Verhaltensdiagramme. 3.5 Sequenzdiagramm 3.6 Kommunikationsdiagramm. Prof. Mario Jeckle

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1 Verhaltensdiagramme 3.5 Sequenzdiagramm 3.6 Kommunikationsdiagramm Prof. Mario Jeckle Fachhochschule Furtwangen Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester 2004

2 Das Sequenzdiagramm Dient Darstellung von Informationsaustausch zwischen beliebigen Kommunikationspartnern eines Systems Darstellung von Informationsaustausch zwischen Systemen Antwort auf die Frage: Wie läuft die Kommunikation im System? 2

3 Sequenzdiagramm Ist meistverwendetes Interaktionsdiagramm Hat viele Notationselemente aus dem Standard der Message Sequence Charts übernommen Interaktionsmodellierung durch Interaktionen Lebenslinien Nachrichten Kommunikationspartner Sprachmittel zur Flusskontrolle 3

4 Sequenzdiagramm Kommunikationsdiagramm :Koch :Herd :Koch 1: Temp_einstellen :Herd Temp_einstellen Lebenslinie Sequenzdiagramm Nachricht :Koch :Herd Temp_einstellen Timing-Diagramm 4

5 Interaktionen Sind Zusammenspiel mehrerer Kommunikationspartner Knoten Subsysteme Komponenten Klassen Operationsaufrufe innerhalb einer Klasse oder eines Objekts 5

6 Interaktionen Kommunikation a) Durch bestimmtes Ereignismodell, das Nachrichtenaustausch beschreibt anhand von Ereignisauftritten Sortierten Ereignismengen Sender Empfänger Sendeereignis Name der Nachricht Empfangsereignis 6

7 Interaktionen b) Aufreihung von Ereignissen :A :B A1 B1 A2 B2 A3 A4 m B3 B4 B5 Zeit A5 n B6 B7 7

8 Interaktionen Wird immer mit einer oder mehreren Ereignismengen beschrieben Interaktion zeigt zwei Dimensionen: zeitliche Abfolge der Kommunikationsschritte Kommunizierende Partner sd Interaktion Kommunikationspartner K1 K2 K3 Nachricht1(Argument) Lebenslinie Zeitlicher Verlauf Ok=Nachricht1 Nachricht2 Nachricht Aktionssequenz 8

9 Anwendung im Projekt Abgrenzung Systemkontext Schichtenübergreifende Kommunikation, Port-/ Komponentenkommunikation Abbildung von Testszenarien Analyse Architektur Feindesign Test Projekttätigkeit Fachmodell, Use-Case- Realisierung Detailmodellierung von Operationsaufrufen Nachteile: Zeitaufwendig Vollständigkeit unmöglich 9

10 Neue Notationselemente In der UML 2 wurden dem Sequenzdiagramm neue Notationselemente zugeordnet Kombinierte Fragmente zur Ablaufsteuerung Sprungmarken zugunsten der Übersichtlichkeit Interaktionsverweise Zustandsinvarianten 10

11 Notationselemente Das Sequenzdiagramm verfügt insgesamt über folgende Notationselemente: Interaktion / Interaktionsrahmen Lebenslinie Nachricht Zustandsinvariante Kombiniertes Fragment Ordnungsbegrenzung Interaktionsreferenz Verknüpfungspunkt Zerlegung von Lebenslinien 11

12 Interaktion / Interaktionsrahmen Darstellung durch einen Rahmen um das Sequenzdiagramm, der links oben ein Fünfeck mit Namen und möglichen Parametern enthält sd Interaktionsname (Parameter) 12

13 Interaktion / Interaktionsrahmen Möglichkeiten bei der Modellierung: Ein- und Ausgabeparameter, die in () nach Interaktionsnamen notiert werden Vor- und Nachbedingungen, die durch Notizzettel notiert werden können Verallgemeinern und redefinieren von Interaktionen, wobei sich hier die Ereignisreihenfolge ändert 13

