UML Notation und Semantik - Vorlesungen

80/1RWDWLRQXQG6HPDQWLNDr. Eckhardt HolzHumboldt-Universität zu BerlinInstitut für Informatik

*OLHGHUXQJ■■■■Historie von UMLUML Notation◆ General Concepts◆ Static Structure Diagrams◆ Use Case Diagrams◆ Sequence Diagrams◆ Collaboration Diagrams◆ Statechart Diagrams◆ Activity Diagrams◆ Implementation DiagramsUML SemantikEntwurf mit UML

(LQIKUXQJ■■■■UML = Unified Modeling LanguageUML ist Standardsprache für Visualisierung, Spezifikation,Konstruktion und Dokumentation komplexerSoftwaresysteme.UML ist prozeß- und technologieunabhängig und imgesamten Entwicklungszyklus einsetzbar.UML kombiniert Konzepte aus✦ Objektorientierter Modellierung✦ Datenmodellierung (Entity Relationship Diagrams)✦ Business-Modellierung (work flow)✦ Component Modeling

+LVWRULHYRQ80/OMGRational1996: UML 0.91995: UM 0.81997: UML 1.01997: UML 1.11999: UML 1.4 ?1997: OMG UML 1.01994-95: UM 0.7IBM, Oracle, MicrosoftBoochJacobsonOMT/Rumbaugh

80/■■■■ist eine Notation/Sprache, keine Methode,abstrahiert von◆ Architektur,◆ Technik,◆ Prozeß,standardisiert◆ visuelle Darstellung,◆ Semantik,◆ Begriffswelt,führt Ideen der bisherigen Techniken zusammen.

(LQVDW]YRQ80/■■■■■■■Hilft Nutzern und Entwicklern bei der Kommunikation.Bietet Nachvollziehbarkeit vom initialenBusinessmodell bis zum fertigen System (traceability).Zentrales Repository für Wissen und Erfahrungen.Verbesserung der gesamten Softwarequalität.Langfristige Kostenreduzierung.Flexibilität für schnelle technische und geschäftlicheÄnderungen.Große und komplexe Softwaresysteme erfordernsorgfältiges Design.

80/.RQ]HSWH■UML wird genutzt zur:◆ Darstellung der Grenzen eines Systems sowie seinerwichtigsten Funktionen,✦ use cases and actors,◆ Beschreibung der use-case Realisierung,✦ interaction diagrams,◆ Repräsentation der statischen Struktur des Systems,✦ class diagrams,◆ Modellierung des Objektverhaltens,✦ state transition diagrams,◆ Angabe der physischen Implementationsarchitektur,✦ component & deployment diagrams.

80/'HILQLWLRQ■UML-Standard-Dokumente (OMG, Rational)◆ UML Summary◆ UML Notation Guide◆ UML Semantics◆ UML Extensions for Business Modeling◆ UML Extensions for Objectory Processfor Software Engineering◆ Object Constraint Language Specification

*HQHUDO&RQFHSWV■Kommentare, AnnotationenDies ist einKommentarDies ist eineAnnotation■Packages, SubsystemePackageBPackageCPackageAPackageD

■Constraints◆ Einschränkungen an ein oder mehrere Modellelemente◆ Angabe als Einfacher Text oder formal möglich◆ Notation{ constraint }ClassA{singleton}{or }

■Properties◆ Werte für Attribute von Meta-Modellelementen oder fürTagged Values◆ Notation{ keyword = value }◆ Beispiel{status = analysis, author = “Mike Müller”}{abstract = true} auch {abstract}

■■■■■StereotypenErweiterungen des Metamodells im Modell◆ Subklasse eines existierenden Meta-Modellelements◆ Zusätzliche Einschränkungen oder andererAnwendungszweckVordefinierte StereotypesNotation«stereotype name»Beispiel«interface»Accesspoint

ClassAus demMeta-Modell«stereotype»Interface{self.attributes->isEmpty}Definitioneines Stereotypes

6WDWLF6WUXFWXUH'LDJUDPV■■■Klassen- und Objektdiagramme◆ Klassen, Interfaces, Packages, Relationen◆ Instanzen, Objekte, Datenwerte◆ Classifier ElementsKlassen-/ObjektdefinitionRelationen◆ Assoziationen◆ Aggregationen◆ Abhängigkeiten◆ Generalisierung

