UML - Tutorial. Hubert Baumgartner.

Transkript

1 UML Tutorial UML - Tutorial SS 06 Hubert Baumgartner INSO - Industrial Software Institut für Rechnergestützte Automation Fakultät für Informatik Technische Universität Wien

2 Inhalt Anwendungsfalldiagramme Anwendungsfallbeschreibung Klassendiagramme Sequenzdiagramme Zustandsdiagramme 2

3 Anwendungsfalldiagramm Stellt das gewünschte externe Systemverhalten aus der Sicht des Anwenders oder externer Systeme dar. Es zeigt auf, was möglich sein muss, aber nicht wie Stellt keine Ablaufbeschreibung dar 3

4 Anwendungsfalldiagramm - Anwendungsfälle Benutzer anlegen Ein Anwendungsfall ist die Beschreibung einer Menge von Aktionsfolgen die ein System ausführen kann und die ein Ergebnis für den Aktor bringt Ein Aktor ist ein Benutzer des Systems. Er hat genau vordefinierte Rechte Administrator Kunde Person Die Generalisierung beschreibt, dass der erste Aktor alles kann, was der Aktor an der Pfeilspitze kann, und zusätzlich noch eigene Rechte besitzt 4

5 Anwendungsfalldiagramm - Beziehungen - Relationen Use-Case-Beziehung extend: Buch suchen «extends» Buch anzeigen Optionale Beziehung Der Anwendungsfall Buch suchen kann durch den Anwendungsfall Buch anzeigen erweitert werden Buch suchen Buch bestellen Use-Case-Beziehung include: Zwingende Beziehung Der Anwendungsfall Buch bestellen benutzt den Anwendungsfall Buch suchen 5

6 Beispiel Spezifikation: Es soll ein System erstellt werden, um Bestellungen von Kunden verwalten zu können. Ein Kunde kann sich in das System einloggen und ausloggen. Damit er eine Bestellung durchführen kann muss er eingeloggt sein. Der Angestellte kann einen Kunden anlegen, suchen sowie seine Daten ändern. 6

7 Beispiel Die Aktoren Spezifikation: Es soll ein System erstellt werden, um Bestellungen von Kunden verwalten zu können. Ein Kunde kann sich in das System einloggen und ausloggen. Damit er eine Bestellung durchführen kann muss er eingeloggt sein. Kunde Der Angestellte kann einen Kunden anlegen, suchen sowie seine Daten ändern. Angestellter 7

8 Beispiel Die Anwendungsfälle Spezifikation: Es soll ein System erstellt werden, um Bestellungen von Kunden verwalten zu können. Ein Kunde kann sich in das System einloggen und ausloggen. Damit er eine Bestellung durchführen kann muss er eingeloggt sein. Kunde Login Logout Kunde anlegen Bestellung durchführen Der Angestellte kann einen Kunden anlegen, suchen sowie seine Daten ändern. Angestellter Kunde ändern Kunde suchen 8

9 Beispiel Die Beziehungen Spezifikation: Login Es soll ein System erstellt werden, um Bestellungen von Kunden verwalten zu können. Ein Kunde kann sich in das System einloggen und ausloggen. Damit er eine Bestellung durchführen kann muss er eingeloggt sein. Kunde Logout Kunde anlegen Bestellung durchführen Der Angestellte kann einen Kunden anlegen, suchen sowie seine Daten ändern. Angestellter Kunde suchen «extends» Kunde ändern 9

10 Inhalt Anwendungsfalldiagramme Anwendungsfallbeschreibung Klassendiagramme Sequenzdiagramme Zustandsdiagramme 10

11 Anwendungsfallbeschreibung Mehrere Varianten Gemeinsamkeiten Titel Vorbedingung Ablaufbeschreibung Auswirkungen Anmerkungen Unterschiede Primäre Aktoren Gültigkeitsbereiche Eingesetzte Technologien Offene Fragen 11

