Georg Dick. UMLEDiTOR. Anleitung. (November 2015)

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1 Georg Dick UMLEDiTOR Anleitung (November 2015)

2 Inhaltsverzeichnis Einführung... 4 Übersicht über die Eigenschaften des Editors... 4 Aufbau der Programmoberfläche... 5 Entwurf einer Klasse... 8 Entwurf einer Klasse... 8 Klassenrechteck positionieren und manuell dimensionieren Attributeingabe Anzeigereihenfolge der Attribute oder Methoden im Klassenrechteck ändern Datentypeingabe Methodeneingabe Ändern von Attributen und Methoden Anzeige von Klassen, die im Modell bereits vorhanden sind Ausgabe des Diagramms als Grafik Speichern und Laden des Modells Assoziationen Erstellen von Assoziationen Ändern der Attributanzeige Anzeige von Assoziationen zu vorhandenen Attributen Pfad bearbeiten Verlauf ändern Einstellen der Linienbreite für Pfade Vererbung Erzeugen einer Vererbungsbeziehung Ändern einer Vererbungsbeziehung Löschen einer Vererbungsbeziehung Datensammlungen Festlegung des Sammlungstyps für eine nicht typisierte Datensammlung Festlegung eines Sammlungstyps für eine typisierte Datensammlung Zusätzliche Hinweise zu Datensammlungen im UMLEDiTOR Anzeigevorgaben Beispiel: Darstellung mit Standardoptionen Änderung der Schrift Import von Klassen

3 Beispiel für einen Import Hinweis Entwurfs- und Implementationsdiagramme Der Sonderfall Datenansammlung Hinweis Umschalten zwischen Entwurfsdiagramm und Implementationsdiagramm Umschaltung Entwurfsdiagramm Implementationsdiagramm Umschaltung Implementationsdiagramm Entwurfsdiagramm Der UMLEDiTOR als Plugin von BlueJ Die Bedeutung der Menüpunkte Schlussbemerkung

4 Einführung Der Editor dient dem Entwurf von Klassen und Beziehungen. Die Darstellung ist an UML angelehnt und berücksichtigt die Vorgaben für das ZA in NRW bezüglich der Unterscheidung von Entwurfs- und Implementationsdiagramm. Der Editor läuft als selbstständige Anwendung oder als Plugin von BlueJ. Übersicht über die Eigenschaften des Editors In erster Linie dient der Editor der Erstellung von Klassen, ihren Assoziationen und Vererbungsbeziehungen. Die Modelle können gespeichert und zur Weiterbearbeitung geladen werden. Es können Quelltexte generiert und gespeichert werden. Wenn der Editor als Plugin für BlueJ benutzt wird werden die Quelltexte auf Wunsch in ein BlueJ-Projekt exportiert und im Editor von BlueJ geöffnet. Bereits vorhandene Klassen können aus JAVA-Quellen (nur, wenn die Anwendung unter der Laufzeitumgebung JAVA 7 läuft) oder class-dateien importiert und in UML-Diagrammen verwendet werden. Assoziationen und Vererbungsbeziehungen zwischen den Klassen des Modells können automatisiert oder manuell angezeigt werden. Das Programm unterstützt die Ausgabe der UML-Klassendiagramme als Bitmap-Grafiken und - rudimentär - als Vektorgrafiken im EPS (Postscript)-Format. Das Klassendiagramm kann flexibel layoutet werden: Der Verlauf von Assoziations- und Vererbungspfaden kann manuell verändert werden. Knickpunkte können ergänzt oder entfernt werden. Ansatzpunkte können verschoben werden. Assoziationspfade können auf Wunsch ausgeblendet werden, die am Pfad angezeigten Attribute werden dann im Klassenrechteck angezeigt. Klassenrechtecke können frei positioniert werden. Ihre Größe kann automatisch durch den Inhalt festgelegt oder fixiert werden. Die Anzeigereihenfolge der Attribute und Methoden kann durch Verschieben mit der Maus verändert werden. 4

5 Aufbau der Programmoberfläche Das Hauptfenster ist der zentrale Anlaufpunkt für die Erstellung der Diagramme. Es enthält zumindest ein Unterfenster, in dem der Diagrammentwurf stattfindet. In diesem werden Klassen entworfen, sowie Vererbungsbeziehungen und Assoziationen festgelegt. Für jedes Package können separate UML-Diagramme entworfen werden. Im Modellfenster werden in einem linken Teilfenster alle vorhandenen Klassen des Modells einschließlich der Packagestruktur angezeigt, im rechten Teilfenster wird eine ausgewählte Klasse angezeigt. Beispiel: 5

6 Das Modellfenster gibt eine Übersicht über die im Modell erstellten oder referenzierten Klassen. Im linken Fenster wird die Paketstruktur mit den zugehörigen Klassen angezeigt. Wählt man mit der Maus eine der Klassen aus, so werden im rechten Teilfenster die Eigenschaften der Klasse angezeigt. Dort können die Eigenschaften auch verändert werden. Der Zugriff auf die Änderungsmöglichkeiten erfolgt über Kontextmenüs, die mit der rechten Maustaste aufgerufen werden. Die gleichen Änderungen kann man auch über die Kontextmenüs des Entwurfsfensters vornehmen. 6

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8 Entwurf einer Klasse Entwurf einer Klasse Man startet den Klassenentwurf, indem man entweder aus der Symbolleiste eines Entwurffensters das Symbol für den Klassenentwurf auswählt und dann in einen freien Bereich des Fensters mit der Maus klickt, oder indem man mit der rechten Maustaste in eine freien Bereich des Fensters klickt und das Kontextmenü aufruft und dort den Punkt Klasse erstellen wählt. Die angeklickte Position ergibt die linke obere Ecke des Klassenrechtecks. Im folgenden Menü gibt man einen Klassennamen ein und gegebenenfalls eine Oberklasse. Die Oberklassenangabe erfolgt voll qualifiziert, d.h. mit Angabe der Packages. Default-Wert ist java.lang.object. Ferner kann man wählen, ob ein Interface erstellt werden soll. Da jedes Entwurfsfenster einem Package zugeordnet ist, wird die erstellte Klasse diesem Package zugeordnet. Diese Zuordnung lässt sich im Nachhinein jederzeit ändern. 8

