Die Unified Modelling Language (UML) ist eine standardisierte Modellierungssprache, die zur Spezifikation, Visualisierung, Konstruktion und Dokumentation der Artefakte eines Softwaresystems verwendet wird. UML umfasst mehrere Diagrammtypen, die verschiedene Aspekte eines Systems darstellen. Die Reihenfolge ihrer Bedeutung kann variieren, abhängig vom spezifischen Anwendungsfall oder Kontext. Jedoch lassen sich einige Diagrammtypen hervorheben, die häufig als besonders bedeutend angesehen werden:
Die Bedeutung und der Einsatz dieser Diagramme hängen stark von den Zielen und Anforderungen des jeweiligen Projekts ab.
Artefakte in der Softwareentwicklung sind konkrete, greifbare by-Produkte, die während des Entwicklungsprozesses eines Softwareprojekts erzeugt werden. Sie dienen als Dokumentation, Beweismittel für getane Arbeit oder als Mittel zur Kommunikation zwischen den an einem Projekt beteiligten Stakeholdern. Artefakte können in verschiedenen Formen existieren, einschließlich, aber nicht beschränkt auf:
Artefakte spielen eine zentrale Rolle im Softwareentwicklungszyklus. Sie ermöglichen die Nachvollziehbarkeit von Entscheidungen, unterstützen die Qualitätssicherung, erleichtern die Wartung und Weiterentwicklung von Softwareprodukten und dienen als Kommunikationsgrundlage zwischen technischen und nicht-technischen Stakeholdern.
In der modernen Softwareentwicklung spielt die Visualisierung von Systemarchitekturen und -prozessen eine entscheidende Rolle. Unified Modeling Language (UML) ist ein Standard zur Erstellung dieser Visualisierungen, und es gibt eine Vielzahl von Tools, die Entwicklern bei der Erstellung von UML-Diagrammen helfen. Unter diesen haben sich textbasierte Tools wie PlantUML und Mermaid als besonders nützlich erwiesen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen grafischen UML-Tools ermöglichen textbasierte Lösungen wie PlantUML und Mermaid die Erstellung von UML-Diagrammen durch einfache Beschreibungstexte. Dies hat mehrere Vorteile:
PlantUML ist ein leistungsfähiges Tool, das eine breite Palette von UML-Diagrammtypen unterstützt, darunter Klassendiagramme, Anwendungsfalldiagramme, Aktivitätsdiagramme und viele mehr. PlantUML-Diagramme werden aus einfachen und intuitiven Textbeschreibungen generiert, die sich leicht in Dokumentationsdateien einbetten lassen.
Mermaid ähnelt PlantUML in seinem Ansatz, konzentriert sich jedoch stärker auf die Integration in Markdown-Dateien und Webanwendungen. Es bietet eine Syntax, die speziell für die Einbettung in Markdown konzipiert ist, was es ideal für die Dokumentation in Softwareprojekten macht, die auf GitHub oder ähnlichen Plattformen gehostet werden.
Ein häufiges Problem bei der Verwendung von UML-Tools ist die potenzielle Abhängigkeit von spezifischen Softwarelösungen. Grafische Tools speichern Diagramme oft in proprietären Formaten, was die Portabilität und Langzeitnutzbarkeit einschränken kann. Textbasierte Tools wie PlantUML und Mermaid mindern dieses Problem, indem sie offene und standardisierte Beschreibungen verwenden, die unabhängig vom spezifischen Tool sind.
Obwohl es kein direktes Äquivalent zu “Markdown für UML” gibt, bieten textbasierte UML-Tools wie PlantUML und Mermaid eine flexible und wartbare Alternative zur Erstellung von UML-Diagrammen. Ihre Fähigkeit, in Versionskontrollsysteme integriert zu werden und die Unterstützung durch eine breite Palette von Entwicklerwerkzeugen machen sie zu einer wertvollen Ressource für Softwareentwickler und Teams.
