Einführung
Ein Zusammengesetztes Strukturdiagramm (CSD) ist eine Art von Diagramm in der Unified Modeling Language (UML), das einen detaillierten Einblick in die interne Struktur einer Klasse bietet, einschließlich ihrer Teile, Ports und Verbindungen. Dieses Diagramm ist besonders nützlich zum Modellieren komplexer Systeme, bei denen das Verständnis der internen Interaktionen und Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Komponenten entscheidend ist. Dieser Leitfaden wird die zentralen Konzepte, Komponenten und praktischen Anwendungen von Zusammengesetzten Strukturdiagrammen behandeln.
Wichtige Konzepte
1. Klasse
Im Kontext eines Zusammengesetzten Strukturdiagramms stellt eine Klasse eine Vorlage zum Erstellen von Objekten dar. Sie definiert die Attribute und Verhaltensweisen, die die Objekte der Klasse besitzen werden. In dem Diagramm werden Klassen als Rechtecke dargestellt, wobei der Klassenname oben steht.
2. Teil
Teile sind Instanzen von Klassen, die innerhalb einer anderen Klasse enthalten sind. Sie stellen die Komponenten oder Untersysteme dar, aus denen das größere System besteht. In dem Diagramm werden Teile als Rechtecke innerhalb der Klasse dargestellt, zu der sie gehören.
3. Port
Ports sind Interaktionspunkte zwischen einer Klasse und ihrer Umgebung oder zwischen den Teilen innerhalb einer Klasse. Sie definieren, wie eine Klasse oder ein Teil mit anderen Elementen kommuniziert. Ports werden als kleine Quadrate an der Grenze einer Klasse oder eines Teils dargestellt.
4. Verbindung
Verbindungen stellen die Verbindungen zwischen Ports dar und zeigen, wie verschiedene Teile des Systems miteinander interagieren. Sie können verwendet werden, um verschiedene Arten von Beziehungen darzustellen, wie beispielsweise Assoziationen, Abhängigkeiten und Zusammenarbeit.
5. Zusammenarbeit
Zusammenarbeit bezeichnet eine Reihe von Interaktionen zwischen Teilen, die gemeinsam ein gemeinsames Ziel verfolgen. Sie werden als gestrichelte Ellipsen dargestellt, die die an der Zusammenarbeit beteiligten Teile umschließen.
6. Verwendung der Zusammenarbeit
Die Verwendung der Zusammenarbeit ist ein Verweis auf eine vordefinierte Zusammenarbeit. Sie ermöglicht die Wiederverwendung von Zusammenarbeiten in verschiedenen Diagrammen und fördert Modularität und Wiederverwendbarkeit.
7. Rollenbindung
Die Rollenbindung verbindet einen Teil mit einer Rolle in einer Zusammenarbeit und legt fest, wie der Teil an der Zusammenarbeit teilnimmt.
8. Abhängigkeit
Abhängigkeiten stellen eine Beziehung dar, bei der ein Element von einem anderen abhängt. In dem Diagramm werden Abhängigkeiten als gestrichelte Pfeile dargestellt, die vom abhängigen Element zum unabhängigen Element zeigen.
9. Generalisierung
Generalisierung ist eine Beziehung, bei der eine Klasse (das Kind) Attribute und Verhaltensweisen von einer anderen Klasse (dem Elternteil) erbt. Sie wird als eine durchgezogene Linie mit einer hohlen Pfeilspitze dargestellt, die vom Kind zum Elternteil zeigt.
10. Einschränkung
Einschränkungen sind Bedingungen oder Regeln, die vom Modell erfüllt werden müssen. Sie werden als Text in geschweiften Klammern dargestellt{}.
11. Enthaltensein
Enthaltensein stellt die hierarchische Beziehung zwischen einer Klasse und ihren Teilen dar. Es wird als eine durchgezogene Linie dargestellt, die die Klasse mit ihren Teilen verbindet.
Komponenten im Zusammengesetzten Strukturdiagramm
1. Klassen und Teile
- Inspektor: Eine Klasse, die einen Inspektor im System darstellt.
- Vorgesetzter: Eine Klasse, die einen Vorgesetzten im System darstellt.
- Sicherheitsinspektion: Eine Klasse, die eine Sicherheitsinspektion darstellt, die Teile wie
Inspektionselement,Inspektor,Standort, undStatus.
2. Ports
- Das Diagramm zeigt die Ports nicht explizit, aber sie würden als kleine Quadrate an der Grenze der Klassen oder Teile dargestellt, falls vorhanden.