9 Wurde bei der Erstellung einer Klasse eine Oberklasse angegeben, die im Modell nicht enthalten ist, so wird diese dem Modell hinzugefügt und zunächst als externe Klasse gekennzeichnet. Externe Klassen sind vor Veränderung geschützt, man kann sie in interne Klassen wandeln und so den Schutz aufheben (Menüpunkt Modell im Hauptfenster). Man erkennt externe Klassen an der roten Schrift, die für den Klassennamen verwendet wird. Interne Klassen werden mit schwarzer Schrift dargestellt. Oberklasse als externe Klasse Neue Klasse A als interne Klasse Klassenrechteck für A Interfaces werden in der Modellübersicht mit dem Kürzel I gekennzeichnet. In der Titelleiste des Klassenrechtecks steht zudem der Schriftzug <<interface>> in der ersten Zeile. : 9

10 Klassenrechteck positionieren und manuell dimensionieren Mit der linken Maustaste kann das Klassenrechteck an der oberen grauen Leiste, in der der Namen der Klasse steht, angefasst und dann verschoben werden. Klickt man mit der Maus auf diese Leiste, so kann man anschließend das Rechteck an beliebiger Stelle anfassen und verschieben und an den zusätzlich erscheinenden Anfassern seine Größe verändern. Nochmaliges Klicken auf die Rechteckfläche versetzt das Diagramm wieder in den Ausgangszustand. 10

11 Attributeingabe Die Attributeingabe startet man durch Aufruf eines Kontextmenüs durch Klick mit der rechten Maustaste auf die graue Titelleiste des Klassenrechtecks. Nach Wahl des entsprechenden Menüpunktes erscheint ein Eingabedialog, über den man die Eigenschaften des Attributes festlegt. Hier kann man auch Hole- und Setze-Methoden generieren lassen. Das Resultat erscheint anschließend sowohl im Klassenrechteck als auch im Modellfenster: 11

12 Anzeigereihenfolge der Attribute oder Methoden im Klassenrechteck ändern Hat man mehrere Attribute oder Methoden erzeugt, kann man deren Anzeigereihenfolge im Klassenrechteck durch Verschieben mit der Maus verändern. 12

13 Datentypeingabe Die Eingabe des Datentyps kann direkt über das Feld Datentypeingabe oder über einen Dialog erfolgen. Neben der Eingabe einfacher Datentypen wie int, double etc. sind Klassenbezeichner mit oder ohne Packageangaben möglich. Hat man einen Array als Datentyp, so gibt hängt man Paare eckiger Klammern an den Grundtyp (Beispiel int[][] für ein zweidimensionales int-feld). Inhaltstypen einer Sammlung(Sammlungstypen, generische Typen) gibt man mit spitzen Klammern an (ArrayList<B>). Auch Schachtelungen der beschriebenen Typen sind erlaubt (ArrayList<B[]>). Sobald ein Datentyp eingegeben wird, der nicht zu den einfachen Datentypen von JAVA gehört und der keiner der bisher im Modell auftretenden Klassen entspricht, wird eine zusätzliche Klasse im Modell erzeugt. Diese wird als externe Klasse eingestuft. Bei Bedarf kann sie in eine interne umgewandelt werden. 13

14 Beispiel: 14

15 Alternativ kann man den folgenden Dialog benutzen: Im Feld Direkteingabe kann der Datentyp, wie oben für das Eingabefeld Datentypeingabe beschrieben, dargestellt. Im unteren Dialogbereich kann man die Eigenschaften des Datentyps zusammensetzen: Eingabe des Grundtyps, Festlegung, ob es sich um ein Feld handelt. Gegebenenfalls kann man einen Sammlungstyp (=generischen Typ) angeben. Die Grundtypen kann man aus einer Liste wählen. In dieser Liste sind die bisher im Modell erfassten Klassen und die einfachen Datentypen von JAVA enthalten. Hier kann man auch eine neue Klasse in das Modell einführen, für die zunächst noch kein Klassendiagramm erstellt wird. Die Angabe des generischen Typs erfolgt entweder per Direkteingabe über einen weiteren Datentypeingabe-Dialog. 15

16 Methodeneingabe Die Methodenerstellung erfolgt analog zur Erzeugung der Attribute. Im Kontextmenü des Klassenrechtecks wählt man den Punkt Methode hinzufügen. Es öffnet sich der folgende Dialog: In der oberen Eingabezeile gibt man den Methodenbezeichner ein, für einen Konstruktor ist das nicht erforderlich. Anschließend legt man Sichtbarkeit, Modifikatoren und Typ der Methode fest. Über die Knöpfe Kommentar und Quelltext kann man Methodenkommentare und den Quelltext für den Methodenrumpf angeben. Der Quelltext für den Methodenkopf wird automatisch erzeugt. Wählt man als Methodentyp eine Anfrage, so wird der Dialog um die Eingabemöglichkeit für die Rückgabe ergänzt: 16

17 Die Eingabe des Rückgabetyps erfolgt über den bereits oben beschriebenen Datentypeingabe-Dialog. Die Festlegung von neuen Parametern und deren Reihenfolge geschieht im unteren Dialogbereich. Nach Druck auf Hinzufügen öffnet sich ein Dialog, der die Angabe eines Parameterbezeichners und des Datentyps erlaubt. 17

18 Ändern von Attributen und Methoden Nach Klick mit der rechten Maustaste auf ein Attribut im Klassenrechteck oder der Baumanzeige der Klasse im Modellfenster öffnet sich ein Kontextmenü, mit dessen Hilfe man Attribute ändern oder löschen kann, zugehörige Setze- und Holemethoden werden nicht verändert: Änderungsdialog 18

