Modellierung von Web Anwendungen mit UML

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1 Web Engineering-Seminar Modellierung von Web Anwendungen mit UML Yu Gan Yihui He 1

2 Gliederung 1. UML Grundlagen 1.1 Einführung 1.2 UML-Bausteine 1.3 Darstellung in Diagrammen 2. Modellierung von Web Anwendung mit UML 2.1 Besonderheiten der Modellierung von Web Anwendung 2.2 Requirementsmodellierung 2.3 Prozessmodellierung 2.4 Contentmodellierung 2.5 Hypertextmodellierung? 2.6 Präsentationsmodellierung? 2.7 Zusammenfassung 3. Fazit 2

3 Einführung Letzer Vortrag: Warum Modellieren? Probleme beim Modellieren Heute : UML (Unified Modeling Language) Modellierung von Web Anwendung?

4 Einführung Evolution von UML 1995 Zusammenschluss der Methoden Booch (Booch), OMT (Rumbaugh) und OOSE (Jacobson) 1995 Entwicklung von UML UML 0.9 Jan 1997 UML 1.0 durch OMG Sept 1997 UML UML UML UML 2.0

5 Einführung Die UML Entwicklungsziele verschiedenen existierenden objektorienten Modellierungsmethoden zu vereinheitlichen Ermöglichung der Modellierung großer Systeme (nicht nur im Software-Bereich) unter Verwendung objektorientierter Technologien Unterstützung großer, komplexer und für den Unternehmenserfolg kritischer System Schaffung einer Modellierungssprache, die sowohl von Menschen als auch Maschinen verstanden wird Es ist nicht zur Modellierung von kontinuelischen Systemen wie z. B VSLI, GUI Layout, gedacht.

6 Einführung Was kann UML? Spezifikation Visualisierung Entwurf der Architektur Erstellung Simulation und Test Dokumentation

7 Einführung Was ist UML nicht? kein Vorgehensmodell kein Modellierungswerkzeug keine Modellierungsrichtlinien keine Programmiersprache

8 UML-Bausteine UML besteht aus 3 Hauptelementen: 1. Grundbestandteile Dinge Beziehungen Diagramme 2. Regeln, nach denen diese Bestandteile zusammengesetzt werden können. Modell muss semantisch in sich konsistent sein. 3. Mechanismen, die in der UML gelten. Spezifikationen Details Durchgängige Unterscheidungen Erweiterungsmechanismen 8

9 UML-Bausteine Grundbestandteile Dinge Strukturelemente(Klassen, Schnittstellen, Komponenten etc.) Beziehungen Abhängigkeit Assoziation Generalisierung Realisierung Diagramme Klassendiagramme, Diagramme etc, 9

10 Darstellung in Diagrammen Diagrammtypen 6 Strukturdiagramme statische Systemstruktur - Klassendiagramm - Paketdiagramm - Komponentendiagramm - Kompositionsstrukturdiagramm - Objektdiagramm - Verteilungsdiagramm 7 Verhaltensdiagramme dynamisches Laufzeitverhalten - Use-Case-Diagramm - Aktivitätsdiagramm - Zustandsautomat - Interaktionsdiagramme - Sequenzdiagramm - Kommunikationsdiagramm - Interaktionsübersichtsdiagramm - Timing-Diagramm 10

11 Darstellung in Diagrammen 1. Anwendungsfalldiagramm ( Use-Case-Diagramm) Beziehungen zwischen Akteuren und Anwendungsfällen Externe Sicht auf das System Hilfsmittel zur Anforderungsermittlung Buch suchen Bibliothek (System ) (Anwendungsfall 1 ) Benutzer (Akteur ) Buch ausleihen (Anwendungsfall 2 )

12 Darstellung in Diagrammen 2. Klassendiagramm (class diagram) zeigt Klassen und ihre Beziehungen untereinander Visualisierung und Modellierung der statischen Struktur eines Systems Stundent Name: String Alter: Integer 3. Objektdiagramm verwendet Computer Name: String Cpu: String 0..* 1..* ( Klasse 1 ) ( Beziehung ) ( Klasse 2 ) zeigt die Objekte und ihre Beziehungen zu einem bestimmten Zeitpunkt Instanzen von Klassen zu modellieren. Mike : Stundent Name = Marc. L Alter = 24 verwendet PC 1: Computer Name = IBM Cpu = Centrino ( Objekt 1 ) ( Beziehung ) ( Objekt 2 )

13 Darstellung in Diagrammen 4. Aktivitätsdiagramm (activity diagram) beschreibt Ablaufmöglichkeiten, die aus einzelnen Aktivitäten bestehen. spezielle Form eines Zustandsdiagrammes Tasse nehmen Kaffe trinken Tasse abstellen (Start) (Aktivität 1) (Aktivität 2) (Aktivität 3) (Ende) 5. Zustandsdiagramm (statechart diagram) beschreibt die Veränderung des Zustandes eines Objekts während seiner Lebensdauer Tasse voll Tasse leer ( Anfangszustand ) ( Zustand 1 ) ( Zustand 2 ) ( Endzustand )