12 Anwendungsfallbeschreibung Variante 1 Nr.: 1 Titel: Buc h s uc hen Kurzbeschreibung: Suc he nac h einem Buc h. Vorbedingungen: A nwender mit Berec htigung Les er mus s eingeloggt s ein. Beschreibung des Ablauf s: E 1 ) Der A nwender gibt die Suc hkriterien für ein Buc h ein. A 1 ) Das Sys tem s uc ht nac h Büc hern, die den eingegeben Suc hkriterien ents prec hen. E 2 ) E s exis tieren Büc her, die den eingegebenen Suc hkriterien ents prec hen. A 2 ) Die gefundenen Büc her werden in einer Lis te angezeigt. A E 2 ) E s konnte kein Buc h, das den eingegeben Suc hkriterien ents pric ht, gefunden werden. A A 2 ) H inweis meldung aus geben. E 3 ) Der A nwender wählt einen der angezeigten Datens ätze aus. A 3 ) Die Lis te mit den Suc hergebnis s en wird ges c hlos s en und der aus gewählte Datens atz eventuell als P arameter an einen weiteren A nwendungs fall übergeben. Auswirkungen: keine Anmerkungen: keine 12

13 Anwendungsfallbeschreibung Variante 2 Anwendungsfall: Buch suchen Primärer Aktor: Leser Gültigkeitsbereich: System für Universitätsbibliothek Typ: Anwenderziel Vorbedingungen: Anwender mit Berechtigung Leser muss eingeloggt sein. Wichtigstes Erfolgszenario: 1) Der Anwender gibt die Suchkriterien für ein Buch ein. Das System stellt sicher, dass angegebene Werte korrekt sind. 2) Das System zeigt das Ergebnis der Anfrage in einer Liste an. 3) Der Anwender fordert eine Detailansicht eines gewählten Buches. 4) Das System zeigt die Details des Eintrags an. Erweiterungen: 2a) Es konnte kein Buch, das den eingegeben Suchkriterien entspricht, gefunden werden. Auswirkungen: keine Technologie und Datenvarianten: Anfrage wird gestellt: Über das System Anmerkungen: keine Offene Fragen: 13

14 Inhalt Anwendungsfalldiagramme Anwendungsfallbeschreibung Klassendiagramme Sequenzdiagramme Zustandsdiagramme 14

15 Klassendiagramm Strukturdiagramm Bildet statische Systemeigenschaften ab Graphische Darstellung von Klassen im objektorientierten Sinn 15

16 Klassendiagramm - Entitäten Buch Buch Klasse: Beschreibung einer Menge von Objekten mit gleichen Attributen BuchNr Titel Autor Buch Klasse Attribut: Eigenschaften einer Klasse, repräsentiert Merkmale einer Klase BuchNr Titel Autor Attribute einfügen suchen löschen Methoden Methode: bestimmten die Fähigkeiten einer Klasse 16

17 Klassendiagramm - Generalisierung Generalisierung: mehrere Klassen mit gemeinsamen Eigenschaften werden in einer Oberklasse zusammengefasst. Die Unterklasse erbt die Attribute, Assoziationen und Operationen der Oberklasse. 17

18 Klassendiagramm - Assoziationen Assoziation: Beziehung zwischen 2 Klassen. Die Assoziation hat eine entsprechende Beschriftung und gilt in beide Richtungen. Assoziation Kunde 1 besitzt * Ticket Multiplizität 18

19 Klassendiagramm - Multiplizitäten mindestens 0 bis maximal 1 genau 1 zu 1 mindestens 0 bis beliebig viele mindestens 1 bis beliebig viele 19

20 Klassendiagramm - Aggregate Hotel 1 1..n Zimmer Aggregation Aggregation: ist eine Beziehung zwischen 2 Klassen, die besagt, dass Teile auch bei einer Zerstörung des Ganzen weiter existieren. z.b. Ein Hotel besteht aus mehreren Zimmern. Die Zimmer bleiben jedoch erhalten, auch wenn das Hotel schließt. Sitzplan 1..n 1 Reihe Komposition Komposition: ist eine Beziehung zwischen 2 Klassen, die besagt, dass Teile bei einer Zerstörung des Ganzen auch aufhören zu existieren. z.b. wird der Sitzplan gelöscht, ist eine Reihe nicht mehr existent. 20

21 Aufgabe - Universitätsbibliothek Aufgabenstellung: Erstelle ein Anwendungsfalldiagramm für das System. Erstelle eine Anwendungsfallbeschreibung für den Anwendungsfall Buch suchen. Erstelle ein Klassendiagramm für das System. 21

