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Beziehungen in UML-Klassendiagrammen

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Posted by Daniel | 08/04/2022

Beziehungen in UML-Klassendiagrammen

Alles über UML-Klassendiagramme und ihre Beziehungen erfahren

Klassendiagramme sind eines der wichtigsten und nützlichsten UML-Diagramme, die die Struktur von Klassen und deren Beziehung zueinander veranschaulichen. Die Menschen haben jedoch oft Schwierigkeiten, sie zu erstellen, weil sie die Zusammenhänge und Verbindungen zwischen den Klassen nicht verstehen können. Der folgende Artikel behandelt alles im Detail und geht ausführlich auf die verschiedenen Beziehungen in Klassendiagrammen ein.

Lesen Sie weiter, um alles über Klassendiagramme zu erfahren und wie Sie diese im Handumdrehen mit EdrawMax erstellen können.

Was ist eine Klasse?

In der objektorientierten Programmierung sind Klassen eine benutzerdefinierte Blaupause für ein Objekt. Es zeigt die Merkmale, Methoden oder Eigenschaften auf, die allen Objekten einer bestimmten Art gemeinsam sind. Ebenso sind Objekte ein grundlegender Bestandteil der objektorientierten Programmierung, der auf der Grundlage des Regelwerks einer Klasse erstellt wird. Objekte und Klassen arbeiten gleichzeitig und keines kann ohne den Bezug auf das andere diskutiert werden.

Was sind Klassendiagramme?

Auf der Grundlage dieses Konzepts werden in der UML (Unified Modelling Language) Klassendiagramme gezeichnet, die die Attribute, Beziehungen und Operationen zwischen Objekten veranschaulichen. Klassendiagramme sind die Grundlage von Software und sind statische Strukturdiagramme, die nach dem Prinzip der Objektorientierung arbeiten. Sie helfen bei der Datenmodellierung, der konzeptionellen Modellierung und der Übersetzung der Modelle in Programmiercodes.

Der Hauptzweck eines Klassendiagramms besteht darin, die statische Ansicht einer Anwendung zu entwerfen und zu analysieren. Ein UML-Strukturdiagramm definiert den Satz von Anweisungen eines Systems und dient der Gestaltung der Darstellung der Realität. Diese Diagramme sind vor allem bei der Erstellung von Quellcodes sehr nützlich. Sie eignen sich hervorragend, um die Beziehungen zwischen Objekten aufgrund ihrer Attribute und Operationen zu veranschaulichen.

UML-Klassennotation

Die Klassendiagramme werden durch Zeichnungsdiagramme veranschaulicht, die wiederum in drei Bereiche unterteilt sind.

  • Oberer Abschnitt: Dieser Bereich ist in allen Klassendiagrammen obligatorisch und zeigt den Namen der Klasse an. Der Name wird immer fett und mittig geschrieben, wobei der erste Buchstabe in Großbuchstaben erscheint.
  • Mittlerer Abschnitt: Der mittlere Abschnitt enthält die Attribute. Er hilft bei der Beschreibung der Eigenschaften der Entität, die modelliert wird. Die Attribute werden linksbündig und in Kleinbuchstaben geschrieben. Der Typ wird nach dem Doppelpunkt angegeben.
  • Unterer Abschnitt: Der untere Bereich enthält die Operationen. Die Klassenoperationen werden in einer Liste geschrieben und beschreiben die Interaktion einer Klasse mit Objekten.

Klassennotation

Sichtbarkeit

Alle Klassen weisen je nach ihrer Sichtbarkeit eine variable Zugriffsmodifikationsstufe auf. Die Sichtbarkeitsmarkierungen schränken die Personen ein, die auf die Informationen einer bestimmten Klasse zugreifen können. Hier sind die Sichtbarkeitsmarkierungen und ihre Zugangsinformationen:

Marker Sichtbarkeit Beschreibung
+ Öffentlich Alle Klassen können die Informationen einsehen.
- Privat Die Informationen werden vor allen Klassen außerhalb der Partition verborgen.
# Geschützt Die untergeordnete Klasse kann auf die geerbten Informationen der übergeordneten Klasse zugreifen.
Parameter Direktionalität

Um die Richtung in Bezug auf den Aufrufer anzugeben, können die Operationen als "ein", "aus" oder "einaus" beschriftet werden. Die Direktionalität des Parameters wird vor dem Namen des Parameters angegeben.

Parameter Direktionalität

Quelle: www.visual-paradigm.com

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Beziehung zwischen Klassen

In einem Klassendiagramm sind alle Klassen durch entsprechende Beziehungen miteinander verbunden. Diese Links helfen dem Benutzer, die Verbindung zwischen verschiedenen Entitäten gründlich zu verstehen. Aufgrund der geringen Ähnlichkeiten haben viele jedoch Schwierigkeiten, die unterschiedlichen Beziehungen zwischen den Klassendiagrammen zu verstehen.

Lesen Sie weiter, um die verschiedenen Arten von Klassendiagrammbeziehungen, ihre Notation und ihre Bedeutung in einem UML-Diagramm kennenzulernen.

1. Assoziation

Assoziationen werden verwendet, um die Familienverbindungen darzustellen und die statische Beziehung zwischen Klassen zu kennzeichnen. Sie verbindet strukturell zwei oder mehr Klassifikatoren und listet deren Attribute, Eigenschaften und Assoziationen auf. Die Assoziationen werden durch eine durchgezogene Linie zwischen den beiden Klassifikatoren dargestellt.