19 Analog zur Änderung von Attributen erfolgt die der Methoden: 19

20 Methodenänderungsdialog Anzeige von Klassen, die im Modell bereits vorhanden sind. Die Anzeige von Klassen, die im Modell vorhanden sind aber im Entwurfsfenster nicht angezeigt werden, erfolgt über das Kontextmenü im freien Bereich des Entwurfsfensters. Man kann entweder eine einzelne Klasse oder mehrere Klassen für die Darstellung auswählen. Letzteres ist beispielsweise vorteilhaft, wenn mehrere Klassen ins Modell über den Dateidialog importiert wurden. In diesem Falle werden die Klassen nicht im Entwurfsfenster dargestellt, sondern nur im Modellfenster gelistet. 20

21 Hinweis: Bei Bedarf können Sie mehrere Klassenrechtecke derselben Klasse darstellen. Um eine Klassenanzeige zu verbergen wählt man den entsprechenden Menüpunkt aus dem Kontextmenü des Klassenrechtecks. 21

22 Ausgabe des Diagramms als Grafik Bei der Ausgabe als Pixelgrafik (Bitmap) kann man zwei Optionen wählen. - Ausgabe als Bitmap - Ausgabe als Bitmap mit Auslassungspunkten für fehlende Zeilen. Ferner kann man die Linienbreite für die Zeichnung der Rechtecksrahmen festlegen. Im ersten Fall entspricht die Grafik in der Darstellung weitgehend der Darstellung im Modellierungsfenster. Im zweiten Fall werden für Klassen, bei denen Attribute oder Methodenlisten nicht vollständig dargestellt werden, Auslassungspunkte am Ende der Attribut- oder Methodenlisten generiert. Ferner besteht die Möglichkeit einer einfachen Postscriptausgabe. Nach Wahl der Bitmapausgabe öffnet sich ein Fenster mit der generierten Grafik. 22

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25 Von dieser Grafik kann man mit Hilfe der Maus einen Ausschnitt bestimmen oder einen rechteckigen Bereich mit einem Rahmen versehen. Der Ausschnitt oder Rahmen wird erst übernommen, wenn die OK-Taste gedrückt wurde oder die Auswahl über das Kontextmenü bestätigt wird. 25

26 Der Ausschnitt kann in die Zwischenablage kopiert, gedruckt oder gespeichert (jpg, gif oder png) werden. Das Bild kann zudem auf den Ausschnitt zugeschnitten werden. Ferner besteht die Möglichkeit einer einfachen Postscriptausgabe. Die Postscriptanweisungen werden als Textdatei in ein Fenster geschrieben und können dort gegebenenfalls modifiziert und gespeichert werden. 26

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28 Speichern und Laden des Modells Speichern und Laden eines Modells erfolgt mit Hilfe des Dateimenüs: Arbeitet man mit dem UMLEDiTOR als Plugin von BlueJ, so kann man das Modell direkt in einen Projektordner abspeichern oder aus diesem laden ohne über das Dateimenü erst den gewünschten Ordner zu suchen. Hinweis: Das Speichern des Modells hat nichts mit der Speicherung des Quelltextes zu tun. Es werden alle Informationen abgespeichert, die zum UML-Diagramm gehören, beispielsweise Informationen zu den Klassen, aber auch Informationen zu Größe und Lage der Anzeigen, so wie sie zum Zeitpunkt des Abspeicherns waren. Erzeugter Quelltext enthält diese Informationen nicht. Will man also das UML- Diagramm im Editor wieder zur Verfügung haben, muss man das Modell abspeichern. 28

29 Assoziationen Erstellen von Assoziationen Eine Möglichkeit besteht darin, zwischen zwei Klassen, für die bereits Klassendiagramme vorhanden sind, eine Assoziation zu definieren. Zunächst wählt man im Entwurfsfenster das Symbol zur Erstellung von Assoziationen. Assoziation erstellen Die Klassendiagramme im Entwurfsfenster werden daraufhin mit einem zweifarbigen Rahmen versehen. Nun platziert man die Maus im Klassenrechteck, von dem die Assoziation ausgeht, drückt die linke Maustaste das Startrechteck ändert die Farbe des inneren Randes auf Grün - und zieht die Maus zum Zielrechteck, dessen Farbe nun hellrot wird. Sobald man die linke Maustaste loslässt wird ein Assoziationspfeil erzeugt. Lässt man die Maus über dem Startrechteck los, so erzeugt man eine rekursive Assoziation. Es öffnet sich ein Auswahlmenü, mit dessen Hilfe man die zur Assoziation passenden Attribute festlegen kann. Alternativ kann man auch nur eine Multiplizität (Kardinalität) angeben. 29

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31 Die Position und Dimension der Attributanzeige der Assoziation kann man verändern, indem man analog zur Dimensionierung der Klassenrechtecke vorgeht. Das Pfadlayout erfolgt automatisch und passt sich an, wenn man die Klassenrechtecke verschiebt oder ihre Größe ändert. 31

32 Ändern der Attributanzeige Eine Möglichkeit zur Änderung der Anzeige besteht darin, den Assoziationspfad mit der linken Maustaste auszuwählen und anschließend das Kontextmenü des Pfades aufzurufen (Rechtsklick auf schwarze dicke Linie): Attribute hinzufügen oder entfernen 32

33 Möchte man das Attribut bobjekt nicht anzeigen, so verschiebt man es mit der Maus vom rechten ins linke Teilfenster. 33

34 Daraufhin ändert sich die Klassenanzeige Anzeige von Assoziationen zu vorhandenen Attributen Für eine Klasse Hat eine Klasse Attribute, die nicht zu einem einfachen Datentyp gehören, so kann man die zugehörigen Assoziationsanzeigen vom Editor generieren lassen. Im Kontextmenü des Klassenrechtecks (Rechtsklick auf oberes graues Rechteck) wählt man den Menüpunkt Assoziationen anzeigen. 34

