VU Objektorientierte Modellierung Übung 1, Markus Schabel A U F G A B E 1

Transkript

1 VU Objektorientierte Modellierung Übung, A U F G A B E Strukturmodellierung mittels Klassendiagramm Wiederholen Sie das Kapitel aus der Vorlesung, das sich mit dem Klassendiagramm beschäftigt. Was ist eine Klasse? - Eine Beschreibung (Bauplan, Schablone, Typ) eines Objektes. Was ist ein Objekt? - Eine Instanz einer Klasse. Geben Sie ein Beispiel für eine Klasse mit mindestens je 3 Attributen und je 3 Operationen. Account( name, password, ) -> login(), changepassword(), sendmail() Finden Sie zu dieser Klasse mindestens 3 Instanzen. Was sind Assoziationen und für werden diese benötigt? Modellieren mögliche Objektbeziehungen (links) zwischen den Instanzen der Klassen. Welche Eigenschaften kann eine Assoziation haben? Assoziationsname, Leserichtung (<> über der Kante), Navigationsrichtung (<> am Kantenende, X = nicht-navigierbares Ende), Multiplizität Was ist eine Assoziationsklasse? - Speichert Attribute einer Assoziation. Wann ist es sinnvoll, eine solche einzusetzen? Bei m:n Assoziationen mit Attributen notwendig (bei Realisierung als eigene Klasse kann die Multiplizität nicht garantiert werden). Finden Sie ein Beispiel. AG <---Aktie----> Besitzer => Aktie speichert die Anzahl; bei Speicherung von Kaufdatum muss eine eigene Klasse eingeführt werden. Beschreiben Sie den Unterschied zwischen starker und schwacher Aggregation. Aggregation ist eine spezielle Form der Assoziation: transitiv (C Teil von B, B Teil von A => C Teil von A) Schwache Aggregation: Teile unabhängig voneinander, Multiplizität des aggregierenden Endes (<>) kann > sein. Starke Aggregation: Ein Teil darf zu einem bestimmten Zeitpunkt nur in maximal einem Objekt enthalten sein. Die Multiplizität des aggregierenden Endes (<gefüllt>) kann 0 oder sein. Es lassen sich damit Teil von Hierarchien erstellen. Geben Sie je ein Beispiel. Stark: Auto<x>-----Reifen (Auto 0.., Reifen 4..5) Schwach: Administrator<>------Benutzer (, ) Wann wird Generalisierung eingesetzt? Eine spezialisierte Klasse erbt die Eigenschaften der allgemeineren Klasse, kann weitere Eigenschaften hinzufügen. Eine Instanz der Unterklasse kann überall dort verwendet werden, wo die Oberklasse erlaubt ist. Finden Sie ein Beispiel für eine Generalisierungshierarchie mit mindestens 3 Ebenen. Fortbewegungsmittel< -Motorisiert< -4Rad< -Cabrio Zeigen Sie, wie dieses in Java realisiert wird. Seite von 0

2 VU Objektorientierte Modellierung Übung, Finden Sie ein Beispiel für Mehrfachvererbung. Kreis < gefüllter Kreis > gefülltes Element Was ist eine abstrakte Klasse? Eine Klasse von der kein Objekt instanziert werden kann. Was ist ein Interface? Ein Interface spezifiziert ein Verhalten durch Zusammenfassung der Operationen. Wofür werden diese verwendet, worin besteht der Unterschied? Eine abstrakte Klasse kann nur durch Subklassen realisiert werden, ein Interface durch jede Klasse. Eine abstrakte Klasse kann auch nicht-abstrakte Methoden beinhalten (d.h. Programmlogik), ein Interface nur abstrakte Methoden. Wie werden diese in Java-Programmen eingesetzt? Was ist ein Objektdiagramm? Ein Diagramm das die Beziehungen zwischen spezifischen instanzierten Klassen darstellt. Worin bestehen die Unterschiede zwischen Objekt- und Klassendiagramm? Geben Sie ein Beispiel für ein Kassendiagramm und ein dazugehöriges Objektdiagramm. Klassendiagramm Objektdiagramm gehört zu Termin gehört zu einkalender : Kalender benutzer = Martin gehört zu.. Kalender benutzer: String t : Termin dauer = 2 t2 : Termin dauer = 4 Seite 2 von 0

