                                        Bestandteil3

Allgemeine                                             Kompositionskonektor                                Klasse
Abhängigkeitsbeziehung                                                                  Bestandteil4


                                                                                                        Realisierungsbeziehung
                         Bestandteil1          Bestandteil2
                                                                                    <<spezifcation>>
Bestandteil einer Komponente                                      Komponente           specDoc

                  <<artifact>>
                                                        <<subsystem>>               <<compontent>>
                   Artefakt1                                                                               Port
                                                        Komponente3                  Komponente4
                                 Verwendungs-
               <<use>>
                                 Beziehung

                 <<artifact>>
                Komponente6             <<manifest>>
                                                                                                       Delegationskonnektor

                                 Implementierungsbeziehung                  Benötigte Schnittstelle

       6                                                          www.ambit.de
Kapitel 3                                                     www.ambit.de




            6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)

            • Das Verteilungsdiagramm zeigt die Zuordnung von
              Artefakten auf Hardware-Einheiten, die als Knoten
              bezeichnet werden.
            • Mit anderen Worten: Verteilungsdiagramme zeigen
              die Knoten, auf denen das System läuft. Knoten sind
              pysikalische Einheiten ( = Hardware)
            • Daneben stellt das Verteilungsdiagramm die
              Kommunikationsverbindungen und
              Abhängigkeiten zwischen den Knoten dar.



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Kapitel 3                                                            www.ambit.de




            6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)
            • Artefakte
               – Artefakte modellieren physikalesche Informationen
                 über ein System
                  • Neben Hardware lassen sich auch
                  • Benutzerhandbücher
                  • Schulungsmaterial
                  • Passwortdatei
                  • jar-Archive
                  als Artefakte modellieren.
               – Artefakte geben also die Begrifflichkeiten des
                 modellierten Systems wieder.



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Kapitel 3                                                            www.ambit.de




            6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)

            • Artefakte
               – Ein Beispielartefakt: ein Java-jar-Archiv


                            NachrichtenübermittlungsFramework.jar




               – Artefakte können (wie andere UML-Classifier auch)
                 Eigenschaften besitzen
                  NachrichtenübermittlungsFramework.jar

                  Reentrant: boolean
                  numLoggers: int = 1

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Kapitel 3                                              www.ambit.de




            6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)
            • Notationselemente
              – Knoten
                 • gebräuchliche Knoten-Stereotypen:
                     – client
                     – server
                     – database
                     – backup server
              – Kommunikationspfad
              – Verteilungsbeziehung
              – Einsatzspezifikation




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Kapitel 3                                                                                         www.ambit.de




            6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)
                                                                           Knoten 2
                                                                           <<device>>
                                          Kommunikationspfad
                     Knoten 1
                     <<device>>                                           Knoten 3
                                                                          <<execution
                                                                          environment>>




               Deployment spezifikation

             execution: thread                                             Deployment Beziehung
             Transaction: false


                                                               Artefakt




 11                                            www.ambit.de
Kapitel 3                                               www.ambit.de




            6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)

             Ein Knoten
                                      Server




             Ein Knoten mit mehreren Abschnitten


                                   Server
                                   <<components>>
                                   Buchungssystem.jar
                                   Comon.jar




 12                                    www.ambit.de
Kapitel 3                                                               www.ambit.de




            6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)

             Ein Knoten mit verteilten Komponenten


                                      Server




                        <<deploy>>                   <<deploy>>



             Buchungssytem.jar                             Common.jar




 13                                   www.ambit.de
Kapitel 3                                                             www.ambit.de




            6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)

             Mehrere Knoten und ihre Verbindung



                                                      Client




                                                           <<Internet>>

                                     <<LAN>>
                   Datenbankserver                  Buchungsserver




 14                                  www.ambit.de
Kapitel 3                                              www.ambit.de




            Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)


            •CaseStudy
            Verteilungsdiagramm:
             Verteilung einer
             Autoscheibenserviceeinheit

 15                          www.ambit.de
Kapitel 3                             www.ambit.de




            Vierter Diagrammtyp


Verhaltensmodellierung
[Behaviour Modelling]




 16                    www.ambit.de
Kapitel 3                                                   www.ambit.de




            7. Use-Case-Diagramm (Use Case Diagram)

            • Anwendungsfalldiagramme zeichnen
              Anforderungen an ein System auf: im Überblick
              und aus Sicht der Benutzer.
            • Anwendungsfälle haben oft eine Beziehung im Sinne
              von
               – Generalisierung (        )
               – Erweiterung (<<extends>>) und
               – Enthaltensein(<<include>>)
            zu anderen Anwendungsfällen im selben System