35 Im folgenden Menü kann man festlegen, ob die Anzeige von Assoziationen nur erfolgen soll, wenn die beteiligten Klassen bereits im Entwurfsfenster dargestellt sind. Andernfalls werden die Klassenrechtecke für die fehlenden Klassen automatisch erzeugt. Die Auswahl der Attribute kann automatisch erfolgen. Bedeutung der Optionen (1) Assoziationen auf bereits angezeigt Klassen beschränken Falls dieser Punkt ausgewählt ist, werden Assoziationspfade zu Klassen erzeugt, die im Fenster dargestellt sind. Attribute, die sich auf andere Klassen beziehen, bleiben unberücksichtigt. Falls dieser Punkt abgewählt ist, werden zusätzlich Assoziationspfade zu Klassen erzeugt, die im Fenster nicht dargestellt sind. Fehlende Klassenrechtecke werden ergänzt. (2) Auswahldialog für Attribute einblenden Bei der Erstellung einer Assoziation, kann man die anzuzeigenden Attribute festlegen. (3) Felder bei Assoziationen berücksichtigen 35

36 Hier kann man festlegen, ob auch Felder an Assoziationen angezeigt werden sollen. Diese Möglichkeit ist für Zentralabitur-konforme Diagramme nicht zulässig. (4) Attribute automatisch auswählen Die Auswahl der Attribute erfolgt ohne Auswahldiagramm durch die Anwendung. Alle erlaubten Attribute werden verwendet. Hinweise Sind weder (2) noch (4) ausgewählt, so wird kein Attribut an den Pfeil geschrieben. Es werden nur Pfeile erzeugt, zu denen es ein Attribut gibt. (2) und (4) können nicht zugleich ausgewählt werden Assoziationen, für die bereits ein Pfeil existiert, bleiben unberücksichtigt. Für alle Klassen des Fensters Über das Kontextmenü des Entwurfsfensters kann man für alle oder ausgewählte Klassen die Assoziationen anzeigen lassen. (1) Assoziationen zwischen angezeigten Klassen anzeigen Falls dieser Punkt ausgewählt ist, werden Assoziationspfade zwischen Klassen erzeugt, die im Fenster dargestellt sind. Attribute, die sich auf andere Klassen beziehen, bleiben unberücksichtigt. Es werden keine Attribute an den Pfaden angezeigt. (2) Assoziationen anzeigen (Optionen) Dies entspricht dem oben beschriebenen Auswahldialog, der gleichzeitig auf alle dargestellten Klassen angewendet wird. (3) Assoziationen verbergen 36

37 Verbirgt alle Assoziationen. Pfad bearbeiten Verlauf ändern Klickt man einen Pfad an, so wird dieser hervorgehoben dargestellt. Ferner sieht man an Knick- und Ansatzstellen quadratische Anfasser. innere Punkte Ansatzstellen Diese Anfasser kann man mit der Maus positionieren, wenn das automatische Layout des Pfades nicht zum gewünschten Ergebnis führt. Sobald man einen der Ansatzpunkte manuell verändert hat, bleiben die Ansatzpunkte auch bei einer Lageveränderung der Klassenrechtecke fest. Hat man einen inneren Punkt verändert, so bleiben alle Punkte fest. Klickt man mit der rechten Maustaste auf einen Anfasser für einen inneren Punkt, so kann man den Punkt entfernen: 37

38 Klickt man mit der rechten Maustaste auf einen markierten Pfad außerhalb der Anfasser, so kann man mit Hilfe eines Kontextmenüs das Verhalten des Layouts festlegen und so beispielsweise das automatische Layout wieder einstellen. Ferner kann man weitere Punkte auf dem Pfad generieren, mit deren Hilfe man komplexere Pfadverläufe gestalten kann. Die Pfadauswahl hebt man durch einen Mausklick abseits des Pfades auf. Einstellen der Linienbreite für Pfade Die Einstellung der Linienbreite kann insbesondere für die Ausgabe als Grafik sinnvoll sein, wenn dort breiter Linien etwa für einen Ausdruck erforderlich sind. Aus dem Menü Darstellung wählt man den Punkt Linienbreite der Pfeile einstellen. Über die beiden Regler des folgenden Dialogs stellt man die Breite des Pfades in Normaldarstellung und die Breite des Pfades, wenn er per Maus ausgewählt ist, ein. Der erste Regler bestimmt unmittelbar die Linienbreite für die Normaldarstellung, mit dem zweiten wählt man, um wie viel der ausgewählte Pfeil breiter als der nichtausgewählte ist. 38

39 Bei der obigen Einstellung werden nicht ausgewählte Pfeile 1 Pixel breit ausgewählte 3 Pixel breit. Die Auswahl wirkt sich auf alle im Fenster angezeigten Pfade aus. Vererbung Erzeugen einer Vererbungsbeziehung Bereits bei der Erzeugung einer Klasse kann man eine Oberklasse angeben. Jede im Modell erzeugte Klasse hat eine Oberklasse, im Zweifelsfalls java.lang.object. Will man die Oberklasse ändern so gibt es dazu folgende Möglichkeit: Unter- und Oberklasse werden im Entwurfsfenster angezeigt: Man wählt die Auswahl Vererbung : Nun zieht man die Maus von der Unterklasse zur Oberklasse 39

40 Es wird anschließend die Vererbungsbeziehung erzeugt. Zyklische Vererbungsbeziehungen werden zurückgewiesen. Ändern einer Vererbungsbeziehung Besteht bereits eine Vererbungsbeziehung zu einer anderen Klasse, so wird diese durch die neue ersetzt: Beispiel: Wechsel von B nach C 40

41 Vererbungsbeziehungen ( Implementieren ) zu Interfaces werden analog erzeugt. Natürlich sind Vererbungsbeziehungen einer Klasse zu mehreren Interfaces möglich. Zwischen Interfaces gibt es dagegen nur eine eindeutige Beziehung. Löschen einer Vererbungsbeziehung Das Löschen einer Vererbungsbeziehung zwischen Klassen kann man über verschieden Kontextmenüs im Editor unmittelbar erledigen. Das Löschen einer Vererbung zwischen Klassen bewirkt, dass java.lang.object zur neuen Oberklasse wird. Nach der Markierung des Verbindungspfeils der zu der zu löschenden Vererbung gehört, wählt man aus dem Kontextmenü den Menüpunkt Vererbung/Implementierung: Das Kontetxmenü der Klassenazeige enthält den Menüpunkt Oberklasse entfernen 41