22 Aufgabe Spezifikation: Es soll ein System für eine Universitätsbibliothek programmiert werden. Leser sind Personen, die eine eindeutige Lesernummer besitzen. Mitarbeiter sind Personen, die durch ihre SVNR identifiziert werden. Von jeder Person werden im System Vorname, Nachname und Adresse gespeichert. Leser sind nicht gleich Mitarbeiter. Neue Leser werden von Mitarbeitern im System eingefügt. Leser können nach Büchern und Zeitschriften suchen und ausleihen. Von jeder Zeitschrift wird die eindeutige Nummer (ISSN), Datum und Herausgeber gespeichert. Bücher besitzen eine eindeutige Nummer (ISBN), einen Titel, sowie den jeweiligen Autor. Die Bücher und Zeitschriften werden jeweils vom Mitarbeiter im System eingefügt. Sowohl Mitarbeiter als auch Leser können nach Büchern und Zeitschriften suchen. Mitarbeiter können nach Lesern suchen und Leser aus dem System entfernen. 22

23 Lösung - Anwendungsfalldiagramm Leser anlegen Leser suchen Buch ausborgen Leser löschen «extends» Mitarbeiter Buch suchen Leser Zeitschrift suchen «extends» Zeitschrift ausborgen Buch anlegen Zeitschrift anlegen 23

24 Lösung Anwendungsfallbeschreibung Typ 1 Nr.: 1 Titel.: Buch suchen Kurzbeschreibung: Suche nach einem bestimmten Buch Vorbedingungen: Das System muss laufen Beschreibung des Ablaufs: E1) Der Anwender gibt die Suchkriterien für ein Buch ein. A1) Das System sucht nach Büchern. die den eingegebenen Suchkriterien entsprechen. E2) Es existieren Bücher, die den eingegebenen Suchkriterien entsprechen. A2) Die gefundenen Bücher werden in einer Liste angezeigt. AE2) Es konnte kein Buch, das den eingegebenen Suchkriterien entspricht, gefunden werden. AA2) Hinweismeldung ausgeben. E3) Der Anwender wählt einen der angezeigten Datensätze aus A3) Die Liste mit den Suchergebnissen wird geschlossen und ausgewählte Datensatz eventuell als Parameter an einen anderen Anwendungsfall übergeben. Auswirkungen: keine Anmerkungen: keine 24

25 Lösung Anwendungsfallbeschreibung Typ 2 Anwendungsfall: Buch suchen Primärer Aktor: Leser. Mitarbeiter Gültigkeitsbereich: Universitätsbibliothek Typ: Anwenderziel Vorbedingungen: Das System muss laufen. Wichtiges Erfolgsszenario 1) Der Anwender gibt die Suchkriterien für ein Buch ein. Das System stellt sicher, dass die eingegebene Werte korrekt sind. 2) Das System zeigt das Ergebnis der Anfrage in einer Liste an. 3) Der Anwender fordert eine Detailansicht des gewählten Buches. 4) Das System zeigt die Details des Eintrages an. Erweiterungen: 2a) Es konnte kein Buch, das den eingegebenen Suchkriterien entspricht, gefunden werden. Auswirkungen: keine Technologie und Datenvarianten: Anfrage wird gestellt: über das System der Universitätsbibliothek Anmerkungen: keine Offene Fragen: keine 25

26 Lösung - Entitäten Spezifikation: Es soll ein System für eine Universitätsbibliothek programmiert werden. Leser sind Personen, die eine eindeutige Lesernummer besitzen. Mitarbeiter sind Personen, die durch ihre SVNR identifiziert werden. Von jeder Person werden im System Vorname, Nachname und Adresse gespeichert. Leser sind nicht gleich Mitarbeiter. Neue Leser werden von Mitarbeitern im System eingefügt. Leser können nach Büchern und Zeitschriften suchen und ausleihen. Von jeder Zeitschrift wird die eindeutige Nummer (ISSN), Datum und Herausgeber gespeichert. Bücher besitzen eine eindeutige Nummer (ISBN), einen Titel, sowie den jeweiligen Autor. Die Bücher und Zeitschriften werden jeweils vom Mitarbeiter im System eingefügt. Sowohl Mitarbeiter als auch Leser können nach Büchern und Zeitschriften suchen. Mitarbeiter können nach Lesern suchen und Leser aus dem System entfernen. 26