14 Darstellung in Diagrammen 6. Sequenzdiagramm (sequence diagram) Zeigt den Nachrichtenaustausch (Methodenaufrufen) zwischen verschiedenen Objekten unter Betonung der zeitlichen Abfolge Wichtig hierbei ist die vertikale Zeitachse ( Objekt1 ) : Browser : Server ( Objekt2 ) einloggen einloggen Zeit ausloggen ausloggen

15 Darstellung in Diagrammen 7. Komponentendiagramm (component diagram) zeitgt physische oder logische Aufbau eines Systems ist in der Implementierungsphase besonders wichtig <<component>> MailEingang <<component>> MailAusgang empfangen ( genutzte Schnittstelle ) vesenden ( Bereitgestellte Schnittstelle ) <<component>> Management (Komponent ) abholen 8. Verteilungs/Knoten/Einsatzdiagramm (deployment diagram) zeitgt Verteilung der physischen Systemresourcen <<Internet>> Pc1 Drucker Datenbank-Server <<LAN >> Pc2

16 Darstellung in Diagrammen 9. Kompositionsstrukturdiagramm (composite Structure Diagram) zeigt die interne Struktur von Klassen und Kollaborationen. Auto Fabrik m: Motor antrieb vorn: Rad hinten: Rad Fabrik Produkt 10. Kommunikationsdiagramm (Communication Diagram ) zeigt eine Menge von Interaktionen zwischen Objekten in einem bestimmten Kontext unter besonderer Beachtung der Beziehung der Objekte untereinander. Es ist dem Sequenzdiagramm ähnlich 1: einschaten() :Koch 2: ausschaten() :Herd

17 Darstellung in Diagrammen 11. Paketdiagramm (Package Diagramm) Pakete dienen als Container für beliebige UML Modellelemente Das Paketdiagramm zeigt (abstrakte) Beziehungen zwischen einzelnen Paketen Bankt Produkt Konto Kunde Kredit

18 Darstellung in Diagrammen 12. Zeitverlaufsdiagramm ( Timingdiagramm ) Darstellung von Zustandsänderungen von Interaktionspartnern Sinvoll bei der Modellierung von zeitkritischem Verhalten, z.b. Echzeitsysteme :Ampel grün rot betriebsbereit gehen stehen bleiben :Fußgänger laufen stehen aktivieren Sekunde

19 Darstellung in Diagrammen 13. Interaktionsübersichtsdiagramm Fügt verschiedene Interaktionsdiagramme wie Sequenz-, Timing- und Kommunikations-diagramm) zusammen. ist ein spezielles Aktivitätsdiagramm, das Interaktionen repräsentiert (Start) :Benutzer :Zutrittskontroll System Code eingeben Code prüfen Code Ok Code nicht OK Drehtür für einen Durchgang freigeben (Ende)

20 Gliederung 1. UML Grundlagen 1.1 Einführung 1.2 UML-Bausteine 1.3 Darstellung in Diagrammen 2. Modellierung von Web Anwendung mit UML 2.1 Besonderheiten der Modellierung von Web Anwendung 2.2 Requirementsmodellierung 2.3 Prozessmodellierung 2.4 Contentmodellierung 2.5 Hypertextmodellierung? 2.6 Präsentationsmodellierung? 2.7 Zusammenfassung 3. Fazit 20

21 Besonderheiten der Modellierung von Web Anwendung 21

22 Ausgangssituation Doni betreibt eine Pizzeria in Trier und ist unzufrieden mit dem Umsatz. Er bittet unsere Firma eine Online Pizzeria zu entwickeln. Kunden können online Pizza bestellen. Der Koch backt Pizza nach Kundenwu nsch. Pizza wird ins Haus geliefert nach der Adresseeingabe von Kunden. Kunden bezahlen Bargeld nachdem Lieferung kommt. Doni kann Informationen auf der Webseite verwalten (Pizza auswahl, Rezepte, Preise, Lieferzeit, usw.). 22

23 Requirementsmodellierung mit Anwendungsfalldiagramm Akteure identifizieren Chef Koch Fahrer Kunde Anwendungsfälle identifizieren Grundinformationen verwalten Bestellung bestätigen Bestellung lesen und Pizza backen Pizza auswählen Bestellung kontrollieren Adresse lesen Pizza ausliefern Adresse eingeben Bezahlen Zahlung bestätigen 23

24 Requirementsmodellierung mit Anwendungsfalldiagramm Online-Pizzeria-System Grundinformationen verwalten Pizza auswählen «include» Bestellung lesen und Pizza backen Kunde Adresse eingeben Bestellung bestätigen Bestellschein ausdrucken Lieferschein ausdrucken «include» Bestellung kontrollieren Adresse lesen Pizza ausliefern Koch Bezahlen Zahlung bestätigen Fahrer Chef 24

