Das UML-Klassendiagramm ist oft der Ausgangspunkt der objektorientierten Gestaltung. Es erfasst das Vokabular eines Systems – die Klassen, ihre Attribute, ihre Verhaltensweisen und die Beziehungen, die sie verbinden. Ob Sie ein konzeptuelles Modell skizzieren oder einen detaillierten Bauplan für die Implementierung erstellen, das Verständnis der Syntax von Klassendiagrammen ist unerlässlich.
Diese Anleitung führt durch die wichtigsten Notationen, die Hauptarten von Beziehungen und klare Beispiele, die UML mit alltäglichen Gestaltungsproblemen verbinden.
Was ein Klassendiagramm darstellt
Ein Klassendiagramm beschreibt statische Struktur. Im Gegensatz zu Verhaltensdiagrammen konzentriert es sich nicht auf Fluss oder Zeitverlauf. Stattdessen erklärt es, wie das System strukturiert ist:
- Welche Klassen existieren
- Welche Daten sie speichern
- Welche Operationen sie ausführen
- Wie sie miteinander verbunden sind
Es ist die Grundlage vieler UML-Modelle, weil es das objektorientierte Denken auf visuelle, strukturierte Weise formalisiert.
Syntax des Klassendiagramms: Das Wesentliche
Klassensymbolik
Eine Klasse wird als ein Rechteck dargestellt, das in bis zu drei Felder unterteilt ist:
- Klassenname (erforderlich)
- Attribute (optional)
- Operationen (optional)
Beispiel:
Attribute
Attribute beschreiben den Zustand eines Objekts.
Syntax:
Sichtbarkeit Name : Typ = Standard
Sichtbarkeitssymbole:
+öffentlich-privat#geschützt
Beispiel:
Operationen stellen das Verhalten oder die Dienste dar, die die Klasse bereitstellt.
Syntax:
Beispiel:
Beziehungstypen in Klassendiagrammen
Die Stärke eines Klassendiagramms liegt in den Verbindungen zwischen Klassen. Die häufigsten Beziehungstypen beschreiben, wie Objekte miteinander interagieren oder aufeinander angewiesen sind.
Assoziation
Eine Assoziation zeigt eine strukturelle Verbindung zwischen Klassen.
- Kann enthaltenRollen, Vielfachheiten, oderNavigierbarkeit.
- Stellt eine stabile, langfristige Verbindung dar.
Beispiel:
Ein Kunde stellt viele Bestellungen.
Aggregation
Aggregation stellt eine „Ganzes-Teil“-Beziehung dar, bei der der Teil unabhängig existieren kann.
Markiert mit einem hohlen Diamanten auf der Ganzenseite.
Beispiel:
Ein Team hat mehrere Spieler, aber Spieler können außerhalb des Teams existieren.
Komposition
Eine stärkere Form der Aggregation, bei der das Lebenszyklus des Teils vom Ganzen abhängt.
Markiert mit einem gefüllten Diamanten.
Beispiel:
Eine Bestellung enthält Bestellzeile Artikel, und das Entfernen der Bestellung entfernt alle ihre Zeilen.
Generalisierung (Vererbung)
Zeigt an, dass eine Klasse eine andere erweitert.
- Der Pfeil zeigt auf die Elternklasse.
- Wird für gemeinsame Attribute und polymorphes Verhalten verwendet.
Beispiel:Sparbuch → Konto
Abhängigkeit
Zeigt an, dass eine Klasse eine andere temporär verwendet oder darauf angewiesen ist (z. B. ein Parameter).
Wird oft mit einem gestrichelten Pfeil dargestellt.
Realisierung
Wird verwendet, wenn eine Klasse eine Schnittstelle implementiert.
Praktische objektorientierte Beispiele
Nachfolgend finden Sie einfache, aber realistische Szenarien, die zeigen, wie die Klassendiagrammsyntax in der praktischen Gestaltung erscheint.
Beispiel: E-Commerce-Bestellsystem
Klassen:
- Kunde
- Bestellung
- Bestellposition
- Produkt
Wichtige Beziehungen:
- Kunde erstellt Bestellung (Assoziation)
- Bestellung besteht aus Bestellposition (Komposition)
- Bestellposition bezieht sich auf Produkt (Assoziation)
Diese Struktur zeigt deutlich:
- Die Eigentumsverhältnisse von Bestellpositionen
- Die Verbindung zwischen bestellten Artikeln und Produktinformationen
- Die Rolle des Kunden im Transaktionsprozess
Beispiel: Bibliotheksverwaltung
Klassen:
- Buch
- Exemplar
- Mitglied
- Ausleihe
Beziehungen:
- Buch aggregiert Exemplar (Exemplare existieren unabhängig von den Buchmetadaten)
- Exemplar besteht aus Ausleihe (Ausleihen existieren nicht ohne das ausgeliehene Exemplar)
- Mitglied entleiht Ausleihe (Assoziation)
Dieses Modell trennt das abstrakte Konzept eines Buches von physischen Exemplaren.
Warum Klassendiagramme wichtig sind
Klassendiagramme bleiben im Kern von UML, weil sie Ihnen helfen:
- Die objektorientierte Struktur vor der Codierung klären
- Verantwortlichkeiten und Grenzen verfeinern
- Fehlende Konzepte oder überkomplizierte Designs erkennen
- Technische Ideen effektiv vermitteln
- Halten Sie die Dokumentation mit der Implementierung synchron
Unabhängig davon, ob Sie UML häufig oder gelegentlich verwenden, das Meistern der Notation für Klassendiagramme hilft, robustere Entwürfe zu erstellen.
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