Klassendiagramme sind ein zentraler Bestandteil der Unified Modeling Language (UML) und dienen dazu, die Struktur eines Systems zu visualisieren. Sie zeigen die Klassen des Systems, ihre Attribute und Methoden sowie die Beziehungen zwischen diesen Klassen. Klassendiagramme bieten einen umfassenden Überblick über das statische Design eines Systems und sind unverzichtbar für das Verständnis der Objekt- und Datenstrukturen, die in der Anwendung verwendet werden.
Eine allgemeine Beziehung, die eine Verbindung zwischen zwei Klassen darstellt, ohne die Lebensdauer der Objekte zu implizieren.
classDiagram
class Professor {
}
class Kurs {
}
Professor "1" -- "n" Kurs : assoziiert mit
Eine spezielle Form der Assoziation, die eine “hat-ein” Beziehung repräsentiert, bei der das Ganze (Aggregat) aus Teilen besteht, aber die Teile ohne das Ganze existieren können.
classDiagram
class Computer {
}
class Festplatte {
}
Computer "1" o-- "n" Festplatte : enthält
Eine strengere Form der Aggregation, die eine “enthält-ein” Beziehung darstellt. Die Lebensdauer der enthaltenen Objekte ist an die Lebensdauer des Containerobjekts gebunden.
classDiagram
class Bestellung {
}
class Position {
}
Bestellung "1" *-- "n" Position : besteht aus
Access Modifier, auch bekannt als Zugriffsmodifikatoren, sind
Schlüsselwörter in der Objektorientierten Programmierung (OOP), die den
Zugriff auf Klassen, Attribute, Methoden und andere Mitglieder steuern.
Sie legen fest, von wo aus im Code auf diese Elemente zugegriffen werden
kann. Die gängigsten Access Modifier sind public,
private und protected.
Mitglieder, die als public markiert sind, können von
jeder anderen Klasse aus zugegriffen werden. Dies bedeutet, dass keine
Zugriffsbeschränkungen für solche Mitglieder bestehen.
Beispiel:
classDiagram
class BeispielKlasse {
+publicAttribut: int
+publicMethode() void
}
In diesem Beispiel kann sowohl auf publicAttribut als
auch auf publicMethode() von jeder Stelle im Programm aus
zugegriffen werden.
Private Mitglieder sind nur innerhalb der Klasse
zugänglich, in der sie definiert wurden. Sie können nicht von außerhalb
dieser Klasse direkt zugegriffen werden, was zur Kapselung und Verbergen
von Details (Data Hiding) beiträgt.
Beispiel:
classDiagram
class BeispielKlasse {
-privateAttribut: int
-privateMethode() void
}
privateAttribut und privateMethode() können
nur innerhalb von BeispielKlasse verwendet werden.
Protected Mitglieder sind ähnlich wie
private Mitglieder, mit dem Unterschied, dass sie
zusätzlich in allen abgeleiteten Klassen (Unterklassen) der Klasse, in
der sie definiert wurden, zugänglich sind.
Beispiel:
classDiagram
class BasisKlasse {
#protectedAttribut: int
#protectedMethode() void
}
class AbgeleiteteKlasse {
}
AbgeleiteteKlasse --|> BasisKlasse : erbt von
protectedAttribut und protectedMethode()
sind in BasisKlasse und allen ihren Unterklassen, wie
AbgeleiteteKlasse, zugänglich.
Access Modifier spielen eine wichtige Rolle in der OOP, indem sie die Grundlage für die Kapselung und das Information Hiding bilden. Sie helfen dabei, die Komplexität großer Software-Systeme zu managen, indem sie die Interaktion zwischen den verschiedenen Teilen des Systems steuern und beschränken.