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            7. Use-Case-Diagramm (Use Case Diagram)
            • Notationselemente
              – Use Case (Anwendungsfall)
              – System (Betrachtungsgegenstand)
              – Akteuer (Rolle, die ein Benutzer übernimmt, wenn er
                den Anwendungsfall aufruft)
              – <<include>> - Beziehung
                 • Anwendungsfall kann das Verhalten eines anderen
                   Anwendungsfalls enthalten. Der enthaltene
                   Anwendungsfall wird nicht selbständig genutzt, sondern
                   ist Teil eines anderen, größeren Anwendungsfalls.
              – <<extend>> - Beziehung
                 • Gehört nicht zum normalen, grundsätzlichen Ablauf.
              – Generalisierungsbeziehung


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            7. Use-Case-Diagramm (Use Case Diagram)


                       Datenkopplung

                                                            Daten
                                                        synchronisieren



                             Drahtlos
                             synchronisieren
                                                           Seriell
                                                       synchronisieren




    Eine Anwendungsfallgeneralisierung



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            7. Use-Case-Diagramm (Use Case Diagram)


                        Systemname
                                                                               Akteur 2
                                                       Mitverwendeter
                                                       Anwendungsfall   Bankkunde
            Akteur 1                          <<include>>

                             Anwendungsfall
                                                       Debug-Info               Akteur 3
                                       <<extend>>      aufzeichnen
                                                                        Rechnungswesen



    Dazu gehört ein Anwendungsfalldokument, in dem die Funktionalität beschrieben
    ist. U.U. prosa, Word-Datei. -> Technisch gesehen kein Teil der UML.
    Typischer Inhalt: Kurzbeschreibung (WAS?), Vorbedingungen, Basisablauf


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Kapitel 3                             www.ambit.de




            Use-Case-Diagramm



            •CaseStudy
            Use-Case-Diagramm:
             Modellierung für ein
             Online-Banking-System
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            8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram)

            • Mit Hilfe von Aktivitätsdiagrammen lassen sich
               – komplexe Verläufe
               – unter Berücksichtung von Nebenläufigkeiten,
               – alternativen Entscheidungswegen und Ähnlichem
               konkret modellieren und nachvollziehen.
            • Aktivitätsdiagramme zeichnen – wie Zustandsautomaten /
              Zustandsdiagramme – ein Bild vom Verhaltensablauf,

               – konzentrieren sich jedoch dabei auf
                 Zustandsübergänge (d.h. die einzelnen Schritte)
               – und nicht auf deren Auslöser


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            8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram)
            • Notationselemente
              – Aktion („Einzelschritt einer komplexeren    –   Unterbrechungsbereich
              Funktionalität“)
                                                            –   Exception-Handler
              –   Aktivität („Folge von Aktionen“)
                                                            –   Aktivitätsbereich
              –   Objektknoten
                                                            –   Strukturierte Knoten
              –   Kanten
                                                            –   Mengenverarbeitungsbereich
              –   Kontrollknoten
                                                            –   Schleifenknoten
              –   Startknoten
                                                            –   Entscheidungsknoten
              –   Endknoten
              –   Verzweigungs- und Verbindungsknoten
              –   Synchronistations- und Parallelisierungsknoten
              –   Parametersatz


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Kapitel 3

                  8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram)
                 Aktivitätsname
                                                                                                                Aktivität
            Startknoten                      Einladung bekommen                     Möglicher Ablauf


                                 Einladung         Datum prüfen
            Objektknoten
            Eingabepara
            meter
                                                                                        Lust auf
                                                                 [Zeit vorhanden]     Feier prüfen
             Aktion
                                                  [keine Zeit]



               Aktivitätskante                                      [keine Lust]

                                                                                             [Lust vorhanden]

             Bedingung
                                                    Feier absagen                     Feier zusagen

                      Kontrollknoten,
                      Entscheidungsknoten

                        Endknoten



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             8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram)

        Geschenk einpacken
                                                [Empfänger wohnt weiter weg]
                                                                                Paketaufkleber
                                                                                adressieren




            Weihnachts-             Geschenk
            geschenk                einpacken



                                                                                Unter den Baum
                                                                                legen
                                                [Empfänger wohnt in der Nähe]




        Ein Verzweigungsknoten im Einsatz / Entscheidung im Aktivitätsdiagramm

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            8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram)

        Etwas parallelisieren und wieder zusammenführen




                                          …….

                                          …….


                                          …….




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            9. Zustandsautomat (State Machine)

            Mit dem Zustandsautomaten wird die Möglichkeit
            gegeben, das Verhalten beliebiger Classifier zu
            modellieren. Sie spezifizieren dieses Verhalten mittels
               – Zuständen, die ein Classifier einnehmen kann,
               – und Übergängen (Transition) zwischen den
                 Zuständen, die durch
               – interne oder externe Ereignisse initiiert werden
                 können.
            Zustandsdiagramme zeigen verschiedene
              Stadien/Zustände an, die eine Entität in ihrem Leben
              durchlaufen kann.