Assoziationen werden in vier Typen unterteilt: Unidirektionale, bidirektionale, Aggregations- und Kompositionsassoziationen.

Unidirektionale Assoziation:

Unidirektionale Assoziation

Diese Art der Assoziation wird auch als gerichtete Assoziation bezeichnet und liegt vor, wenn ein Objekt ein anderes Objekt in seinem Feld enthält. Diese Beziehung kennzeichnet den Informationsfluss zwischen zwei Klassifikatoren. Die Assoziation wird durch eine durchgezogene Linie und einen Pfeil dargestellt, der auf den Container-Klassifikator zeigt.

Bi-direktionale Assoziation:

Bi-direktionale Assoziation

Diese Assoziation wird verwendet, wenn zwei Klassifikatoren eng miteinander verbunden sind und sich gegenseitig in ihren Feldern speichern können. Eine durchgezogene Linie stellt die Assoziation dar. Die bidirektionale Assoziation ist die am häufigsten in UML-Diagrammen verwendete Assoziationsart.

Aggregation:

Aggregation

Die Aggregation ist eine spezifischere Art der Assoziation und zeigt die "Teil-von" Beziehung in Diagrammen. Dieser Typ kann jedoch nur zwei Klassifikatoren verbinden und muss eine binäre Assoziation haben. In UML-Diagrammen wird sie durch eine durchgezogene Linie und eine hohle Raute in der Nähe der enthaltenen Klasse dargestellt.

Komposition:

Komposition

Diese Art von Beziehung wird verwendet, um die Abhängigkeit von Objekten von der fokalen Entität darzustellen. Der Fokalklassifikator enthält Objekte, aber die enthaltenen Objekte werden ebenfalls gelöscht, wenn die Fokalklasse gelöscht wird. Die Kompositionsbeziehungen werden durch eine durchgezogene Linie und ein ausgefülltes Rautenmuster in der Nähe der enthaltenen Klasse dargestellt.

2. Verallgemeinerung/Vererbung:

Verallgemeinerung/Vererbung

In der UML-Modellierung wird die Generalisierung verwendet, um die Beziehungen zwischen übergeordneten Klassen und untergeordneten Klassen darzustellen. Zwischen den Klassifizierern besteht eine "Teil-von" Beziehung. Eine Entität basiert auf der anderen und erbt die Attribute, Operationen und Beziehungen der übergeordneten Entität.

Das übergeordnete Modell kann viele untergeordnete Klassen haben und ebenso kann eine untergeordnete Klasse mehrere übergeordnete Modelle haben. In einem UML-Diagramm werden Verallgemeinerungen durch eine durchgezogene Linie mit einem ungefüllten Pfeil dargestellt, der von der untergeordneten Klasse zur übergeordneten Klasse zeigt.

3. Realisierung

Realisierung

Es ist eine Beziehung, die zwei Modellelemente miteinander verbindet, wobei ein Klassifikator das Verhalten eines anderen Klassifikators realisiert/implementiert. Die Realisierungsbeziehung hilft zu verstehen, wie die Schnittstelle die implementierende Klasse beeinflusst. Die Realisierung wird durch eine gestrichelte Linie mit einem hohlen Pfeil dargestellt.

4. Abhängigkeit

Abhängigkeit

Dies ist ein schwächerer Beziehungstyp, der verwendet wird, wenn ein Objekt in keinem Feld enthalten ist. Das Abhängigkeitsverhältnis besteht darin, dass eine Änderung an einer Klasse eine Änderung an der anderen Entität zur Folge hat. Sie wird durch eine gestrichelte Linie und eine Pfeilspitze dargestellt, die auf die abhängige Entität zeigt.

5. Übergang

Übergang

In der UML-Modellierung wird der Übergangszustand verwendet, um zwei Komposita/Zustände direkt zu verbinden. Die Stati werden als Hauptübergang und Hauptquelle eines Übergangs angesehen. Eine durchgezogene Linie mit einem ausgefüllten Pfeil wird verwendet, um den Wechsel der Kontrolle zwischen zwei Klassen darzustellen. Oberhalb des Pfeils ist das Ereignis angegeben, das diesen Übergang verursacht.

6. Aktivitätsleisten

Aktivitätsleisten

Das Aktivitätsdiagramm ist eine wesentliche Art von UML-Diagramm, das zur Darstellung des Flusses zwischen verschiedenen Aktivitäten eines Systems verwendet wird. Sie helfen dabei, die Logik hinter dem Algorithmus eines Systems zu verstehen. Der Aktivitätsfluss wird durch eine durchgezogene Linie mit einer ausgefüllten Pfeilspitze dargestellt, die auf die nächste Aktivität in der Sequenz zeigt.

Quelle: www.ibm.com



EdrawMax für die Erstellung von Klassendiagrammen verwenden

Bei der UML-Modellierung sind Klassendiagramme eine vorteilhafte Möglichkeit, die Beziehung zwischen verschiedenen Klassen und Objekten zu illustrieren und zu visualisieren. Die verschiedenen Arten von Klassendiagrammbeziehungen ermöglichen es dem Betrachter, die Zusammenhänge schneller zu verstehen und die Anwendung eines ganzen Systems zu veranschaulichen. Es ist wichtig, die richtigen Pfeile zu verwenden, denn ein kleiner Fehler kann die Art der Beziehung zwischen den Klassen verändern.

Das Zeichnen eines UML-Klassendiagramms kann für jemanden, der mit diesem Konzept nicht vertraut ist, überwältigend sein. Wenn Sie jedoch eine Software wie EdrawMax zur Hand haben, geht alles schneller und einfacher.

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