classDiagram
class Bürgeranfrage {
+Anfrage-ID: int
+Beschreibung: string
+Kategorie: string
+Status: string
+Eingangsdatum: date
+erstellen() void
+Status_aktualisieren(string) void
}
class Sachbearbeiter {
+Mitarbeiter-ID: int
+Name: string
+zuständige_Kategorien: string[]
+Anfragen_zuweisen(Bürgeranfrage) void
+Bearbeitungsstatus_aktualisieren(Bürgeranfrage, string) void
}
class Kategorie {
+Kategorie-ID: int
+Name: string
+Beschreibung: string
+Kategorien_verwalten() void
}
class Status {
+Statuscode: int
+Statusbeschreibung: string
+Status_aktualisieren(Bürgeranfrage, string) void
}
class Benachrichtigung {
+Benachrichtigungs-ID: int
+Anfrage-ID: int
+Nachrichtentext: string
+Datum: date
+erstellen_und_senden(Bürgeranfrage) void
}
Bürgeranfrage "1" -- "1" Kategorie : hat
Bürgeranfrage "1" -- "1" Status : besitzt
Bürgeranfrage "n" -- "m" Sachbearbeiter : wird zugewiesen
Bürgeranfrage "1" -- "n" Benachrichtigung : löst aus
In diesem Modell:
Bürgeranfrage und
Sachbearbeiter repräsentieren die Hauptentitäten des
Systems.Anfrage-ID und
Name definieren die Daten, die jede Klasse speichert.erstellen() und
Status_aktualisieren() beschreiben die Aktionen, die
Objekte der Klasse ausführen können.Bürgeranfrage hat
eine Komposition mit Benachrichtigung, da
Benachrichtigungen nicht ohne eine Bürgeranfrage existieren. Sie hat
eine Assoziation mit Sachbearbeiter, da
Anfragen verschiedenen Sachbearbeitern zugewiesen werden. Die Beziehung
zur Kategorie und zum Status kann als
Aggregation betrachtet werden, da Anfragen Kategorien
und Status haben, diese aber unabhängig von den Anfragen
existieren.Durch die Verwendung dieser Modellierungstechniken können Entwickler und Systemdesigner die Struktur des Bürgeranfragen-Systems klar definieren und verstehen, wie seine verschiedenen Komponenten miteinander interagieren.
Anwendungsfalldiagramme, ein zentraler Bestandteil der Unified Modeling Language (UML), illustrieren die Funktionalitäten eines Systems aus der Perspektive des Nutzers und wie diese mit dem System interagieren. Diese Diagramme helfen dabei, die Anforderungen eines Systems auf einer hohen Ebene zu visualisieren, indem sie die verschiedenen Arten von Nutzern (Akteure) und die Aktionen (Anwendungsfälle) darstellen, die sie mit dem System durchführen können.
Im Folgenden finden Sie ein einfaches Beispiel für ein Anwendungsfalldiagramm, das mit PlantUML erstellt wurde. Das Beispiel illustriert ein System zur Verwaltung von Bürgeranfragen, mit Akteuren und Anwendungsfällen, die typische Interaktionen in diesem Kontext darstellen.
@startuml
left to right direction
actor Burger as "Bürger"
actor Sachbearbeiter as "Behördenmitarbeiter"
rectangle Anwendungsfalle {
Burger -- (Anfrage einreichen)
Burger -- (Status der Anfrage überprüfen)
Sachbearbeiter -- (Anfragen bearbeiten)
Sachbearbeiter -- (Antworten auf Anfragen geben)
}
(Anfrage einreichen) .> (Status der Anfrage überprüfen) : <<extends>>
(Anfragen bearbeiten) .> (Antworten auf Anfragen geben) : <<includes>>
@enduml
Neben diesen Kernkomponenten können Anwendungsfalldiagramme jedoch auch zusätzliche Elemente und Konzepte enthalten, um die Darstellung zu verfeinern und detailliertere Informationen über die Systeminteraktionen zu bieten:
Systemgrenze (System Boundary): Ein optionaler Rahmen, der um die Anwendungsfälle gezeichnet wird, um das System oder den Systemteil, das/den das Diagramm beschreibt, visuell abzugrenzen. Es hilft, den Fokus auf den Umfang des betrachteten Systems zu lenken.
Pakete (Packages): Pakete werden verwendet, um Anwendungsfälle zu gruppieren, die logisch zusammengehören. Dies kann hilfreich sein, um komplexe Systeme in übersichtlichere Segmente zu unterteilen.
Generalisierung (Generalization): Eine Generalisierungsbeziehung wird verwendet, um eine Vererbungsbeziehung zwischen Akteuren oder Anwendungsfällen zu zeigen. Zum Beispiel könnte ein “Administrator” als Spezialisierung eines allgemeineren “Benutzers” modelliert werden.