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            9. Zustandsautomat (State Machine)
            •   Notationselemente
                 – Einfacher Zustand               – Ein- und Austrittspunkt
                 – Transition („Zustandsübergang“) – Region
                 – Startzustand
                                                   – Historie
                 – Endzustand
                                                   – Spezialisierung
                 – Pseudozustände
                 – Kreuzung                        – Protokollzustandsautomat
                 – Entscheidung
                 – Terminator
                 – Zusammengesetzter Zustand
                 – Unterzustandsautomatenzustände
                 – Nebenläufigkeiten werden wie im Aktivitätsdiagramm
                   modelliert (gleiche Symbolik)



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                9. Zustandsautomat (State Machine)
              Name des Zustandsautomaten
                                                                       Trigger / Auslöser                   Guard / Wächterbedingung

                                   Fahrkartenautomat

  Startzustand
                                                                                                                             Aktionslabels:
                                                         Betrag erhöht                           [Betrag<Preis]
                                          wartend                                                                            entry
                                                         [Münze eingeben] Geldaufnahme
                                                                             Do                                              exit
            Zustand                                                          [Münze eingeben]/                               do
                                                                             Betrag erhöhen                                  include
                                                                   Cancel              Fahrkarte
                                              Stopp                gewählt             ausgewählt
                                              gedrückt
      Transition                                             Abbruch
                                                                                                 Berechnung
                                                            Entry / Betrag
                                                             ausgeben         After                do / Preis
                                                                              (Timeout)            berechnen
            Kreuzungspunkt


                                                                       [Betrag = Preis]                     [Betrag>Preis]
                                        Ausgabe Fahrkarte

            Entry: Eintrittsverhalten       Entry /
                                                                                                   Ausgabe
                                           Fahrkarte
                                                                                                  Wechselgeld
                                           ausgeben
                                                                                                    do /
                                                                                                 Wechselgeld                  Do: Zustandsverhalten
                                                                                                  ausgeben
             TimeTrigger


 29                                                                   www.ambit.de
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            10. Sequenzdiagramm (Sequence Diagram)

            • Der am häufigsten verwendete Typ von
              Interaktionsdiagramm. Zeigt chronologische Sicht
              des zwischen den Elementen/Entitäten
              stattfindenden Nachrichtenaustauschs.
            • In Sequenzdiagrammen wird der dynamische
              Ablauf zwischen Objekten unter Berücksichtigung
              der zeitlichen Abfolge dargestellt.




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Kapitel 3                                            www.ambit.de




            10. Sequenzdiagramm (Sequence Diagram)
            • Notationselemente
              –   Interaktion / Interaktionsrahmen
              –   Lebenslinie
              –   Nachricht
              –   Zustandsinvariante
              –   Kombiniertes Fragment
              –   Ordnungsbeziehung
              –   Interaktionsreferenz
              –   Verknüpfungspunkt
              –   Zerlegung von Lebenslinien



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               10. Sequenzdiagramm (Sequence Diagram)
                                Beteiligte Objekte


                objekt1               objekt2                                  objekt1                    objekt2

                      nachricht()
(a-b<2 sec.)   a

                                                                                     [x>0] nachricht1()
                b
                          antwort
Zusicherung                                     Aktionssequenz
                                                                                    [x<=0] nachricht2()




                                         Rekursion
                                                                                         antwort2
Steuerungs-                                                                              antwort1
      fokus



Lebenslinie
                              Auflistung der Nachrichten von oben nach unten



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            10. Sequenzdiagramm (Sequence Diagram)
             objekt1                                                     objekt1                  objekt2


                       neu()          objekt2
                                                                                    Iteration
                        nachticht()

                                                                                   *nachricht()
                                                Objektkonstruktion und
                                                -dekonstruktion
                        antwort


                       zerstöre()

                                                                                      antwort




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            Aktivitätsdiagramm



            •CaseStudy
            Aktivitätsdiagramme:
             Modellierung Verlauf einer
             Party
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            11. Kommunikationsdiagramm
            (Communication Diagram)

            • Eng mit dem Sequenzdiagramm verwandt /
              Alternative zum Sequenzdiagramm.
            • Legt jedoch mehr gewicht darauf, wer mit wem
              kommuniziert. Der zeitliche Aspekt wird weniger
              betont.
            • In einem Kollaborationsdiagramm werden der
              dynamische Ablauf und dessen logische Abfolge
              im Rahmen einer Kollaboration von Objekten
              (Zusammenarbeit zur Realisierung eines
              Anwendungsfalls) gezeigt.


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            11. Kommunikationsdiagramm
            (Communication Diagram)
            • Notationselemente
              – Interaktion / Interaktionsrahmen
              – Lebenslinie („virtuell, nur der „Kopf“ wird dargestellt)
              – Nachricht




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               11. Kommunikationsdiagramm
               (Communication Diagram)



                                                                                               sequenziell

                                                           objekt:Klasse                        synchron
            [Bedingung] 1.2:antwort:=nachricht(arg.)