42 In der Modellansicht kann man in der Baumanzeige den Knoten Oberklasse wählen und dort im Kontextmenü Oberklasse entfernen wählen. 42

43 Datensammlungen Werden Objekte eines Typs über eine Datensammlung (z.b. Liste verwaltet) so, kann man dies im Implementationsdiagramm in besonderer Weise darstellen. Bei der Darstellung wird unterschieden, ob die Datensammlung typisiert werden kann oder nicht. In JAVA kann man bei der Deklaration von Klassen Typparameter definieren, dies ist etwa bei der Klasse ArrayList der Fall: Arraylist<T>. Diese Typparameter werden bei der Deklaration eines Objektes der Klasse durch eine konkretisiert: ArrayList<String> liste = new ArrayList<String>(); Die Objekte, die jetzt in liste untergebracht werden können, müssen der Klasse String oder einer ihrer Unterklassen angehören. Die Anfrage liste.get(i) liefert das i-te Element der Liste und zwar als String. Eine Typzusicherung ist nicht erforderlich. Nicht typisiertbare Datensammlungen verwalten Objekte ohne zusätzliche Typinformationen. Die Implementationsdiagramme unterscheiden zwischen typisierten und nichttypisierten Datensammlungen. Festlegung des Sammlungstyps für eine nicht typisierte Datensammlung Sollen Objekt der Klasse A mehrere Objekte der Klasse B verwenden und diese mit Hilfe einer verwalten so wird dies in einem zweistufigen Prozess dargestellt: Die Klasse A erhält einen Bezug zur Klasse der Datenansammlung (Liste..) und an dieser wird eine Notiz mit dem Typ der Sammlungsobjekte angeheftet. Vorgehensweise im UMLEDiTOR: Zunächst wird eine Assoziation zwischen A und der Sammlungsklasse erstellt Im nächsten Schritt ruft man das Kontextmeü der Klasse List auf und wählt den Punkt Sammlungstyp bestimmen Es öffnet sich der Dialog für die Datenypeingabe, mit dessen Hilfe der Sammlungstyp im Beispiel B festgelegt wird. 43

44 Nach Verlassen des Dialogs mit OK wird der Sammlungstyp als Notiz dargestellt: 44

45 Festlegung eines Sammlungstyps für eine typisierte Datensammlung Der Unterschied zur Vorgehensweise für nicht typisierte Datensammlungen besteht in der Auswahl des Menüpunktes ContentType festlegen an Stelle von Sammlunsgstyp festlegen: Nach Verlassen des Dialogs für die Datenypeingabe (s.o.) mit OK wird der Sammlungstyp als Rechteck dargestellt: 45

46 Zusätzliche Hinweise zu Datensammlungen im UMLEDiTOR Entfernt man die Darstellung der Assoziationspfeile (Kontextmenü, das durch Drücken der rechten Maustaste im freien Bereich des Entwurfsfensters aufgerufen wird), so wird das Attribut als generischer Datentyp mit dem Inhaltstyp B dargestellt: Wenn man den Typ des Inhaltsobjekts ändert, werden alle am Pfeil dargestellten Attribute angepasst. 46

47 Die Ausführungen gelten analog für typisierte Datensammlungen. 47

48 Achtung Bei der Auswahl der Attribute, die am Assoziationspfeil angezeigt werden können, werden alle Attribute mit dem Grundtyp der Sammlung angeboten, selbst, wenn der Sammlungstyp mit dem angezeigten nicht übereinstimmt. Für die korrekte Auswahl der möglichen Typen wäre eine umfangreiche Überprüfung im allgemeinen Falle erforderlich. Beispielsweise wäre es korrekt, wenn der Sammlungstyp des Attributs Unterklasse des angezeigten Sammlungstyps ist. Diese Überprüfung nimmt das Programm nicht vor. Sie wäre auch nur sinnvoll, wenn eine Änderung im Beziehungsgefüge der Klassen zu einer automatischen Reorganisation führte. Dies ist im augenblicklichen Entwicklungsstand der Anwendung nicht vorgesehen. 48

49 Anzeigevorgaben In einem gewissen Umfang kann man die Darstellung der Klassen verändern. Zum einen kann man Vorgaben für die Darstellung festlegen, die für alle neuen Klassenrechtecke gelten soll, zum anderen kann man individuelle Einstellungen für bereits erzeugte Klassenrechtecke vornehmen. Globale Vorgaben Die Optionen in der Übersicht mit den Programmvorgaben 49

50 Lokale an eine Klassenanzeige gebundene Vorgaben 50

51 Die Mehrzahl der Optionen ist selbsterklärend. Will man die Auswirkungen einer Option testen, so kann man die Optionen für eine einzelne Klassenanzeige ändern und gegebenenfalls mit Hilfe des Menüpunktes Globale Einstellungen übernehmen auf die globale Vorgabe zurücksetzen. Dies kann man für alle Klassenanzeigen einer Paketanzeige über den Menüpunkt ebenfalls erreichen: Tipp: Möchte man die Anzeigeeinstellungen für alle Klassenanzeigeneiner Paketanzeige in gleicher Weise ändern, so ändere man zunächst die globalen Einstellungen über das Optionen-Menü (s.o.) und übernehme diese Einstellungen für die Klassenanzeigen über den gerade erwähnten Menüpunkt. Hinweise zu speziellen Optionen Üblicherweise erfolgt die Anzeige Klassennamen ohne die Paketangaben, beispielsweise Object an Stelle von java.lang.object. Dies kann man für Datentypen ändern. Die Änderung betrifft dann die Attribute. Wird eine Klasse in einer Paketanzeige angezeigt, die selbst nicht aus dem Paket stammt, so kann man die Klassenanzeige mit Paketangaben versehen lassen. Man kann die Sichtbarkeit von Attributen und Methoden mit Hilfe von Symbolen (+,-,#) oder textuell (private, public ) darstellen. Wählt man den Menüpunkt Sichtbarkeit durch Symbole anzeigen ab, so erfolgt die textuelle Anzeige. Der Menüpunkt Multiplizitäten anzeigen wirkt sich nur auf Implementationsdiagramme aus, bei denen gemäß der ZA-Vorgaben die Multiplizitäten an Pfaden nicht angezeigt werden. Dies kann man durch Setzen dieser Option ändern. Das Optionenmenü für die Klasseanzeige ändert dies nur für die von der Klasseanzeige ausgehenden Assoziationen. 51