Erweiterungspunkte (Extension Points): In komplexeren Anwendungsfällen können Erweiterungspunkte spezifizieren, an welchen Stellen der Anwendungsfall durch zusätzliche Abläufe erweitert werden kann.
Kommentare (Notes): Kommentare oder Anmerkungen können hinzugefügt werden, um zusätzliche Informationen oder Erklärungen zu Teilen des Diagramms zu geben.
Diese zusätzlichen Elemente und Konzepte ermöglichen es, Anwendungsfalldiagramme flexibel an die Bedürfnisse der Systemanalyse und die Komplexität des zu modellierenden Systems anzupassen. Sie tragen dazu bei, ein tieferes Verständnis für die Funktionsweise des Systems und die Anforderungen der Nutzer zu entwickeln.
@startuml
' Definiere die Systemgrenze
package "Bürgeranfragen-System" {
' Definiere Akteure
actor Burger as "Bürger"
actor Sachbearbeiter as "Behördenmitarbeiter"
' Definiere Anwendungsfälle für Bürger
usecase (Anfrage Einreichen) as UC1
usecase (Status Überprüfen) as UC2
' Definiere Anwendungsfälle für Behördenmitarbeiter
usecase (Anfragen Bearbeiten) as UC3
usecase (Antworten Verfassen) as UC4
' Assoziationen
Burger --> UC1
Burger --> UC2
Sachbearbeiter --> UC3
Sachbearbeiter --> UC4
' Erweiterungen und Inklusionen korrekt darstellen
UC1 ..> UC2 : <<extend>>
UC3 ..> UC4 : <<include>>
}
' Generalisierung für Akteure
actor Admin as "Administrator"
Sachbearbeiter <|-- Admin : Erbt von
' Kommentare hinzufügen
note right of UC4 : Dies ist ein wichtiger Anwendungsfall.
@enduml
Sequenzdiagramme sind ein weiterer wichtiger Diagrammtyp innerhalb der Unified Modeling Language (UML), der dazu dient, die Interaktionen zwischen Objekten in einem bestimmten Zeitrahmen darzustellen. Im Gegensatz zu Anwendungsfalldiagrammen, die die Funktionalitäten eines Systems aus der Sicht des Nutzers beschreiben, fokussieren sich Sequenzdiagramme auf die Art und Weise, wie diese Funktionalitäten durch die Interaktion verschiedener Systemkomponenten realisiert werden.
Das folgende Beispiel illustriert, wie ein Bürger über ein Webportal eine Anfrage einreicht, wie diese Anfrage im System verarbeitet wird, einem Sachbearbeiter zugewiesen und schließlich der Status der Anfrage aktualisiert und dem Bürger mitgeteilt wird.
sequenceDiagram
participant Bürger
participant WebPortal
participant System
participant Sachbearbeiter
participant BenachrichtigungsService
Bürger->>+WebPortal: Anfrage einreichen
WebPortal->>+System: Anfrage erstellen
Note over System: Anfrage prüfen\nund Kategorie zuordnen
System->>+Sachbearbeiter: Anfrage zuweisen
Note over Sachbearbeiter: Bearbeitung der Anfrage
Sachbearbeiter->>-System: Status aktualisieren
System->>+BenachrichtigungsService: Statusaktualisierung senden
BenachrichtigungsService->>-Bürger: Benachrichtigung über Status
Sequenzdiagramme bieten eine klare und detaillierte Sicht auf die Abläufe innerhalb eines Systems und sind besonders nützlich, um den Datenfluss und die Interaktionen zwischen verschiedenen Systemkomponenten zu verstehen.
Zustandsdiagramme, auch bekannt als Statecharts oder Zustandsübergangsdiagramme, sind in UML eine Methode, um das Verhalten von Systemen durch Darstellung der Zustände von Objekten sowie deren Übergänge zu visualisieren. Diese Diagramme sind besonders nützlich, um das dynamische Verhalten von Objekten in verschiedenen Situationen zu modellieren und zu verstehen, wie ein Objekt auf verschiedene Ereignisse reagiert.