                                                                                               eingeschränkt

      Start
                       objekt:Klasse                                           objekt:Klasse
                                                  1.1.*.nachricht(argumente)                    zeitabhängig
      Nachricht()

                                                                                                asynchron


                                                 Reihenfolge




                  Nachrichten werden durch Linien zwischen den
                  Kommunikationspartnern dargestell.

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            12. Timingdiagramm (Timing Diagram)

            •   Das Timingdiagramm zeigt das zeitliche Verhalten
                von Classifiern in einem System.
            •   Stellt konkreten zeitlichen Ablauf der Nachrichten
                in den Mittelpunkt.




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Kapitel 3                                            www.ambit.de




            12. Timingdiagramm (Timing Diagram)
            • Notationselemente
              –   Interaktion / Interaktionsrahmen
              –   Lebenslinie
              –   Zeitverlaufslinie
              –   Nachricht
              –   Sprungmarke
              –   Wertverlaufslinie
              –   Ordnungsbeziehung




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             12. Timingdiagramm (Timing Diagram)
            Name des Diagramms                                                           Zeitdauerbedingung

                            Fußgängerampel                                     {d…6*d}


                             :Ampel         grün


                                             rot
                                                                           gehen
                                          betriebsbereit                                           nicht
                                                                                                   gehen
      swimlane
                                                              aktivieren
                                            aktiv
                             :Fußgänger




                                                                                              Nachricht

                                                                               Zeitverlaufslinie
                                             wartend
                                                               d
                                                                                                              Sek.
                                                              0 1 2 3
                           Zustand
                                                                   Zeitskala

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            13. Interaktionsübersichtsdiagramm
            (Interaction Overview Diagram)

            • Ein Interaktionsübersichtsdiagramm zeigt das
              Zusammenspiel verschiedener Interaktionen,
              indem es Abfolgen von Interaktionen und
              Interaktionsreferenzen mittels einer Variante des
              Aktivitätsdiagramms darstellt. -> Vereinfachte
              Version eines Aktivitätsdiagramms (siehe
              CaseStudy „Party-Modellierung“)

            • Verfeinert wird fallspezifisch mit
               – Sequenzdiagramm
               – Kommunikationsdiagramm
               – Timingdiagramm

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Kapitel 3                                             www.ambit.de


            13. Interaktionsübersichtsdiagramm
            (Interaction Overview Diagram)
            • Notationselemente
               – Interaktion / Interaktionsreferenz
               – Kontrollelemente




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Kapitel 3                                                                                                                          www.ambit.de


            13. Interaktionsübersichtsdiagramm
            (Interaction Overview Diagram)
                    Geldautomat
                                                                    ref
                                      ref                                              {0..10}            Zeiteinheit
                                                                     PIN Eingabe                          Minuten
                                     Karteneinschub

                                                                                    [Dauer > 10]                        Interaktionsreferenz
                                                                   [else]
                     Paralellisierungsknoten                                                        ref
                                                    [PIN Eingabe                   [PIN Eingabe
                                                    == fehlgeschlagen]             == 0]           Geldtransaktion
                                                                                                     abwickeln


                        sd
                                                                            ref
                            :Authentifizierungs-                                                                             Verzweigungsknoten
                                                        :Display
                                  system                                     Karteneinzug           ref
                                    Anzeigen („Karte
                                    wird eingezogen“)                                               Kartenauswurf

                                                                                                                            Verbindungsknoten




                    Kante                          Synchronisationsknoten          Endknoten

 43                                                        www.ambit.de
Kapitel 3                             www.ambit.de




            Zustandsautomat



            •CaseStudy
            Zustandsdiagramme:
             Modellierung eines
             Fahrkartenautomaten
 44                    www.ambit.de
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Kapitel 4


             4 UML Modellentwicklung


                     Kapitel 4




        45              www.ambit.de
Kapitel 4                              www.ambit.de




            UML Diskussion

              Wie würden Sie bei der
              Modellentwicklung
              vorgehen?
              Grobe Reihenfolge der
              Modellentwicklung?

 46                    www.ambit.de
www.ambit.de
Literatur


             Literatur


                         Literatur




        47                 www.ambit.de
www.ambit.de


     UML verwendete und
     weiterführende Literatur
     1. Wolfgang Zuser, Thomas Greching, Monika Köhle:
        „Software Engineering mit UML und Unified
        Process“; Pearson Studium, München, 2004
     2. Chris Rupp, Jürgen Hahn, Stefan Queins, Mario Jeckle,
        Barbara Zengler: „UML 2 glasklar“; Hanser, München,
        2005
     3. Heide Balzert: „UML 2 kompakt“; Spektrum,
        Heidelberg, 2005