3. Verbindungen
- Die Verbindungen im Diagramm zeigen die Beziehungen zwischen den
Inspektor,Aufsichtsperson, undInspektionKlassen umfasst.
4. Zusammenarbeit
- Inspektion: Eine Zusammenarbeit, die die
InspektorundAufsichtspersonKlassen umfasst. - Neuinspektion: Inspektion: Eine Zusammenarbeit, die auf die
InspektionZusammenarbeit verweist.
5. Rollenbindung
- Das Diagramm zeigt keine expliziten Rollenbindungen, aber sie würden als Linien dargestellt, die Teile mit Rollen in Zusammenarbeiten verbinden, falls vorhanden.
6. Abhängigkeit
- Der gestrichelte Pfeil von
InspektionzuNeuinspektion: Inspektionstellt eine Abhängigkeit dar, die darauf hinweist, dass dieInspektionZusammenarbeit hängt von derNeu-Inspektion: InspektionZusammenarbeit.
7. Verallgemeinerung
- Das Diagramm zeigt keine Verallgemeinerungsbeziehungen.
8. Beschränkung
- Das Diagramm zeigt keine Beschränkungen.
9. Enthaltensein
- Die festen Linien, die verbinden
Sicherheitsinspektionzu seinen Teilen (Inspektionselement,Inspektor,Ort,Status) stellen Enthaltenseinsbeziehungen dar.
Schritte zum Erstellen eines Zusammensetzungsdiagramms
- Klassen identifizieren: Bestimmen Sie die wichtigsten Klassen in Ihrem System, die Sie modellieren möchten.
- Teile definieren: Geben Sie die Teile an, aus denen jede Klasse besteht.
- Anschlüsse hinzufügen: Definieren Sie die Interaktionspunkte für jede Klasse und jedes Teil.
- Verbindungen herstellen: Zeichnen Sie Linien, um die Beziehungen zwischen Ports darzustellen.
- Zusammenarbeit definieren: Identifizieren Sie die Sätze von Interaktionen zwischen Teilen, die zusammenarbeiten, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen.
- Zusammenarbeit verwenden hinzufügen: Referenzieren Sie vordefinierte Zusammenarbeit, um Wiederverwendbarkeit zu fördern.
- Rollenbindungen angeben: Verbinden Sie Teile mit Rollen in Zusammenarbeit.
- Abhängigkeiten hinzufügen: Zeigen Sie die Beziehungen an, bei denen ein Element von einem anderen abhängt.
- Generalisierungen definieren: Geben Sie Vererbungsbeziehungen zwischen Klassen an.
- Einschränkungen hinzufügen: Definieren Sie Bedingungen oder Regeln, die vom Modell erfüllt werden müssen.
- Enthaltensein anzeigen: Verwenden Sie feste Linien, um hierarchische Beziehungen zwischen Klassen und ihren Teilen darzustellen.
Praktische Anwendungen
Kompositstrukturdiagramme sind besonders nützlich in folgenden Szenarien:
- Komplexes Systemdesign: Modellieren der internen Struktur komplexer Systeme, um zu verstehen, wie verschiedene Komponenten miteinander interagieren.
- Software-Architektur: Definieren der Architektur von Software-Systemen, einschließlich der Interaktionen zwischen verschiedenen Modulen.
- Eingebettete Systeme: Entwerfen von eingebetteten Systemen, bei denen das Verständnis der Hardware-Software-Interaktionen entscheidend ist.
- Wiederverwendbarkeit: Förderung von Modularität und Wiederverwendbarkeit durch Definition und Referenzierung von Zusammenarbeit.
Fazit
Ein Kompositstrukturdiagramm bietet eine detaillierte Ansicht der internen Struktur einer Klasse, einschließlich ihrer Teile, Ports und Verbindungen. Es ist ein leistungsfähiges Werkzeug zum Modellieren komplexer Systeme, zum Verständnis interner Interaktionen und zur Förderung der Wiederverwendbarkeit. Indem Sie die in diesem Leitfaden aufgeführten Schritte befolgen, können Sie effektive Kompositstrukturdiagramme erstellen, um Ihre Systemdesign- und Architekturarbeit zu unterstützen.
Referenzen
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Wie man ein Composite-Structure-Diagramm in UML zeichnet – Visual Paradigm
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Diese Referenzen sollten ein umfassendes Verständnis von Zusammengesetzten Strukturdiagrammen in UML und deren Anwendungen vermitteln.
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