52 Beispiel: Darstellung mit Standardoptionen Es wird nun die Java-Notation gewählt, die Paketnamenanzeige für Klassen und Datentypen und die Markierungen von Aufträgen, Anfragen und Konstruktoren über!,? und C werden eingeschaltet. Die anderen Optionen bleiben bestehen. 52

53 Nach der Übernahme dieser Einstellungen präsentiert sich das Diagramm wie folgt: 53

54 Änderung der Schrift Will man nur die Schrift ändern, so kann man dies über den Menüpunkt Schrift ändern des Optionen-Menüs. Dieser Punkt ist deshalb gesondert angelegt, weil es für die Ausgabe eines Diagramms hilfreich sein kann, wenn größere Schriftarten verwendet werden. Dies kann man dann ohne größere Umwege erledigen. Import von Klassen Klassen können sowohl aus Quelltexten als auch über Kompilate in Form von class-dateien importiert werden. Hinweis: Der Import aus Quelltexten setzt voraus, dass der Editor unter JAVA 7 läuft, für den Import von class-dateien genügt JAVA 6. Notwendige Voraussetzung für einen erfolgreichen Import von JAVA-Quelltexten ist, dass diese syntaktisch korrekt sind. Nach Möglichkeit sollten die Java-Quellen auch in einer den Packageanweisungen entsprechenden Ordnerhierarchie untergebracht sein. Nach Auswahl des entsprechenden Menüpunktes öffnet sich der Auswahldialog, mit dessen Hilfe man die gewünschten Klassen bestimmt und Zusatzoptionen festlegt: 54

55 Für die Analyse des Quelltextes ist die Zeichencodierung von Bedeutung. BlueJ benutzt beispielsweise UTF-8 in der aktuellen Version. Für einen korrekten Import sollte die Zeichencodierung entsprechend ausgewählt werden. Problematisch bei falscher Wahl sind Umlaute und Sonderzeichen. In der Liste fehlende Zeichencodierungen können auch als Text eingegeben werden. Für die häufig genutzten Codierungen Windows 1251 und UTF-8 können die Direkt -Knöpfe unter Umgehung der Auswahlliste genutzt werden. Tipp: Sollte ein Import erfolglos bleiben, so kann man in der Fehleranzeige möglicherweise einen indirekten Hinweis auf die falsche Codierung finden. Die Fehleranzeige enthält ein Protokoll aller Fehlermeldungen, die während des Programmablaufs generiert werden. Diese können gegebenenfalls für den Programmautor hilfreich bei der Analyse von Programmfehlern sein. 55

56 Beispiel für einen Import In den Optionen ist festgelegt, dass Quellen aus erreichbaren Paketen mit importiert werden. Hierbei wird davon ausgegangen, dass die Quelltexte in der der Packagestruktur korrekten Ordnerhierarchie untergebracht und syntaktisch korrekt sind. Das Programm bearbeitet nun die angegebene Klasse, fügt alle Klassen des gleichen Pakets hinzu, sucht den Root-Ordner der Packagestruktur und untersucht von da aus rekursiv alle Unterordner. Werden in den zu importierenden Klassen weitere Klassen benutzt, die nicht unter den gewählten als Dateien vorliegen, so werden diese im Normalfall als zusätzliche Klassen in das Modell aufgenommen und dem Standardpackage zugeordnet. Die Klassen selbst enthalten keine Attribute oder Methoden. Möchte man diese Klassen dagegen mit ihrer korrekten Signatur in das Modell aufnehmen, so kann man einen Klassenpfad zu den Dateien angeben, bzw. eine Jar-Datei, in der die Klassen enthalten sind auflisten. 56

57 Der Import kann einige Zeit in Anspruch nehmen. Das Ergebnis ist im Modellfenster sichtbar (gegebenenfalls das Modellfenster über Modell Modellübersicht anzeigen anzeigen). Es wird kein UML-Diagramm erzeugt. Sollte eine Klasse bereits im Modell vorhanden sein, so kann man den Import unterbinden, die vorhandene durch den Import ersetzen oder solche Attribute und Methoden der Importklasse, die in der vorhandenen Klasse nicht enthalten sind, ergänzen: 57

58 Hinweis Einen Import mit sofortiger Erzeugung eines UML-Diagramms startet man über das Kontextmenü einer Paketanzeige. Die importierten Klassen und Interfaces werden rot angezeigt, da sie als externe Klassen vor Veränderung geschützt sind. Diese Zuordnung kann man bei Bedarf über das Kontextmenü einer zugehörigen Klassenanzeige für eine einzelne Klasse ändern oder über das Menü Modell Externe Klassen in interne wandeln für mehrere Klassen in einem Schritt durchführen: Die Klassen werden in einer Baumstruktur gemäß der Pakethierarchie aufgelistet. Jetzt kann man die Klassen einzeln, für ein Paket oder für ein Paket inklusiver aller untergeordneten Pakete auswählen. Will man alle Klassen eines Paketes mit Ausnahme einer Klasse umwandeln, so kann man zunächst das Paket wählen und das Häkchen neben der Klasse, die nicht berücksichtigt werden soll, wieder entfernen. Im folgenden Bespiel wurden alle Klassen des Pakets XMLIO ausgewählt. 58