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  • 1. Wissen macht ambitionierte Geschäftsziele erreichbar. Wir liefern Wissen und schaffen Werte. UML 2.x Weltweit. Knowledge enables your business ambitions. We deliver knowledge and create value. Worldwide. Part 2 Einführung Fort. / Introduction cont. J. Anton Illik Ambit 1. 1
  • 2. UML intro & overview www.ambit.de Inhalt • 5. Komponentendiagramm • 10. Sequenzdiagramm sich ändern! Ebenso die Verteilung der Kapitel. (Component Diagram) (Sequence Diagram) • 6. Verteilungsdiagramm • 11. Kommunikations- (Deployment Diagram) diagramm • 7. Use-Case-Diagramm (Communication Diagram) (Use Case Diagram) • 12. Timingdiagramm (Timing Achtung: Reihenfolge kann • 8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram) Diagram) • 13. Interaktionsübersichts- • 9. Zustandsautomat diagramm (State Machine) (Interaction Overview Diagram) 2 www.ambit.de
  • 3. Kapitel 3 www.ambit.de 5. Komponentendiagramm (Component Diagram) • Komponentendiagramme ähneln Klassendiagrammen. • Konzentrieren sich auf höher angesiedelte Abstraktionen der Subsystemebene (Komponenten, Schnittstellen und ihre Beziehungen). • Das Komponentendiagramm gibt die Möglichkeit die Struktur eines Systems zur Laufzeit darzustellen. Die Darstellung orientiert sich dabei an der gewählten Komponentenstruktur. 3 www.ambit.de
  • 4. Kapitel 3 www.ambit.de 5. Komponentendiagramm (Component Diagram) • Notationselemente – Komponente (ist physikalischer Systemteil; verschiedene Arten; siehe nächste Seite) – Artefakte • z.B.kompilierte Objektdatei, • Stück Quellcode, • Shared Library, • Enterprise JavaBean (EJB), • usw.; • auch „Entität aus der Anwendungswelt“) 4 www.ambit.de
  • 5. Kapitel 3 www.ambit.de 5. Komponentendiagramm (Component Diagram) • UML-Standard-Stereotypen bieten folgende Komponentenarten an – document – entity – executable – File – library – process – service – specification – subsystem – table 5 www.ambit.de
  • 6. Kapitel 3 www.ambit.de 5. Komponentendiagramm (Component Diagram) Black-Box-Sicht White-Box-SIcht Komplexer Port Implementierte Schnittstelle <<component>> <<component>> Komponente1 Komponente2 Bestandteil3 Allgemeine Kompositionskonektor Klasse Abhängigkeitsbeziehung Bestandteil4 Realisierungsbeziehung Bestandteil1 Bestandteil2 <<spezifcation>> Bestandteil einer Komponente Komponente specDoc <<artifact>> <<subsystem>> <<compontent>> Artefakt1 Port Komponente3 Komponente4 Verwendungs- <<use>> Beziehung <<artifact>> Komponente6 <<manifest>> Delegationskonnektor Implementierungsbeziehung Benötigte Schnittstelle 6 www.ambit.de
  • 7. Kapitel 3 www.ambit.de 6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram) • Das Verteilungsdiagramm zeigt die Zuordnung von Artefakten auf Hardware-Einheiten, die als Knoten bezeichnet werden. • Mit anderen Worten: Verteilungsdiagramme zeigen die Knoten, auf denen das System läuft. Knoten sind pysikalische Einheiten ( = Hardware) • Daneben stellt das Verteilungsdiagramm die Kommunikationsverbindungen und Abhängigkeiten zwischen den Knoten dar. 7 www.ambit.de
  • 8. Kapitel 3 www.ambit.de 6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram) • Artefakte – Artefakte modellieren physikalesche Informationen über ein System • Neben Hardware lassen sich auch • Benutzerhandbücher • Schulungsmaterial • Passwortdatei • jar-Archive als Artefakte modellieren. – Artefakte geben also die Begrifflichkeiten des modellierten Systems wieder. 8 www.ambit.de
  • 9. Kapitel 3 www.ambit.de 6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram) • Artefakte – Ein Beispielartefakt: ein Java-jar-Archiv NachrichtenübermittlungsFramework.jar – Artefakte können (wie andere UML-Classifier auch) Eigenschaften besitzen NachrichtenübermittlungsFramework.jar Reentrant: boolean numLoggers: int = 1 9 www.ambit.de
  • 10. Kapitel 3 www.ambit.de 6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram) • Notationselemente – Knoten • gebräuchliche Knoten-Stereotypen: – client – server – database – backup server – Kommunikationspfad – Verteilungsbeziehung – Einsatzspezifikation 10 www.ambit.de