14 Interaktion / Interaktionsrahmen Interaktion ist zumeist einem verhaltensspezifischen Classifier zugeordnet, der die Interaktion intiiert Klassen Use Cases Kollaborationen Knoten Ausführungsumgebung 14

15 Lebenslinie Darstellung durch ein Rechteck mit angeschlossener gestrichelter Linie Gestrichelte Linie entspricht der Lebenszeit des Kommunikationspartners Name des Kommunikationspartners Lebenslinie 15

16 Lebenslinie Repräsentiert genau einen Teilnehmer der Interaktion Classifier Attribute des Classifiers Teile des Classifiers Operationen von Classifiern Parameter von Operationen Variablen von Operationen 16

17 Lebenslinie Abbildungen Klasse selbst: self an Lebenslinie Attribute und Parts: als Lebenslinie Operation: Eingabe- und Ausgabeparameter und Variablen als Lebenslinie Anonyme Lebenslinien sind NICHT zulässig 17

18 Lebenslinie Aktionssequenz sind Taten des Kommunikationspartners neben Senden und Empfangen Lebenslinie Startereignis Aktionssequenz Endereignis 18

19 Lebenslinie Destruktion des Kommunikationspartners durch Ende der Lebenslinie sd Internet :Internetbrowser :Server einloggen einloggen eröffnen : Session ausloggen beenden ausloggen 19

20 Nachricht Darstellung durch unterschiedliche Pfeile Asynchrone Nachricht Asynchrone Antwort Synchrone Nachricht Synchrone Antwort 20

21 Nachricht Informationsfluß zwischen Kommunikationspartnern in der Interaktion Pfeile sind immer benannt Pfeile zeigen immer auf Lebenslinie 21

22 Nachricht Kommunikationsarten a) synchron: Sender fährt nach Sendeereignis erst mit Abarbeitung fort, wenn vom Empfänger gesendete Antwortnachricht eingetroffen b) asynchron: Sender fährt direkt nach Sendeereignis mit Abarbeitung fort ohne auf Empfängersignal zu warten 22

23 Nachricht Repräsentiert Aufruf von Operation mit Auslösen von Methoden beim Empfänger Übermittlung von Signalen, die meist Reaktion in Zustandsautomat des Empfängers verursacht 23

24 Nachricht Spezielle Nachrichten Erzeugungsnachrichten: erschaffen Kommunikationspartner und Lebenslinien Verlorene Nachrichten: asynchrone Nachricht, deren Empfänger nicht existiert Gefundene Nachrichten: hier ist der Sender nicht bekannt 24

25 Nachricht Zeitangaben für Nachrichten a) Zeitpunkte, die zu Intervallen zusammengefasst werden können X Y Zeiteinheit für t ist ms t=now a Einheit Uhr { } b t=now c t..t+5 25

26 Nachricht b) Zeitdauern, als Zeit die zwischen zwei Zeitpunkten vergeht und auch zu Intervallen zusammenfassbar ist X Y a d=duration b e=duration c 26

27 Zustandsinvariante Darstellung: {Bedingung} Bedingung Bedingung Zustandsbedingungen 27

28 Zustandsinvariante Versieht Lebenslinien als Bedingungen für die Interaktion Drückt Status / Bedingung aus Syntax: als Text in {} Als Zustand auf Lebenslinie Als Notizzettel auf Lebenslinie 28

29 sm Sekt Zustandsinvariante außerhalb Kühlschrank Zustand Region Zustand offen Flasche geöffnet offen::temperatur::kalt genaue Angabe des Zustandes Temperatur Blubbereffekt kalt sprudelnd offen::temperatur ein möglicher Zustand in der Region warm still kalt alleinige Angabe des Zustands 29

30 Kombiniertes Fragment Darstellung wie Rahmen des Sequenzdiagramms, allerdings mit dem Interaktionsoperator Interaktionsoperator 30