59 Im Modellfenster werden die Klassen entsprechend markiert: Die umgewandelten Klassen können jetzt im Editor bearbeitet werden. Achtung: Beim Abspeichern als Java-Quelltexte werden die ursprünglich vorhandenen Implementierungen nicht übernommen, es werden lediglich Gerüste erstellt. Allerdings werden die ursprünglichen Javaquellen, wenn sie sich im gleichen Verzeichnis wie die Exporte befinden, umbenannt: sie erhalten den Zusatz.kopie und eine Nummer. Um die Klassen in einem UML-Diagramm anzuzeigen, kann man über das Kontextmenü einer Paketanzeige eine Auswahl vornehmen: Über eine Baumauswahl können die Klassen für die Anzeige ausgewählt werden: 59

60 Die ausgewählten Klassen werden zunächst mit fester Größe in Reihen dargestellt. Sie müssen anschließend mit der Maus arrangiert werden. 60

61 Man kann sie beispielsweise zunächst auf der Arbeitsfläche verteilen und ihre Darstellungsgröße minimieren: 61

62 Mit Hilfe des Kontextmenüs kann man nun vorhandene Assoziationen anzeigen lassen: 62

63 Aus dieser Anzeige kann man nun Hinweise für ein übersichtliches Layout gewinnen und mit der Maus erstellen: 63

64 Will man Klassen mit Methoden und Attributen darstellen, so kann mand die Größenfixierung für einzelne Klassen aufheben, indem man auf den Fixieknopf F oben rechts in der Klassenanzeige drückt. Danach muss man das Layout gegebenenfalls anpassen. Möchte man alle Klassen mit kompletter Anzeige sehen, so wählt man aus dem Menü Darstellung den Punkt Dynamisch an Inhalt anpassen. Für den vorliegenden Fall ist das jedoch keine gute Option: Man kann sie über Darstellung Alle minimieren rückgängig machen. Erzeugt man nun eine Ausgabe ( Ausgabe Ausgabe als Bitmap ), so werden einige Attribute oder Methoden teilweise mitangezeigt, soweit sie eben in die Rechtecke passen: 64

65 Dies dürfte in diesem Falle nicht erwünscht sein. Um das zu umgehen, sollten die Klassenanzeigeoptionen angepasst werden, in diesem Beispiel werden Attribute und Methoden ausgeblendet. 65

66 Für eine optimierte Darstellung kann man jetzt den Inhalt dynamisch an die Größe anpassen und dann die Ausgabe erzeugen: 66

67 Entwurfs- und Implementationsdiagramme Der UMLEDiTOR unterstützt beide für das ZA in NRW vorgesehenen Diagrammtypen. Die bisher beschriebenen Vorgehensweisen gelten mit einer Ausnahme für beide Diagrammtypen. Die Beispiele wurden jeweils mit den Einstellungen für Implementationsdiagramme erzeugt. Die genannte Ausnahme betrifft die Anzeige von Sammlungsobjekten. Diese ist für Entwurfsdiagramme nicht vorgesehen. Um ein Entwurfsdiagramm zu erstellen, setzt man zunächst das Häkchen in der Paketanzeige neben Entwurfsdiagramm. Das Erzeugen von Klassen, Attributen, Methoden, Assoziationen und Vererbungsbeziehungen erfolgt wie oben beschrieben. Im Detail ändern sich die Verhaltensweisen einiger Dialoge. Bei der Eingabe eines Datentyps werden an Stelle der JAVA-Typen int, double,..,boolean und String die Typen Zahl, Wahrheitswert und Text angeboten. Gibt man bei der Direkteingabe dennoch einen der genannten Datentypen ein, so wird dieser in der Anzeige durch den passenden Typ für Entwurfsdiagramme ersetzt: Anzeige: 67

68 Der Sonderfall Datenansammlung Wenn Objekte der Klasse A mehrere Objekte einer Klasse B mit Hilfe einer Datenansammlung über ein Objektattribut bobjekte verwalten sollen, so kann man die wie folgt umsetzen: Man wählt Attribut hinzufügen aus dem Kontextmenü der Klassenanzeige. Im Eingabedialog gibt man den Bezeichner ein und als Datentyp den Typ Datenansammlung gefolgt von dem Sammlungstyp, der in spitze Klammern eingeschlossen wird. Im Grunde handelt es sich um die JAVA-Notation, die für die Typfestlegung bei generischen Datentypen verwendet wird. Nach Druck auf OK werden nun zwei Klassen dem Modell hinzugefügt (falls noch nicht vohanden): die Klasse Datenansammlung und die Klasse B. 68

69 Der Bezug zur Klasse B kann mit Hilfe einer Assoziation dargestellt werden. Dies ist ein Unterschied zum Implementationsdiagramm, bei dem eine Assoziation zur Klassen Datenansammlung erstellt wird und an der Datenansammlung das Inhaltsobjekt vom Typ B notiert wird. Im vorliegenden Beispiel kann man zunächst die Klasse B anzeigen und dann einen Assoziationspfeil von A nach B ziehen: 69

70 Im linken Teil des Auswahlfensters wird das Attribut bobjekte zur Anzeige am Pfeil angeboten. Dieses zieht man mit der Maus in das rechte Fenster (linker Rand der Textes muss im Fenster liegen). Nach Druck auf OK kann man die Multiplizität bestimmen. Hier sollte man die Multiplizität für die Sammlungsobjekte - hier also Objekte des Typs B - und nicht für die Datenansammlung, auf die sich ja eigentlich der Bezeichner bezieht, angeben. Das Ergebnis präsentiert sich dann so: Hinweis Gibt man im Datentypdialog an Stelle des Bezeichners Datenansammlung irgendeinen anderen Klassennamen, beispielsweise Schlange, an, so wird dieser in der Anzeige durch Datenansammlung ersetzt. 70