  • 11. Kapitel 3 www.ambit.de 6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram) Knoten 2 <<device>> Kommunikationspfad Knoten 1 <<device>> Knoten 3 <<execution environment>> Deployment spezifikation execution: thread Deployment Beziehung Transaction: false Artefakt 11 www.ambit.de
  • 12. Kapitel 3 www.ambit.de 6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram) Ein Knoten Server Ein Knoten mit mehreren Abschnitten Server <<components>> Buchungssystem.jar Comon.jar 12 www.ambit.de
  • 13. Kapitel 3 www.ambit.de 6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram) Ein Knoten mit verteilten Komponenten Server <<deploy>> <<deploy>> Buchungssytem.jar Common.jar 13 www.ambit.de
  • 14. Kapitel 3 www.ambit.de 6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram) Mehrere Knoten und ihre Verbindung Client <<Internet>> <<LAN>> Datenbankserver Buchungsserver 14 www.ambit.de
  • 15. Kapitel 3 www.ambit.de Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram) •CaseStudy Verteilungsdiagramm: Verteilung einer Autoscheibenserviceeinheit 15 www.ambit.de
  • 16. Kapitel 3 www.ambit.de Vierter Diagrammtyp Verhaltensmodellierung [Behaviour Modelling] 16 www.ambit.de
  • 17. Kapitel 3 www.ambit.de 7. Use-Case-Diagramm (Use Case Diagram) • Anwendungsfalldiagramme zeichnen Anforderungen an ein System auf: im Überblick und aus Sicht der Benutzer. • Anwendungsfälle haben oft eine Beziehung im Sinne von – Generalisierung ( ) – Erweiterung (<<extends>>) und – Enthaltensein(<<include>>) zu anderen Anwendungsfällen im selben System 17 www.ambit.de
  • 18. Kapitel 3 www.ambit.de 7. Use-Case-Diagramm (Use Case Diagram) • Notationselemente – Use Case (Anwendungsfall) – System (Betrachtungsgegenstand) – Akteuer (Rolle, die ein Benutzer übernimmt, wenn er den Anwendungsfall aufruft) – <<include>> - Beziehung • Anwendungsfall kann das Verhalten eines anderen Anwendungsfalls enthalten. Der enthaltene Anwendungsfall wird nicht selbständig genutzt, sondern ist Teil eines anderen, größeren Anwendungsfalls. – <<extend>> - Beziehung • Gehört nicht zum normalen, grundsätzlichen Ablauf. – Generalisierungsbeziehung 18 www.ambit.de
  • 19. Kapitel 3 www.ambit.de 7. Use-Case-Diagramm (Use Case Diagram) Datenkopplung Daten synchronisieren Drahtlos synchronisieren Seriell synchronisieren Eine Anwendungsfallgeneralisierung 19 www.ambit.de
  • 20. Kapitel 3 www.ambit.de 7. Use-Case-Diagramm (Use Case Diagram) Systemname Akteur 2 Mitverwendeter Anwendungsfall Bankkunde Akteur 1 <<include>> Anwendungsfall Debug-Info Akteur 3 <<extend>> aufzeichnen Rechnungswesen Dazu gehört ein Anwendungsfalldokument, in dem die Funktionalität beschrieben ist. U.U. prosa, Word-Datei. -> Technisch gesehen kein Teil der UML. Typischer Inhalt: Kurzbeschreibung (WAS?), Vorbedingungen, Basisablauf 20 www.ambit.de
  • 21. Kapitel 3 www.ambit.de Use-Case-Diagramm •CaseStudy Use-Case-Diagramm: Modellierung für ein Online-Banking-System 21 www.ambit.de
  • 22. Kapitel 3 www.ambit.de 8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram) • Mit Hilfe von Aktivitätsdiagrammen lassen sich – komplexe Verläufe – unter Berücksichtung von Nebenläufigkeiten, – alternativen Entscheidungswegen und Ähnlichem konkret modellieren und nachvollziehen. • Aktivitätsdiagramme zeichnen – wie Zustandsautomaten / Zustandsdiagramme – ein Bild vom Verhaltensablauf, – konzentrieren sich jedoch dabei auf Zustandsübergänge (d.h. die einzelnen Schritte) – und nicht auf deren Auslöser 22 www.ambit.de
  • 23. Kapitel 3 www.ambit.de 8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram) • Notationselemente – Aktion („Einzelschritt einer komplexeren – Unterbrechungsbereich Funktionalität“) – Exception-Handler – Aktivität („Folge von Aktionen“) – Aktivitätsbereich – Objektknoten – Strukturierte Knoten – Kanten – Mengenverarbeitungsbereich – Kontrollknoten – Schleifenknoten – Startknoten – Entscheidungsknoten – Endknoten – Verzweigungs- und Verbindungsknoten – Synchronistations- und Parallelisierungsknoten – Parametersatz 23 www.ambit.de