3 VU Objektorientierte Modellierung Übung, A U F G A B E 2 Hierarchien, Klassen, Instanzen und Attribute Gegeben sind folgende Begriffe: Wein, Kuchen, Wurst, Apfel, Frucht, Torte, Saft.. Finden Sie eventuelle Verallgemeinerungen und Gemeinsamkeiten dieser Klassen. 2. Entwerfen Sie eine Vererbungshierarchie, wobei an der Spitze genau ein Element stehen soll. 3. Geben Sie für jede Klasse 3 Attribute an (vererbte Attribute zählen nicht). 4. Unterscheiden Sie zwischen konkreten und abstrakten Klassen - geben Sie für jede Klasse Ihrer Vererbungshierarchie an, ob diese konkret oder abstrakt ist. Nahrungsmittel {abstract} Nährwert Ablaufdatum Preis Getränk {abstract} Abfülldatum alkoholisch Speise {abstract} Zubereitungsdatum vegetarisch Kategorie Herkunft Farbe Wein Saft Typ Zuckergehalt Süßspeise {abstract} Kuchen Torte Wurst Frucht Typ Zuckergehalt Typ Zuckergehalt Reife 5. Finde Sie für jede konkrete Klasse mindestens 3 Instanzen. Wein: Veltliner, Schilcher, Chardonnay Saft: Apfelsaft, Orangensaft, Grapefruitsaft Kuchen: Apfelstrudel, Kirschkuchen, Zwetschkenkuchen Torte: Sachertorte, Schwarzwälder Kirschtorte, Nusstorte Wurst: Käsekrainer, Frankfurter, Bratwurst Frucht: Apfel, Birne, Kirscht Überlegen Sie sich für folgende Begriffe, ob es sich um () Klassen, (2) Objekte, (3) Attribute oder (4) Operationen handelt. Können hier Mehrdeutigkeiten auftreten? Wenn ja, warum? Seite 3 von 0

4 VU Objektorientierte Modellierung Übung, Student (,2,3), Peter (2), Professor (,2,3), Titel (,3), Name (3), Sozialversicherungsnummer (3), Doktor (,2,3), printinfo (,4), Person (), Geburtstag (3), changetitle (4) Ein Verwaltungssystem für Musik-CDs besteht aus den Klassen CD, Interpret und Genre. Dabei kann eine CD mehrere Interpreten haben, und von einem Interpreten können mehrere CDs stammen. Weiters sind einem Genre mehrere CDs zugeordnet, wobei eine CD aber immer nur zu einem Genre gehören kann. Überlegen Sie sich Objekte der Klassen CD, Interpret und Genre, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Datenbank beinhaltet sein können.. Modellieren Sie diese Objekte in einem Objektdiagramm und ergänzen Sie es um die oben beschriebenen Relationen und um passende Attribute und Attributwerte. (Zum Beispiel könnte die Klasse CD u.a. die Attribute CD-Titel und Gesamtspieldauer besitzen.) 2. Erläutern Sie anhand des Objektdiagramms den Unterschied zwischen der :n und m:n Beziehung. Amore XL: CD Titel: Amore XL Erscheinungsjahr: 2007 EAV: Interpret Gründungsjahr: 977 Beliebtheit: 7 Very best of: CD Titel: The Very Best of... Erscheinungsjahr: 2003 Austro Pop: Genre Beliebtheit: 5 Free 2 Fly: Interpret Gründungsjahr: 999 Beliebtheit: 9 2 Mile Zone: CD Titel: 2 Mile Zone Erscheinungsjahr: 2006 Rock: Genre Beliebtheit: 8 Für's Auto: CD Titel: Für's Auto Erscheinungsjahr: 2007 Seite 4 von 0