31 Kombiniertes Fragment Kennzeichnung von Interaktionsteil, der bestimmte Regeln hat Auswahl und Reihenfolge von Nachrichten Häufigkeit von Nachrichten im Fragment Interaktionsoperator alt [x == 1] :A :B m trennt Operanden [else] Interaktionsbedingung n kom biniertes Interaktionsfragment } Interaktionsoperand 31

32 Kombiniertes Fragment Nähere Bestimmung durch a) Interaktionsoperator der links oben im Fragment angegeben wird b) Interaktionsoperand, der die beliebige Schachtelung von kombinierten Fragmenten ermöglicht c) Interaktionsbedingung, steuert Ausführung von Interaktionsoperanden 32

33 Ordnungsbeziehung Darstellung als gepunktete Linie mit Pfeil in der Mitte Bringt zwei Ereignisse in eine bestimmte Reihenfolge An jeder Stelle zwischen beliebigen Ereignissen im Diagramm einsetzbar 33

34 Ordnungsbeziehung Einsatz, wenn Modellierung durch kombinierte Fragmente zu schwer oder unmöglich :Fahrzeugampel par grün gelb rot :Fußgängerampel rot grü Ordnungsbeziehung 34

35 Interaktionsreferenz Darstellung durch Rahmen mit Fünfeck links oben, das ref enthält ref Name der referenzierten Interaktion 35

36 Interaktionsreferenz Bereich in Interaktion, der auf andere Interaktion referenziert: Interaktion wird bei Aktivierung des ref-bereichs aufgerufen und abgearbeitet Nach Abarbeitung Rücksprung auf rufende Interaktion Synchroner Operationsaufruf 36

37 Interaktionsreferenz Modellierung möglich: Eingabeargumente (in-parameter) Ausgabeparameter (out-parameter) Ein-/Ausgabeargumente (inout-parameter) Rückgabewerte Attributzuweisungen 37

38 Interaktionsreferenz Eingabeparameter sd Int1( in int W, out int Y) Output Parameter wird der Wert 8 zugewiesen Lebenslinie des output Parameters A:X B Y ref A:X.S = Int2 (W, out Y:8): 27 Attribut der Lebenslinie X, welches den Rückgabewert 27 zugewiesen bekommt Name der referenzierten Interaktion Rückgabewert 38

39 Verknüpfungspunkt (=Gate) Darstellung durch Punkt auf Interaktions- und Fragmentrahmen explizit benannter Gate Gatename Name der Nachricht Name der Nachricht durch Nachricht bezeichneter Gate 39

40 Verknüpfungspunkt Nachrichten führen dorthin oder weg Können Namen besitzen Kommunikationspunkte können explizit benannt werden, die Kommunikation mit der Interaktion referenzieren 40

41 Verknüpfungspunkt sd sd XY A B B v ref v XY v Nachricht m opt v 41

42 Zerlegung von Lebenslinien Darstellung: Name des Kommunikationspartners ref N am e der referenzierten Interaktion 42

43 Zerlegung von Lebenslinien Darstellung des Zusammenspiels der inneren Strukturteile C sd A :Part1 :Part2 :Part1 :Part2 op1 op3 +op1() +op2() +op3() +op4() op2 op4 a sd Y A op1 L:C ref A a B 43

44 Zerlegung von Lebenslinien Bei Zerlegung muß auf sorgfältige Einbettung der Interaktion geachtet werden Nahtloser Fluss ein- und ausgehender Nachrichten wichtig Alle Konstrukte auf der Lebenslinie müssen in gleicher Reihenfolge auf der zerlegten Lebenslinie sein 44

45 3.3 Aktivitätsdiagramm 3.6 Das Kommunikationsdiagramm M. Jeckle: 3.3 Aktivitätsdiagramm. Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester

46 3.6 Kommunikationsdiagramm Kommunikationsdiagramm Dient Darstellung von Wechselspiel und Nachrichtenaustausch von Teilen komplexer Struktur auf mittlerem Abstraktionsniveau. Antwort auf die Frage: Welche Teile einer komplexen Struktur arbeiten wie zusammen um bestimmte Funktionen zu erfüllen? M. Jeckle: 3.6 Kommunikationsdiagramm. Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester

47 3.6 Kommunikationsdiagramm Kommunikationsdiagramm Entspricht dem Kollaborationsdiagramm aus UML Versionen 1.x Herausarbeiten von Zusammenspiel der Kommunikationspartner und Verantwortlichkeiten Reihenfolge wird nur durch Numerierung angezeigt sd Gassi gehen 1:Gassi gehen Lebenslinie Hundehalter Hund Name der Interaktion 3:entfernen Sequenzausdruck 2.1:schimpfen 1.1:machen Nachrichtenname Richtung der Nachricht Passant 2:reintreten Häufchen M. Jeckle: 3.6 Kommunikationsdiagramm. Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester

48 3.6 Kommunikationsdiagramm Anwendung im Projekt a) (Geschäfts-)Prozessanalyse sd Schadensabwicklung 1: Schadensfall melden 2: Schadensantrag weiterleiten 3: Schadensfall eingeben :Datenbank :Kunde :Versicherungsvertreter :Sachbearbeiter 4: Fallprüfung beauftragen :Gutachter M. Jeckle: 3.6 Kommunikationsdiagramm. Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester

49 3.6 Kommunikationsdiagramm Anwendung im Projekt b) Zusammenwirken von Classifiern «component» «component» 2: schick (text) «component» :GUI :Auftragsmanager :Messaging Dienst 1: Auftragseingang (Text) 3: bearbeite Auftrag (Auftrag) «component» :Auftragsabwicklung M. Jeckle: 3.6 Kommunikationsdiagramm. Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester

50 3.6 Kommunikationsdiagramm Notationselemente Das Kommunikationsdiagramm verfügt über folgende Notationselemente: Interaktion / Interaktionsrahmen Lebenslinie Nachricht M. Jeckle: 3.6 Kommunikationsdiagramm. Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester

51 3.6 Kommunikationsdiagramm Interaktion / Interaktionsrahmen Darstellung wie Rahmen beim Sequenzdiagramm sd Interaktionsname Parameter) M. Jeckle: 3.6 Kommunikationsdiagramm. Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester

52 3.6 Kommunikationsdiagramm Lebenslinie Darstellung als Rechteck, eigentliche Lebenslinie fehlt Repräsentiert Kommunikationspartner Dürfen frei im Diagramm verteilt werden sd Autoverm ietung 1:Daten erfassen :Vermietung :Kunde 1.2:anlegen 1.1:aussuchen :M ietvertrag :Auto M. Jeckle: 3.6 Kommunikationsdiagramm. Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester

53 3.6 Kommunikationsdiagramm Nachricht Darstellung als durchgezogene Linie mit Pfeil der Richtung von Sender zu Empfänger anzeigt Sequenzbezeichner:NameDerNachricht Nachricht Richtung der Nachricht M. Jeckle: 3.6 Kommunikationsdiagramm. Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester

54 3.6 Kommunikationsdiagramm Nachrichten Repräsentieren Aufruf von Operationen und Übertragung von Signalen ABER: Keine Unterscheidung synchron oder asynchron Keine Ordnung von Sende- und Empfangsereignissen Keine Modellierung verlorener oder gefundener Nachrichten M. Jeckle: 3.6 Kommunikationsdiagramm. Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester

55 3.6 Kommunikationsdiagramm Nachrichten Mit Sequenzbezeichner Möglichkeit des Kontrollflusses durch a) Sequenziell und geschaltete Nachrichten durch numerische Gliederungshierarchie b) Nebenläufige Nachrichten, die gleichzeitig ablaufen, werden durch Kleinbuchstaben gekennzeichnet c) Bedingte Nachrichten, wobei das Abschicken der Nachrichten durch Bedingungen abhängig gemacht wird, die in [] stehen d) Iterative Nachrichten, die beliebig oft abgesendet und durch Iteratorstern * gekennzeichnet werden M. Jeckle: 3.6 Kommunikationsdiagramm. Fachhochschule Furtwangen, Sommersemester