  • 24. www.ambit.de Kapitel 3 8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram) Aktivitätsname Aktivität Startknoten Einladung bekommen Möglicher Ablauf Einladung Datum prüfen Objektknoten Eingabepara meter Lust auf [Zeit vorhanden] Feier prüfen Aktion [keine Zeit] Aktivitätskante [keine Lust] [Lust vorhanden] Bedingung Feier absagen Feier zusagen Kontrollknoten, Entscheidungsknoten Endknoten 24 www.ambit.de
  • 25. Kapitel 3 www.ambit.de 8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram) Geschenk einpacken [Empfänger wohnt weiter weg] Paketaufkleber adressieren Weihnachts- Geschenk geschenk einpacken Unter den Baum legen [Empfänger wohnt in der Nähe] Ein Verzweigungsknoten im Einsatz / Entscheidung im Aktivitätsdiagramm 25 www.ambit.de
  • 26. Kapitel 3 www.ambit.de 8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram) Etwas parallelisieren und wieder zusammenführen ……. ……. ……. 26 www.ambit.de
  • 27. Kapitel 3 www.ambit.de 9. Zustandsautomat (State Machine) Mit dem Zustandsautomaten wird die Möglichkeit gegeben, das Verhalten beliebiger Classifier zu modellieren. Sie spezifizieren dieses Verhalten mittels – Zuständen, die ein Classifier einnehmen kann, – und Übergängen (Transition) zwischen den Zuständen, die durch – interne oder externe Ereignisse initiiert werden können. Zustandsdiagramme zeigen verschiedene Stadien/Zustände an, die eine Entität in ihrem Leben durchlaufen kann. 27 www.ambit.de
  • 28. Kapitel 3 www.ambit.de 9. Zustandsautomat (State Machine) • Notationselemente – Einfacher Zustand – Ein- und Austrittspunkt – Transition („Zustandsübergang“) – Region – Startzustand – Historie – Endzustand – Spezialisierung – Pseudozustände – Kreuzung – Protokollzustandsautomat – Entscheidung – Terminator – Zusammengesetzter Zustand – Unterzustandsautomatenzustände – Nebenläufigkeiten werden wie im Aktivitätsdiagramm modelliert (gleiche Symbolik) 28 www.ambit.de
  • 29. Kapitel 3 www.ambit.de 9. Zustandsautomat (State Machine) Name des Zustandsautomaten Trigger / Auslöser Guard / Wächterbedingung Fahrkartenautomat Startzustand Aktionslabels: Betrag erhöht [Betrag<Preis] wartend entry [Münze eingeben] Geldaufnahme Do exit Zustand [Münze eingeben]/ do Betrag erhöhen include Cancel Fahrkarte Stopp gewählt ausgewählt gedrückt Transition Abbruch Berechnung Entry / Betrag ausgeben After do / Preis (Timeout) berechnen Kreuzungspunkt [Betrag = Preis] [Betrag>Preis] Ausgabe Fahrkarte Entry: Eintrittsverhalten Entry / Ausgabe Fahrkarte Wechselgeld ausgeben do / Wechselgeld Do: Zustandsverhalten ausgeben TimeTrigger 29 www.ambit.de
  • 30. Kapitel 3 www.ambit.de 10. Sequenzdiagramm (Sequence Diagram) • Der am häufigsten verwendete Typ von Interaktionsdiagramm. Zeigt chronologische Sicht des zwischen den Elementen/Entitäten stattfindenden Nachrichtenaustauschs. • In Sequenzdiagrammen wird der dynamische Ablauf zwischen Objekten unter Berücksichtigung der zeitlichen Abfolge dargestellt. 30 www.ambit.de
  • 31. Kapitel 3 www.ambit.de 10. Sequenzdiagramm (Sequence Diagram) • Notationselemente – Interaktion / Interaktionsrahmen – Lebenslinie – Nachricht – Zustandsinvariante – Kombiniertes Fragment – Ordnungsbeziehung – Interaktionsreferenz – Verknüpfungspunkt – Zerlegung von Lebenslinien 31 www.ambit.de
  • 32. Kapitel 3 www.ambit.de 10. Sequenzdiagramm (Sequence Diagram) Beteiligte Objekte objekt1 objekt2 objekt1 objekt2 nachricht() (a-b<2 sec.) a [x>0] nachricht1() b antwort Zusicherung Aktionssequenz [x<=0] nachricht2() Rekursion antwort2 Steuerungs- antwort1 fokus Lebenslinie Auflistung der Nachrichten von oben nach unten 32 www.ambit.de
  • 33. Kapitel 3 www.ambit.de 10. Sequenzdiagramm (Sequence Diagram) objekt1 objekt1 objekt2 neu() objekt2 Iteration nachticht() *nachricht() Objektkonstruktion und -dekonstruktion antwort zerstöre() antwort 33 www.ambit.de