5 VU Objektorientierte Modellierung Übung, Terminverwaltung A U F G A B E 3 Welche der folgenden Aussagen treffen auf das gegebene Klassendiagramm zu?. Ein Konflikt kann beliebig viele Termine umfassen. Falsch, ein Konflikt besteht zwischen genau 2 Terminen. 2. Von einem Termin aus kann auf seine Konflikte geschlossen werden. Falsch, da die Navigationsrichtung der Beziehung nur vom Konflikt ausgeht. Richtig, da sonst ein x am Konfliktende der Assoziation sein müsste. 3. Eine Serie gehört immer zu genau einem Eintrag. Falsch, eine Serie kann beliebig viele Einträge haben. 4. Sobald ein Eintrag gelöscht wird, wird auch der zugehörige Eintragstyp gelöscht. Falsch, ein Eintragstyp kann auch ohne Eintrag bestehen (schwache Aggregation). 5. Ein Termin hat ein Attribut Beschreibung. Richtig, dieses wird vom Eintrag geerbt. 6. Mehrere Personen können Besitzer eines Eintrags sein. Falsch, ein Eintrag hat immer nur einen Besitzer. 7. Mehrere Personen können zu einem Termin eingeladen sein. Richtig, da dies eine m:n-relation ist. Seite 5 von 0

6 VU Objektorientierte Modellierung Übung, Eine Gruppe kann mehrere Personen umfassen. Richtig, wobei eine Gruppe auch keine Person umfassen kann. 9. Es kann auch leere Gruppen geben. Sobald eine Gruppe gelöscht wird, werden alle Personen gelöscht, die in dieser Gruppe enthalten sind. Falsch, da es sich um eine schwache Aggregation handelt. 0. Zu einem Termin können entweder nur Gruppen oder Personen eingeladen werden. Falsch, da es sich um normale Assoziationen handelt.. Eine Referenz kann mehreren Termineinträgen zugeordnet sein. Richtig, eine Referenz kann genau den beiden Terminen des Konfliktes zugeordnet sein. 2. Wenn ein Termineintrag gelöscht wird, werden alle dazugehörigen Referenzen gelöscht. Unklar. Durch den Termineintrag wird der Konflikt gelöscht (da dieser genau 2 Termine beinhaltet). Da zwischen Konflikt und Referenz eine starke Aggregation besteht, ist es davon abhängig, ob auf dem Aggegations-Ende eine Multiplizität von 0 erlaubt ist oder nicht. Seite 6 von 0

7 VU Objektorientierte Modellierung Übung, Beziehungen A U F G A B E 4 Erläutern Sie die Eigenschaften, die besonderen Varianten und Unterschiede von Assoziation, Aggregation, Komposition und Generalisierung anhand folgender Beispiele. Wählen Sie für die einzelnen Teilaufgaben jeweils das aus Ihrer Sicht am besten geeignete Modellierungskonstrukt.. Für eine Versicherungsdatenbank sollen Personen, Autos und Schadensfälle modelliert werden. Person.. Schadensfall Auto 2. Für eine Immobilienverwaltung sind die Klassen Immobilie, Haus und Grundstück geeignet zueinander in Beziehung zu setzen. Immobilie Grundstück Haus 3. Ein Repräsentant, der entweder eine Non-Profit-Organisation oder ein (kommerzielles) Unternehmen vertritt. Repräsentant Unternehmen {abstract} NPO Kommerz. 4. Benutzergruppen, die aus anderen Benutzergruppen bestehen können, und denen Benutzer zugeordnet sind. Benutzer Benutzergruppe Seite 7 von 0

8 VU Objektorientierte Modellierung Übung, Für ein 2D-Zeichenprogramm sollen die Beziehungen zwischen folgenden Klassen modelliert werden: Shape, Rectangle, Square, Circle, Polygon. Shape Polygon Circle Rectangle Square 6. VerkäuferInnen in einem Großkaufhaus, die in einem Zeitraum immer nur in einer Etage arbeiten. Etage Kaufhaus Verkäuferin 7. Applikationen und ihre zugehörigen Windows sind zu modellieren. Applikation Window Seite 8 von 0