25 Prozessmodellierung mit Aktivitätsdiagramm Doni fordert zusätzliche Funktionalitäten von der Webanwendung an: Kundendaten (Name, Adresse, Telefonnummer, usw)werden nach der ersten Eingabe gespeichert werden. Pizza kann nur innerhalb des Liefergebiets angeliefert werden. Adresse kann überprüft werden. Ein Mindestbestellwert liegt bei 10 EUR. 25

26 Prozessmodellierung mit Aktivitätsdiagramm Pizzabestellung: Pizza auswählen und Menge eingeben Bestellungseingang ins System Niedriger als Mindestbestellwert? nein Addresse eingeben ja Bestellschein ausdrucken Pizza backen Lieferschein (Quittung) ausdrucken PLZ außer dem Liefergebiet? ja Bestellvorgang aufheben Pizza ausliefern nein Bestellung bestätigen Zahlung bestätigen Bar bezahlen 26

27 Contentmodellierung mit Klassendiagramm Bestellung 0...* Bestellnummer: Integer Bestelltermin: Date Ausliefertermin: Date Bestellung: String Gesamtpreis: Float bestellscheinausdrucken() lieferscheinausdrucken() 0...* Pizza 1...* ID: Integer Name: String Rezept: String Größe: String Preis: Float Extra_Käse: Boolean Mit_Knoblauch: Boolean 1...* 0...* Kunde Kundennummer: Integer Name: String Adresse: String PLZ: Integer Telefonnummer: Integer pizzaauswählen() adresseeingeben()

28 Contentmodellierung mit Klassendiagramm 28

29 Hypertextmodellierung mit UML? Merkmale von Hypertextmodellierung: Spezifikation der Navigation Beschreibt wie Knoten durch Navigation erreicht werden können Navigation wird sehr selten explizit repräsentiert und nicht linear Content-Modell als Ausgangspunkt Spezialisierte Notationen benötig, wie z.b: Intra-Seiten-Verweise und Inter-Seiten-Verweise Navigationsverweise und Prozessverweise «navigational class» Pizza navigation link «navigational class» Bestellung 29

30 Hypertextmodellierung mit UML? Notationsübersicht von UML2.0 30

31 Hypertextmodellierung mit UML? Antwort: Nein! 31

32 Präsentationsmodellierung mit UML? Merkmale von Präsentationsmodellierung Abstrakte Festlegung des konkreten Aussehens Gestaltung der Struktur und des Verhaltens von Benutzerschnittstelle Zusammensetzung der Präsentationselementen wie Seiten und darin enthaltenden Kontextinformationen wie Felder, Texte, Bilder, Flash, usw Man kann mit Kompositionsdiagramm und Sequenzdiagramm Präsentation einer Webseite modellieren 32

33 Präsentationsmodellierung mit UML? <Page> PizzaSeite <presentation unit> Pizzaliste <anchor> Pizza 1 <anchor> Pizza 2 <anchor> Pizza 3 <anchor> Pizza 4. <picture> Pizza i.... <text> Beschreibung von Pizza i <Textfield> Addresse <Button> Bestellen <Text> Einkaufswagen und Gesamtpreis <Textfield> Menge <Button> Bestätigen 33

34 Präsentationsmodellierung mit UML? Aber Visualisierung graphischer Elemente nicht möglich Kunden wollen immer prototypische Seiten Webseitenprototyping wird modelltechnisch nicht unterstützt UML ist nicht optimal für Präsentationsmodellierung 34

35 Zusammenfassung Implementierung modelliert in UML Entwurf teilweise in UML nicht in UML Analyse Content Hypertext Präsentation 35

36 Gliederung 1. UML Grundlagen 1.1 Einführung 1.2 UML-Bausteine 1.3 Darstellung in Diagrammen 2. Modellierung von Web Anwendung mit UML 2.1 Besonderheiten der Modellierung von Web Anwendung 2.2 Requirementsmodellierung 2.3 Prozessmodellierung 2.4 Contentmodellierung 2.5 Hypertextmodellierung? 2.6 Präsentationsmodellierung? 2.7 Zusammenfassung 3. Fazit 36

37 Fazit Der Kunde kann die modellierten Abläufe seines Internet- oder Intranet- Projektes durch die "gemeinsame" Sprache wesentlich besser nachvollziehen. Das gemeinsame Verständnis vom Projekt hilft, Missverständnisse zu vermeiden und Misstrauen abzubauen. Die genaueren Kalkulationsmöglichkeiten bei den Web-Agenturen ergeben gleichzeitig Planungssicherheit beim Kundenbudget. Effizienzsteigerung durch standardisierte Beschreibung der Anwendung. Das Projekt kann sicherer kalkuliert werden, da die einzelnen Teilschritte kleiner und überschaubarer sind. UML wird der Anforderung nicht ganz gerecht, eine Sprache für alles zu sein.

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