  • 34. Kapitel 3 www.ambit.de Aktivitätsdiagramm •CaseStudy Aktivitätsdiagramme: Modellierung Verlauf einer Party 34 www.ambit.de
  • 35. Kapitel 3 www.ambit.de 11. Kommunikationsdiagramm (Communication Diagram) • Eng mit dem Sequenzdiagramm verwandt / Alternative zum Sequenzdiagramm. • Legt jedoch mehr gewicht darauf, wer mit wem kommuniziert. Der zeitliche Aspekt wird weniger betont. • In einem Kollaborationsdiagramm werden der dynamische Ablauf und dessen logische Abfolge im Rahmen einer Kollaboration von Objekten (Zusammenarbeit zur Realisierung eines Anwendungsfalls) gezeigt. 35 www.ambit.de
  • 36. Kapitel 3 www.ambit.de 11. Kommunikationsdiagramm (Communication Diagram) • Notationselemente – Interaktion / Interaktionsrahmen – Lebenslinie („virtuell, nur der „Kopf“ wird dargestellt) – Nachricht 36 www.ambit.de
  • 37. Kapitel 3 www.ambit.de 11. Kommunikationsdiagramm (Communication Diagram) sequenziell objekt:Klasse synchron [Bedingung] 1.2:antwort:=nachricht(arg.) eingeschränkt Start objekt:Klasse objekt:Klasse 1.1.*.nachricht(argumente) zeitabhängig Nachricht() asynchron Reihenfolge Nachrichten werden durch Linien zwischen den Kommunikationspartnern dargestell. 37 www.ambit.de
  • 38. Kapitel 3 www.ambit.de 12. Timingdiagramm (Timing Diagram) • Das Timingdiagramm zeigt das zeitliche Verhalten von Classifiern in einem System. • Stellt konkreten zeitlichen Ablauf der Nachrichten in den Mittelpunkt. 38 www.ambit.de
  • 39. Kapitel 3 www.ambit.de 12. Timingdiagramm (Timing Diagram) • Notationselemente – Interaktion / Interaktionsrahmen – Lebenslinie – Zeitverlaufslinie – Nachricht – Sprungmarke – Wertverlaufslinie – Ordnungsbeziehung 39 www.ambit.de
  • 40. Kapitel 3 www.ambit.de 12. Timingdiagramm (Timing Diagram) Name des Diagramms Zeitdauerbedingung Fußgängerampel {d…6*d} :Ampel grün rot gehen betriebsbereit nicht gehen swimlane aktivieren aktiv :Fußgänger Nachricht Zeitverlaufslinie wartend d Sek. 0 1 2 3 Zustand Zeitskala 40 www.ambit.de
  • 41. Kapitel 3 www.ambit.de 13. Interaktionsübersichtsdiagramm (Interaction Overview Diagram) • Ein Interaktionsübersichtsdiagramm zeigt das Zusammenspiel verschiedener Interaktionen, indem es Abfolgen von Interaktionen und Interaktionsreferenzen mittels einer Variante des Aktivitätsdiagramms darstellt. -> Vereinfachte Version eines Aktivitätsdiagramms (siehe CaseStudy „Party-Modellierung“) • Verfeinert wird fallspezifisch mit – Sequenzdiagramm – Kommunikationsdiagramm – Timingdiagramm 41 www.ambit.de
  • 42. Kapitel 3 www.ambit.de 13. Interaktionsübersichtsdiagramm (Interaction Overview Diagram) • Notationselemente – Interaktion / Interaktionsreferenz – Kontrollelemente 42 www.ambit.de
  • 43. Kapitel 3 www.ambit.de 13. Interaktionsübersichtsdiagramm (Interaction Overview Diagram) Geldautomat ref ref {0..10} Zeiteinheit PIN Eingabe Minuten Karteneinschub [Dauer > 10] Interaktionsreferenz [else] Paralellisierungsknoten ref [PIN Eingabe [PIN Eingabe == fehlgeschlagen] == 0] Geldtransaktion abwickeln sd ref :Authentifizierungs- Verzweigungsknoten :Display system Karteneinzug ref Anzeigen („Karte wird eingezogen“) Kartenauswurf Verbindungsknoten Kante Synchronisationsknoten Endknoten 43 www.ambit.de
  • 44. Kapitel 3 www.ambit.de Zustandsautomat •CaseStudy Zustandsdiagramme: Modellierung eines Fahrkartenautomaten 44 www.ambit.de
  • 45. www.ambit.de Kapitel 4 4 UML Modellentwicklung Kapitel 4 45 www.ambit.de
  • 46. Kapitel 4 www.ambit.de UML Diskussion Wie würden Sie bei der Modellentwicklung vorgehen? Grobe Reihenfolge der Modellentwicklung? 46 www.ambit.de
  • 47. www.ambit.de Literatur Literatur Literatur 47 www.ambit.de
  • 48. www.ambit.de UML verwendete und weiterführende Literatur 1. Wolfgang Zuser, Thomas Greching, Monika Köhle: „Software Engineering mit UML und Unified Process“; Pearson Studium, München, 2004 2. Chris Rupp, Jürgen Hahn, Stefan Queins, Mario Jeckle, Barbara Zengler: „UML 2 glasklar“; Hanser, München, 2005 3. Heide Balzert: „UML 2 kompakt“; Spektrum, Heidelberg, 2005 48 www.ambit.de