6WDWLF6WUXFWXUH'LDJUDPNameRechnungpreis:Integerdrucken()stornieren()AtributeOperationenBestellungdrucken()Ware

WarePC:WareInstanzStereotypenAbstrakte Klasse«interface»WareWareWare{abstract}Rechnung+preis:Integer#kosten: Integer-gewinn:Integercreate()publicprotectedprivate

6WDWLF6WUXFWXUH'LDJUDP■■Relationen dienen zur Kommunikation zwischenObjekten.UML hat 5 Arten von Relationen:◆ Assoziationen sind bi-direktionale Verbindungen zwischenKlassen,◆ Aggregationen sind eine strengere Relation zwischenTeilen und einem Ganzen,◆ Abhängigkeiten sind schwächere Relationen zwischenKlient und Diensterbringer, in denen der Klient keinsemantisches Wissen über den Diensterbringer hat◆ Generalisierung,◆ Realisierung.

AssoziationAggregationAbhängigkeitGeneralisierungRealisierung

6WDWLF6WUXFWXUH'LDJUDPLieferungRechnungProduktWareKostetPreis

6WDWLF6WUXFWXUH'LDJUDP■■■■■■Multiplizität gibt an, wieviel Objekte an der Relationbeteiligt sind.Navigierbarkeit beschränkt den bi-direktionalenCharakter von Relationen.Qualifikatoren dienen zur Bestimmung einzelner Objektein n-zu-m Relationen.Constraints beschränken den Gültigkeitsbereich vonRelationen.Rollennamen beschreiben die Endpunkte der Relation.Leserichtung, Sichtbarkeit.

6WDWLF6WUXFWXUH'LDJUDPLieferungRechnungArtNrProdukt *UmfaßtWare*Kostet 1Preis*Erbringt2

6WDWLF6WUXFWXUH'LDJUDP■ObjektdiagrammWarename:StringartNr:Integer**Kostet 1ErbringtPreiswert:Integersteuer:Integer2PC:Warename=“Compaq”artNr=0815Einkauf:Preiswert=999steuer=16Standard:Preiswert=2000steuer=16Angebot:Preiswert=1500steuer=16

6WDWLF6WUXFWXUH'LDJUDP■Interfaces und Relationen«interface»If1«uses»ClassAClassAop1()ClassBIf1ClassB

Firma+arbeitgeberJob+arbeitnehmer* 1..*PersonJobgehaltboss0..1mitarbeiter*Leitet

HotelKundeTransportUrlaub

Window1..n11workareacontrolborderTextFeld Rahmen ButtonsWindow1workarea:TextFeld1border:Rahmencontrol:Buttons 1..nWindowworkarea:TextFeldborder:Rahmencontrol[1..n] :Buttons

6WDWLF6WUXFWXUH'LDJUDP■■■Vererbung ist eine Relation zwischen einer Superklasseund ihren Subklassen.Zwei Mechanismen:◆ Generalisierung,◆ Spezialisierung.Gemeinsame Attribute, Operationen und Relationenwerden auf dem höchsten anwendbarenHierarchieniveau gezeigt.

6WDWLF6WUXFWXUH'LDJUDPAntriebsartFahrzeug{abstract}Antriebsart{overlapping}AutoBootFahrzeug

■■Diskriminator beschreibt Art der GeneralisierungVordefinierte Constraints◆ overlapping◆ disjoint◆ complete◆ incomplete

ClassAClassA ClassA ClassA ...{overlapping,incomplete}antriebsartFahrzeugort{overlapping}Körperlich betriebenesFahrzeugMotorbetriebenesFahrzeugLandfahrzeugWasserfahrzeugFahrradMotorbootRuderboot

■Dependencies◆ trace◆ refine◆ uses◆ bind«calls»ClassA«friend»ClassB«instantiates»◆ calls◆ instantiates◆ friend◆ importClassC

Content,n:IntegerArraynContent«bind» (Person, 100)ArrayAdressbuch

■Weitere Stereotypes für Klasseen◆ utility◆ type◆ implementation class