71 Umschalten zwischen Entwurfsdiagramm und Implementationsdiagramm Man kann jederzeit eine Paketanzeige zwischen Entwurfsdiagramm und Implementationsdiagramm umschalten, indem man das Häkchen neben der entsprechenden Option setzt oder entfernt. Um Missverständnissen vorzubeugen: Dies hat nicht zur Folge, dass aus einem Implementationsdiagramm ein Entwurfsdiagramm wird oder umgekehrt. Dennoch, die Umschaltung unterstützt die Konvertierung der Diagrammtypen ein wenig: Umschaltung Entwurfsdiagramm Implementationsdiagramm Die Anzeige des Typs Zahl wird durch den ursprünglich eingegebene einfachen Datentyp ersetzt (s.o.) bzw. durch int, wenn direkt Zahl eingegeben wurde. Im letzteren Fall kann man durch Änderung des Attributs oder der Methode eine geeignete Implementierung vornehmen. Text wird durch String und Wahrheitswert durch boolean ersetzt. Datenansammlung wird durch den ursprünglich angegeben Typ ersetzt, ansonsten bleibt Datenansammlung bestehen. Dieser Typ kann über die Attributänderung ersetzt werden. Bei Assoziationen wird die Anzeige der Multiplizitäten ausgeblendet. Was manuell angepasst werden muss: Assoziationen zu Sammlungstypen müssen verborgen werden: Pfad aktivieren durch anklicken und Kontextmenü des Pfades aufrufen 71

72 Ändern des Typs der Datenansammlung in List: Dialog mit OK quittieren Jetzt wird die Klasse List angezeigt und ein Assoziationspfeil von A nach List gezogen. 72

73 Schließlich wird der Sammlungstyp bei List notiert: Die Umschaltung des Entwurfsdiagramms in ein Implementationsdiagramm kann ein erster Schritt bei der Erstellung des Implementationsdiagramms sein. Es ist dann nicht erfordelich bereits vorhandene Klassen und Beziehungen komplett neu zu modellieren. Man sollte jedoch das Modell mit dem Entwurfsdiagramm unter einem eigenen Namen abspeichern, bevor man an die Umwandlung in Angriff nimmt. Umschaltung Implementationsdiagramm Entwurfsdiagramm Die Anzeige primitiver Zahltypenwird durch den Typ Zahl ersetzt. String wird durch Text und boolean durch Wahrheitswert ersetzt. Die Anzeige von Sammlungstypen wird durch Datenansammlung ersetzt. Bei Assoziationen wird die Anzeige der Multiplizitäten eingeblendet, sie muss gegebenenfalls angepasst werden. Der Umgang mit den Datenansammlungen erfordert manuelles Eingreifen. Kurz die Schritte: Ist eine Assoziation zu einer Datenansammlung dargestellt, sollte der zugehörige Pfeil zum Typ der Datenansammlung entfernt werden. Anschließend wird der Inhaltstyp angezeigt und ein Pfeil zum Inhaltstyp erzeugt. Die Generierung eines Entwurfsdiagramms aus einem Implementationsdiagramm entspricht natürlich nicht der Vorgehensweise bei der Modellierung. Sie kann jedoch hilfreich sein, beispielsweise wenn man Klassen importiert hat und für unterrichtliche Zwecke Entwurfsdiagramme dazu benötigt. 73

74 Der UMLEDiTOR als Plugin von BlueJ Der UMLEDiTOR kann in BlueJ als Plugin benutzt werden. Dazu wird die zugehörige Datei in das Verzeichnis lib/extensions von BlueJ kopiert. Der Editor wird über den Menüpunkt Werkzeuge UMLEditorJ82017 gestartet: Die Benutzung des Editors bezüglich der Entwürfe unterscheidet sich nicht von der der Anwendung. Es kommt jedoch ein neues Menü BlueJ hinzu, der die Kommunikation mit Bluej betrifft: Bei Auswahl dieses Menüs wird eine Reihe von Menüpunkten angezeigt: 74

75 Die Bedeutung der Menüpunkte Neues Projekt erzeugt ein neues BlueJ-Projekt. Projekt öffnen erlaubt es, ein vorhandenes BlueJ-Projekt in BlueJ zu öffnen. Die beiden Menüpunkt dienen dem Zweck, das zu den Modellquellen passende Projekt in BlueJ zur Verfügung zu haben. Über den dritten Menüpunkt Klassen des Modells im Projekt erstellen können Quelltexte zu dem Modell einem BlueJ-Projekt hinzugefügt werden. Bei Auswahl dieses Menüpunktes werden alle zurzeit in BlueJ geöffneten Projekte angezeigt. Nach Auswahl eines Projektes werden zu allen Klassen des Modells JAVA-Quelltexte erzeugt und in dem gewählten Projekt abgelegt. Die Quelltexte werden zur unmittelbaren Bearbeitung in BlueJ-Editorfenstern angezeigt. Modellbeschreibung in Projektordner exportieren exportiert die Modellbeschreibung direkt in den Ordner des gewünschten Projekts. Somit entfällt ein umständliche Ordnersuche, die bei Wahl des entsprechenden Untermenüs von Datei erforderlich wäre.. Modellbeschreibung aus Projektordner importieren ermöglicht den Import einer Modellbeschreibung aus dem Ordner des gewünschten Projekts, falls sich dort eine befindet. Import von JAVA Dateien aus Projekt erlaubt die direkte Anwahl von JAVA-Dateien aus einem offenen Projekt für einen Import in das Modell. Import von Class Dateien aus Projekt erlaubt die direkte Anwahl von Class-Dateien aus einem offenen Projekt für einen Import in das Modell. 75

76 Schlussbemerkung Die Anleitung berücksichtigt den Stand des Programms zum Es werden nicht alle Aspekte aber doch die für einen Einsatz des Programmes grundlegenden beschrieben. Im Laufe der Zeit wird die Anleitung ergänzt und bei Programmänderungen angepasst werden. Zur Weiterentwicklung des Programms und noch wichtiger zur Fehlerbeseitigung bitte ich um Rückmeldungen und Hinweise. Ich würde mich freuen, wenn Ihnen das Programm gefällt und es hilfreich für Ihre Arbeit ist. Wesel Georg Dick 76