Das Dokument behandelt die verschiedenen Diagrammtypen der UML (Unified Modeling Language), wie Komponentendiagramme, Verteilungsdiagramme, Anwendungsfalldiagramme, Aktivitätsdiagramme, Zustandsautomaten und Sequenzdiagramme. Es erklärt die Notationselemente und die Anwendungsfälle jedes Diagrammtyps zur Modellierung von Systemen, deren Struktur und Verhalten. Ziel ist es, den Lesern ein tiefes Verständnis für jede Diagrammtechnik und deren Einsatz zur Unterstützung geschäftlicher Ambitionen zu vermitteln.

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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)
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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.
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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“)
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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
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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
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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.
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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.
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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
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10. 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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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
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12. Kapitel 3 www.ambit.de
6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)
Ein Knoten
Server
Ein Knoten mit mehreren Abschnitten
Server
<<components>>
Buchungssystem.jar
Comon.jar
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13. Kapitel 3 www.ambit.de
6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)
Ein Knoten mit verteilten Komponenten
Server
<<deploy>> <<deploy>>
Buchungssytem.jar Common.jar
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14. Kapitel 3 www.ambit.de
6. Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram)
Mehrere Knoten und ihre Verbindung
Client
<<Internet>>
<<LAN>>
Datenbankserver Buchungsserver
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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]
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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
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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
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19. Kapitel 3 www.ambit.de
7. Use-Case-Diagramm (Use Case Diagram)
Datenkopplung
Daten
synchronisieren
Drahtlos
synchronisieren
Seriell
synchronisieren
Eine Anwendungsfallgeneralisierung
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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
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21. Kapitel 3 www.ambit.de
Use-Case-Diagramm
•CaseStudy
Use-Case-Diagramm:
Modellierung für ein
Online-Banking-System
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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
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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
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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
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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
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26. Kapitel 3 www.ambit.de
8. Aktivitätsdiagramm (Activity Diagram)
Etwas parallelisieren und wieder zusammenführen
…….
…….
…….
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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.
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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)
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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
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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.
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31. 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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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
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33. Kapitel 3 www.ambit.de
10. Sequenzdiagramm (Sequence Diagram)
objekt1 objekt1 objekt2
neu() objekt2
Iteration
nachticht()
*nachricht()
Objektkonstruktion und
-dekonstruktion
antwort
zerstöre()
antwort
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34. Kapitel 3 www.ambit.de
Aktivitätsdiagramm
•CaseStudy
Aktivitätsdiagramme:
Modellierung Verlauf einer
Party
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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.
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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.
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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
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42. Kapitel 3 www.ambit.de
13. Interaktionsübersichtsdiagramm
(Interaction Overview Diagram)
• Notationselemente
– Interaktion / Interaktionsreferenz
– Kontrollelemente
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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