Stellen wir uns vor, wir modellieren das Verhalten einer Bürgeranfrage im System. Das Zustandsdiagramm könnte die verschiedenen Zustände der Anfrage von der Einreichung bis zur abschließenden Bearbeitung zeigen.
Da PlantUML Zustandsdiagramme unterstützt, hier ein einfaches Beispiel:
@startuml
[*] --> Eingereicht: Anfrage einreichen
Eingereicht --> In_Bearbeitung: Zuweisen an Sachbearbeiter
In_Bearbeitung --> Wartet_auf_Information: Zusätzliche Infos benötigt
Wartet_auf_Information --> In_Bearbeitung: Infos erhalten
In_Bearbeitung --> Erledigt: Bearbeitung abschließen
Erledigt --> [*]
@enduml
Zustandsdiagramme wie dieses bieten eine klare Sicht darauf, wie Objekte auf Ereignisse reagieren und sich über die Zeit hinweg verhalten. Sie sind ein wertvolles Werkzeug für die Analyse und das Design von Systemen, insbesondere wenn es um die Modellierung des Verhaltens von Entitäten geht, deren Zustände sich als Reaktion auf verschiedene Ereignisse ändern.
Aktivitätsdiagramme in UML dienen der Visualisierung von Abläufen und Prozessen innerhalb eines Systems oder einer Anwendung. Sie sind besonders nützlich, um den Fluss von Operationen, Entscheidungen und die Parallelität von Prozessen darzustellen. Aktivitätsdiagramme ähneln Flussdiagrammen und bieten eine detaillierte Sicht auf die Geschäfts- oder Systemlogik.
Das folgende Beispiel zeigt ein Aktivitätsdiagramm, das den Prozess der Bearbeitung von Bürgeranfragen von der Einreichung bis zur Antwort illustriert. Beachten Sie, dass PlantUML verwendet wird, um dieses Diagramm zu beschreiben:
@startuml
start
:Anfrage einreichen;
if (Ist weitere Information nötig?) then (ja)
:Fordere weitere Informationen an;
:Warte auf Antwort;
else (nein)
:Verarbeite Anfrage;
endif
:Fertige Antwort an;
:Versende Antwort;
stop
@enduml
Aktivitätsdiagramme wie dieses bieten eine klare und nachvollziehbare Darstellung von Prozessen und Workflows, was sie zu einem wertvollen Werkzeug für die Analyse und das Design komplexer Abläufe macht. Sie ermöglichen es Entwicklern, Analytikern und Stakeholdern, Einblicke in die operationale Logik eines Systems oder einer Geschäftsoperation zu gewinnen und Optimierungspotenziale zu identifizieren.
Komponentendiagramme sind ein wesentlicher Bestandteil der Unified Modeling Language (UML) und dienen dazu, die Struktur eines Systems durch die Darstellung seiner Software- und Hardwarekomponenten sowie deren Beziehungen und Abhängigkeiten zu visualisieren. Sie bieten einen Einblick in die physische Organisation des Systems und wie verschiedene Teile zusammenwirken, um die Funktionalitäten des Systems zu ermöglichen.
Das folgende Beispiel illustriert ein einfaches Komponentendiagramm, das die Hauptkomponenten eines Bürgeranfragen-Management-Systems und deren Interaktionen zeigt:
@startuml
package "Bürgeranfragen-Management-System" {
[Web-Frontend] as WF
[Anfragen-Verarbeitungsservice] as AVS
[Datenbank] as DB
WF - [Benutzer-Schnittstelle]
AVS - [Verarbeitungs-Schnittstelle]
DB - [Daten-Schnittstelle]
[Benutzer-Schnittstelle] ..> AVS : <<use>>
[Verarbeitungs-Schnittstelle] ..> DB : <<use>>
}
WF .> [Benutzer-Schnittstelle] : Bereitstellen
AVS .> [Verarbeitungs-Schnittstelle] : Bereitstellen
DB .> [Daten-Schnittstelle] : Bereitstellen
@enduml
Die Schnittstellen zwischen diesen Komponenten definieren, wie sie interagieren und zusammenarbeiten, um die Funktionalitäten des Systems zu realisieren.