9 VU Objektorientierte Modellierung Übung, Museumsverwaltung A U F G A B E 5 Die Verwaltung einer Reihe von Museen für zeitgenössische Kunst soll modelliert werden. Jedes Museum kann gleichzeitig mehrere Ausstellungen zeigen, aber eine Ausstellung kann in einem bestimmten Zeitraum immer nur von einem Museum gezeigt werden. Jeder Ausstellung ist ein Kurator zugeteilt, der auch noch andere Ausstellungen betreuen kann. Obwohl die Ausstellungen mit ihren Kunstwerken von einem Museum zum anderen sozusagen wandern können, sind diese Kunstwerke immer auch einem Museum, das sie besitzt und verwaltet, fix zugeordnet. Jedoch muss auch erkennbar sein, welche Kunstwerke für eine bestimmte Ausstellung zusammengestellt wurden. Ein Kunstwerk ist durch eine identifizierende Nummer gekennzeichnet, trägt ein Entstehungsdatum, und es kann sich um ein Bild oder eine Statue handeln. Ein Bild ist durch seine Breite und Höhe, eine Statue zusätzlich noch durch seine Tiefe beschrieben; beide enthalten Information über das verwendete Material (z.b. Öl auf Leinwand, Öl auf Holz bei Bildern). Der Künstler kann eines oder mehrere Kunstwerke geschaffen haben und kann an ein bestimmtes Museum durch Auftragsarbeiten gebunden sein, d.h. ein Museum kann ihn dazu verpflichtet haben, Auftragsarbeiten für es anzufertigen. Eine Auftragsarbeit kann dabei ein oder mehrere Kunstwerke umfassen und beinhaltet einen fixen Preis und ein Fertigstellungsdatum. Modellieren Sie diesen Sachverhalt in einem UML Klassendiagramm. Kurator Ausstellung Kunstwerk ID Entstehungsdatum Material Breite Höhe Museum Auftragsarbeit Preis Fertigstellungsdatum Künstler Bild Tiefe Statue Seite 9 von 0

10 VU Objektorientierte Modellierung Übung, Computerspiel A U F G A B E 6 Entwerfen Sie ein UML2-Klassendiagramm basierend auf folgender Spezifikation für ein Computerspiel: Wieder einmal ist der Weltraum zu klein geworden. Menschen und Aliens können auf Grund von territorialen Streitigkeiten nicht in Frieden zusammenleben. Und das, obwohl sich Menschen und Aliens eigentlich gar nicht so stark unterscheiden. Beide werden durch Name, Größe, Alter und Lebensenergie charakterisiert. Allerdings gibt es gelbe, violette und orange Aliens. Von jedem Lebewesen ist bekannt, in welcher Stadt oder zumindest auf welchem Planet es lebt. Menschen sowie auch Aliens schließen sich zu Verbänden zusammen, die einen Namen und einen Anführer haben. Natürlich ist der Anführer eines Menschenverbands ein Mensch, und der Anführer eines Alienverbandes ist ein Alien. Verbände können untereinander alliiert sein, wobei manchmal sogar Allianzen zwischen Menschen und Aliens geschlossen werden. Viele Verbände sind jedoch verfeindet; allerdings sind Menschen nie mit Menschen und Aliens nie mit Aliens verfeindet. Der Grund der Feindseligkeiten ist immer auf einen Streit um die Vorherrschaft in einer oder mehreren Städten zurückzuführen. Der Beginn der Streitereien kann immer genau datiert werden. Um mobil zu sein, haben die Verbände Geld zusammengelegt und sich diverse Fahrzeuge angeschafft. Dies können herkömmliche Bodenfahrzeuge, aber auch Raumschiffe sein. Von jedem Fahrzeug ist neben seiner Bezeichnung auch seine Höchstgeschwindigkeit bekannt. Die Aliens haben Fahrzeuge entwickelt, die sowohl als Raumschiff als auch als Bodenfahrzeug verwendet werden können. Planet Stadt Raumschiff Ort Lebewesen Name Größe Alter Lebensenergie.. Streit Beginn Fahrzeug Bezeichnung Geschwindigkeit alliiert Verband Name Alienfahrzeug Bodenfahrzeug Mensch Alien Farbe Menschen-Ver. führt_an führt_an Alien-Ver. Seite 0 von 0