27 Lösung Generalisierung und Attribute Spezifikation: Es soll ein System für eine Universitätsbibliothek programmiert werden. Leser sind Personen, die eine eindeutige Lesernummer besitzen. Mitarbeiter sind Personen, die durch ihre SVNR identifiziert werden. Von jeder Person werden im System Vorname, Nachname und Adresse gespeichert. Leser sind nicht gleich Mitarbeiter. Neue Leser werden von Mitarbeitern im System eingefügt. Leser können nach Büchern und Zeitschriften suchen und ausleihen. Von jeder Zeitschrift wird die eindeutige Nummer (ISSN), Datum und Herausgeber gespeichert. Bücher besitzen eine eindeutige Nummer (ISBN), einen Titel, sowie den jeweiligen Autor. Die Bücher und Zeitschriften werden jeweils vom Mitarbeiter im System eingefügt. Sowohl Mitarbeiter als auch Leser können nach Büchern und Zeitschriften suchen. Mitarbeiter können nach Lesern suchen und Leser aus dem System entfernen. 27

28 Lösung Relationen Spezifikation: Es soll ein System für eine Universitätsbibliothek programmiert werden. Leser sind Personen, die eine eindeutige Lesernummer besitzen. Mitarbeiter sind Personen, die durch ihre SVNR identifiziert werden. Von jeder Person werden im System Vorname, Nachname und Adresse gespeichert. Leser sind nicht gleich Mitarbeiter. Neue Leser werden von Mitarbeitern im System eingefügt. Leser können nach Büchern und Zeitschriften suchen und ausleihen. Von jeder Zeitschrift wird die eindeutige Nummer (ISSN), Datum und Herausgeber gespeichert. Bücher besitzen eine eindeutige Nummer (ISBN), einen Titel, sowie den jeweiligen Autor. Die Bücher und Zeitschriften werden jeweils vom Mitarbeiter im System eingefügt. Sowohl Mitarbeiter als auch Leser können nach Büchern und Zeitschriften suchen. Mitarbeiter können nach Lesern suchen und Leser aus dem System entfernen. 28

29 Lösung - Klassendiagramm Person Vorname Nachname Adresse Leser Lesernummer * fügt ein Mitarbeiter SVNR 1 1 Ausleihe Datum Anzahl 1 1..n 1 1..n Buch ISBN Titel Autor Zeitschrift * * fügt ein ISSN Datum Herausgeber 29

30 Inhalt Anwendungsfalldiagramme Anwendungsfallbeschreibung Klassendiagramme Sequenzdiagramme Zustandsdiagramme 30

31 Sequenzdiagramme t: Ticket b: Bestellung Ein Sequenzdiagramm beschreibt wie einzelne Objekte untereinander Nachrichten austauschen. Objekte werden als Rechtecke entlang der x-achse dargestellt. Die gestrichelte Linie entlang der y- Achse zeigt die Lebensdauer des Objekts an. Hat ein Objekt Kontrolle über den Programmfluss, so wird dies durch ein schmales Rechteck gekennzeichnet. 31

32 Sequenzdiagramme - Nachrichten Eine Nachricht. Es werden der Name der Nachricht und der übergebene Parameter angegeben. Eine Nachricht, welche die Programmflusskontrolle abgibt. Es gibt keine Rückkehr zur sendenden Methode. Methodenaufruf. Der Programmfluss kehrt nach Beendigung der Methode wieder zurück. Rückkehr von einem Methodenaufruf 32

33 Sequenzdiagramme Erzeugen von Objekten Zerstören von Objekten 33

34 Sequenzdiagramm - Beispiel 34

35 Inhalt Anwendungsfalldiagramme Anwendungsfallbeschreibung Klassendiagramme Sequenzdiagramme Zustandsdiagramme 35

36 Zustandsdiagramme Zustandsdiagramme beschreiben die möglichen Folgen von Zuständen, die ein Objekt der Reihe nach annehmen darf. 36

37 Zustandsdiagramme Die wichtigsten Eingangsbezeichnungen: Entry: nach entry/.. werden Aktionen angegeben, die immer ausgeführt werden, wenn das Objekt in den Zustand kommt. Exit: umgekehrt werden nach exit/.. die Aktionen abgegeben, die immer dann stattfinden sollen, wenn der Zustand verlassen wird. Do: nach do/.. werden die Aktionen angegeben, die während des Zustandes ausgeführt werden. 37

38 Zustandsdiagramme Es können mehrere Zustände in einem Sammelzustand zusammengefasst werden. Innerhalb des System kann es zu parallelen Zuständen kommen. 38

39 Zustandsdiagramme - Beispiel 39