Komponentendiagramme wie dieses sind entscheidend für das Verständnis der modularen Struktur eines Systems und der Abhängigkeiten zwischen seinen Teilen. Sie ermöglichen es Entwicklern und Architekten, die Konstruktion und Wartung komplexer Systeme effektiv zu planen und zu organisieren.
Verteilungsdiagramme, auch bekannt als Deployment-Diagramme, sind ein spezifischer Typ von Diagrammen in der Unified Modeling Language (UML), die genutzt werden, um die physische Verteilung und Anordnung von Softwareartefakten (wie ausführbaren Dateien, Bibliotheken, Systemkonfigurationen) auf der Hardwareinfrastruktur darzustellen. Diese Diagramme bieten eine detaillierte Sicht darauf, wie Softwarekomponenten auf verschiedene Server, Geräte oder Netzwerke verteilt sind, und wie diese miteinander kommunizieren. Sie sind entscheidend für das Verständnis der Betriebs- und Ausführungsumgebung eines Systems.
Stellen Sie sich vor, wir modellieren die Deployment-Architektur eines webbasierten Bürgeranfragen-Management-Systems. Dieses System könnte auf mehreren Servern verteilt sein, einschließlich eines Web-Servers für das Frontend, eines Anwendungsservers für die Geschäftslogik und eines Datenbankservers.
@startuml
node "Web_Server" {
artifact "Web_Frontend.war"
}
node "Anwendungs_Server" {
artifact "AnfragenVerarbeitung.jar"
}
node "Datenbank_Server" {
artifact "BürgeranfragenDB"
}
node "Client-Computer" {
artifact "Web_Browser"
}
Client_Computer ..> Web_Server : Benutzt
Web_Server ..> Anwendungs_Server : Ruft auf
Anwendungs_Server ..> Datenbank_Server : Verbindet sich mit
@enduml
AnfragenVerarbeitung.jar enthalten ist, und
interagiert mit der Datenbank auf dem
Datenbank-Server.Verteilungsdiagramme sind ein unverzichtbares Werkzeug für Systemarchitekten und Infrastruktur-Ingenieure, da sie nicht nur die physische Anordnung der Systemkomponenten visualisieren, sondern auch dabei helfen, Optimierungsmöglichkeiten für die Systemleistung, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit zu identifizieren. Sie erleichtern die Planung von Hardware-Ressourcen und die Konfiguration von Netzwerken für die effiziente Ausführung und Verwaltung von Softwareanwendungen.
Kommunikationsdiagramme, vormals als Kollaborationsdiagramme bekannt, sind ein integraler Bestandteil der Unified Modeling Language (UML). Sie dienen dazu, die Interaktionen und den Nachrichtenaustausch zwischen Objekten innerhalb eines Systems zu visualisieren. Während Sequenzdiagramme den Fokus auf die zeitliche Abfolge der Nachrichten legen, konzentrieren sich Kommunikationsdiagramme stärker auf die Beziehungen und Verbindungen zwischen den Objekten und wie diese durch den Austausch von Nachrichten miteinander interagieren.
Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem ein Bürger über ein Web-Portal eine Anfrage an eine Behörde richtet. Das Kommunikationsdiagramm könnte folgende Objekte und deren Interaktionen umfassen:
@startuml
' Definition der Objekte
object Buerger {
name: "Max Mustermann"
}
object WebPortal
object Sachbearbeitungssystem
object Datenbank
' Definition der Nachrichten und Links
Buerger -> WebPortal : "1: Anfrage einreichen"
WebPortal -> Sachbearbeitungssystem : "2: Anfrage weiterleiten"
Sachbearbeitungssystem -> Datenbank : "3: Anfrage speichern"
Datenbank --> Sachbearbeitungssystem : "4: Bestätigung"
Sachbearbeitungssystem --> WebPortal : "5: Anfrage-ID zurückgeben"
WebPortal --> Buerger : "6: Anfrage-ID anzeigen"
@enduml
Kommunikationsdiagramme bieten eine klare Sicht auf die strukturellen Beziehungen und den Nachrichtenaustausch zwischen den Objekten eines Systems. Sie sind besonders nützlich, um die Architektur von Systemen zu verstehen, in denen die Beziehungen zwischen Komponenten und der Fluss von Informationen von zentraler Bedeutung sind.
Ein UML-Paketdiagramm ist nützlich, um die strukturelle Organisation eines Systems oder einer Anwendung zu visualisieren. Es zeigt, wie das System in Pakete (oder Module) unterteilt ist und wie diese Pakete miteinander interagieren. Für das Bürgeranfragenprojekt einer Behörde in NRW kann ein Paketdiagramm dabei helfen, die hochlevelige Architektur des Systems zu veranschaulichen und die Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Teilen des Systems zu klären.
In einem Paketdiagramm für das Bürgeranfragenprojekt könnten wir folgende Hauptpakete identifizieren:
graph TD
UI[Benutzerschnittstelle UI Paket]
Geschäftslogik[Geschäftslogik Paket]
Datenzugriff[Datenzugriff Paket]
Sicherheit[Sicherheit und Authentifizierung Paket]
Benachrichtigung[Benachrichtigungsdienst Paket]
UI --> Geschäftslogik
Geschäftslogik --> Datenzugriff
UI --> Sicherheit
Geschäftslogik --> Benachrichtigung
Sicherheit --> Datenzugriff
Dieses Paketdiagramm bietet einen Überblick über die Modulstruktur des Bürgeranfragenprojekts und zeigt, wie die verschiedenen Teile des Systems zusammenarbeiten. Es hilft Entwicklern und Architekten, die Systemarchitektur besser zu verstehen und zu planen.
Objektdiagramme sind eine spezifische Art von Diagrammen in der Unified Modeling Language (UML), die verwendet werden, um eine Momentaufnahme der Instanzen (Objekte) in einem System sowie deren Beziehungen und den Zustand dieser Objekte zu einem bestimmten Zeitpunkt zu zeigen. Sie sind im Wesentlichen eine statische Darstellung der Laufzeitinstanzen eines Systems, die zeigt, wie verschiedene Objekte miteinander verbunden sind und welche Werte ihre Attribute zu einem bestimmten Zeitpunkt haben. Objektdiagramme bieten somit eine konkrete Sicht auf die Struktur und das Verhalten eines Systems während seiner Ausführung.
Um die Anwendung von Objektdiagrammen zu illustrieren, betrachten wir ein einfaches Beispiel, das Objekte innerhalb eines Bürgeranfragen-Management-Systems zeigt. Dieses Beispiel könnte Objekte wie eine Bürgeranfrage, einen Sachbearbeiter und die zugehörige Kategorie zum Zeitpunkt der Anfragebearbeitung umfassen.
@startuml
object Buergeranfrage {
id = 123
beschreibung = "Straßenlaterne defekt"
status = "In Bearbeitung"
kategorie = "Infrastruktur"
}
object Sachbearbeiter {
id = 1
name = "Max Mustermann"
}
object Kategorie {
name = "Infrastruktur"
beschreibung = "Probleme mit öffentlicher Infrastruktur"
}
Buergeranfrage --> Sachbearbeiter : bearbeitet von
Buergeranfrage --> Kategorie : gehört zu
@enduml
Objektdiagramme wie dieses sind besonders nützlich, um den aktuellen Zustand eines Systems und die Beziehungen zwischen seinen Komponenten zu einem bestimmten Zeitpunkt zu verstehen. Sie ermöglichen es Entwicklern und Analysten, die Realisierung von Systemdesigns zu überprüfen und zu validieren und tragen zum besseren Verständnis des dynamischen Verhaltens von Systemen bei.
Zeitverlaufsdiagramme, auch bekannt als Timing Diagramme, sind eine spezielle Form der Darstellung innerhalb der Unified Modeling Language (UML), die dazu dient, das Verhalten von Systemkomponenten über die Zeit zu spezifizieren. Sie sind besonders nützlich, um das Timing und die Synchronisation von Ereignissen in Echtzeitsystemen zu analysieren und zu visualisieren. Durch die Darstellung der Zustandsänderungen von Objekten oder Interaktionen in Abhängigkeit von der Zeit ermöglichen sie eine detaillierte Untersuchung der zeitlichen Abfolge von Ereignissen und Operationen.
Stellen wir uns ein einfaches Timing Diagramm für ein Thermostat-System vor, das die Temperatur in einem Raum regelt. Das Diagramm könnte die Änderungen der Raumtemperatur über die Zeit und die entsprechenden Einschalt- und Ausschaltzeitpunkte des Heizsystems zeigen.
Da die direkte Erstellung von Timing Diagrammen in dieser Umgebung nicht unterstützt wird, hier eine konzeptionelle Beschreibung, wie das Diagramm aussehen könnte:
Timing Diagramme sind ein wertvolles Werkzeug für die Entwicklung und Analyse von Echtzeitsystemen, wo die Einhaltung von zeitlichen Bedingungen und die Synchronisation von Ereignissen kritisch sind. Sie finden Anwendung in der Automobilindustrie, bei der Entwicklung von eingebetteten Systemen, in der Telekommunikation und überall dort, wo präzises Timing eine Rolle spielt. Durch die Visualisierung der zeitlichen Beziehungen zwischen verschiedenen Systemkomponenten helfen sie, Performance-Probleme zu identifizieren, die Synchronisation von Prozessen zu optimieren und die Einhaltung von zeitbasierten Anforderungen zu gewährleisten.
@startuml
robust "Web Browser" as WB
concise "Web User" as WU
@0
WU is Idle
WB is Idle
@100
WU is Waiting
WB is Processing
@300
WB is Waiting
@enduml
Interaktionsübersichtsdiagramme sind eine fortgeschrittene Form der Darstellung in der Unified Modeling Language (UML), die Elemente aus Sequenzdiagrammen und Aktivitätsdiagrammen kombiniert, um einen umfassenden Überblick über die Interaktionen innerhalb eines Systems oder zwischen Systemkomponenten zu geben. Sie ermöglichen es, komplexe Abläufe und Interaktionen auf einer höheren Abstraktionsebene zu visualisieren, indem sie den Fokus auf den Kontrollfluss zwischen verschiedenen Interaktionen legen.
Ein Interaktionsübersichtsdiagramm für den Prozess der Bearbeitung von Bürgeranfragen könnte folgende Elemente enthalten:
Da aktuell keine direkte Erstellung von UML-Diagrammen wie Interaktionsübersichtsdiagrammen in Textform unterstützt wird, hier ein konzeptueller Ansatz zur Visualisierung:
(Start) --> [Einreichen der Anfrage]
[Einreichen der Anfrage] --> [Anfrage prüfen]
[Anfrage prüfen] --> (Entscheidung: Weitere Informationen nötig?)
(Entscheidung) -- Ja --> [Zusätzliche Infos anfordern]
(Entscheidung) -- Nein --> [Anfrage bearbeiten]
[Zusätzliche Infos anfordern] --> [Anfrage bearbeiten]
[Anfrage bearbeiten] --> [Antwort formulieren und senden]
[Antwort formulieren und senden] --> (Ende)In diesem konzeptuellen Beispiel beginnt der Prozess mit dem Einreichen einer Anfrage, gefolgt von einer Überprüfung, die zu einem Entscheidungspunkt führt, ob zusätzliche Informationen benötigt werden. Abhängig von dieser Entscheidung wird der Prozess entweder fortgesetzt, um zusätzliche Informationen anzufordern, oder die Anfrage wird direkt bearbeitet. Der Prozess endet mit der Formulierung und dem Senden einer Antwort an den Bürger.
Interaktionsübersichtsdiagramme bieten einen strukturierten Rahmen, um den Überblick über komplexe Interaktionsmuster in einem System zu behalten und sind besonders wertvoll in der frühen Phase der Systemanalyse und -entwicklung, um ein klares Verständnis der verschiedenen Prozesse und deren Zusammenhänge zu gewinnen.