Klassendiagramm

Zweck

Klassendiagramme stellen die statische Struktur eines Systems dar. Sie zeigen die Klassen, die Eigenschaften der Klassen (Attribute), das Verhalten (Operationen) der Klassen und die Beziehungen zwischen den Klassen.

Sie sind der zentrale Diagrammtyp der UML und werden in allen Phasen der Soft­wareentwicklung eingesetzt.

Notation

Klasse

Eine Klasse kann als Rechteck dargestellt werden, das den Klassennamen enthält. Üblicherweise bestehen Klassen aus drei Bereichen; der obere Bereich enthält den Stereotyp, das Paket zu dem die Klasse gehört und den Namen. Im mittleren Bereich werden die Attribute angegeben und im unteren Bereich stehen die Opera­tionen der Klasse. Laut UML-Spezifikation kann die Darstellung einer Klasse zusätzliche Bereiche enthal­ten.

Sichtbarkeit der Klassenelemente

Die Sichtbarkeit der Klassenelemente wird so dargestellt:

• - privat
• # protected
• + public

Abstrakte Klasse

Der Name einer abstrakten Klasse wird kursiv ge­schrieben. Alternativ kann die Eigenschaft {abstract} angegeben werden. Abstrakte Klassen dienen der Strukturierung eines Modells. Sie sind nicht instanziierbar.

Parametrisierte Klasse

auch Template oder Schablone genannt. Die parame­trisierte Klasse hat in der rechten, oberen Ecke ein das Klassensymbol überlappendes Rechteck, das die Scha­blonen-Parameter der Klasse enthält. Die Funktion, die den Parameter verwendet wird angegeben. Die Klasse, die den Parameter bindet, wird über eine gestrichelte Linie mit Pfeil an dem Template verbunden. Diese trägt die Bezeichnung bind.

Assoziation

Eine Linie zwischen den Klassen stellt eine Assoziati­on dar. Eine Assoziation ist eine Beziehung zwischen Klassen. Die Objekte der Klassen kommunizieren über die Assoziationen miteinander. Die Assoziation kann einen Namen haben. Ein Pfeil an dem Assoziations­namen gibt die Leserichtung des Namens an. An den Assoziationsenden können die Rollen der beteiligten Klassen und die Multiplizität angegeben werden.

Gerichtete Assoziation

Mit einem Pfeil an der Assoziation kann die Naviga­tionsrichtung angegeben werden. Der Pfeil drückt die Zugriffsrichtung der Objekte aus. Objekt A greift auf B zu, B greift nie auf A zu.

Vererbung

auch Generalisierung/Spezialisierung genannt. Verer­bungsbeziehungen werden mit einem Pfeil, der auf die Oberklasse zeigt, dargestellt. Die Ober­klasse vererbt ihre Eigenschaften an die Unterklassen.

Aggregation

Eine Aggregation drückt eine Teile-Ganzes-Beziehung aus. Das Ganze-Objekt besteht aus Teil-Objekten. Die Raute befindet sich an dem Ende des Ganzen. Die Aggregation ist eine spezielle Art der Assoziation. Da das Ganze die Teile enthält, sollten am Assoziations­ende der Teile ein Navigationspfeil stehen.

Komposition

Die Komposition ist auch eine Beziehung, die Teile zu einem Ganzen in Beziehung setzt. Die Teile und das Ganze sind bei dieser Beziehung existenzabhängig; die Teile können nicht ohne das Ganze existieren. Wird das Ganze gelöscht, so beenden auch die Teile ihre Existenz.

Assoziationsklasse

Ist eine Klasse von dem Vorhandensein einer Assozia­tion zwischen zwei Klassen abhängig, so kann dies durch eine Assoziationsklasse ausgedrückt werden. Die Assoziationsklasse beschreibt Eigenschaften, die der Assoziation zuordenbar sind. Die Assoziationsklasse wird über eine gestrichelte Linie mit der Assoziation, von der sie abhängt, verbunden. Hat die Assoziation einen Namen, dann muss die Assoziationsklasse den selben Namen erhalten. Die Assoziationsklasse ist ein Analy­sekonzept.

Mehrgliedrige Assoziation

Eine mehrgliedrige Assoziation drückt eine Beziehung zwischen mehr als 2 gleichwertigen Klassen aus. Die Beziehung wird mit einer Raute markiert.

Anwendungsbereich

Klassendiagramme sind der zentrale Diagrammtyp der UML. Sie beschreiben die Klassen eines Systems, ihre Eigenschaften, Operationen und die Beziehungen zwischen den Klassen. Klassendiagramme werden in allen Phasen der Software­entwicklung eingesetzt.

Beispiel

Die nachfolgende Abbildung zeigt das Klassendiagramm zu dem Mensa-Beispiel. Die "MensaKarte" wird von einer abstrakten "H_Da_Karte" abgeleitet. Das Attribut "ID" der "H_Da_Karte" hat die Sichtbarkeit protected und wird an die "MensaKarte" vererbt. "MensaAutomat" und "Kasse" stehen jeweils über Aggregationen in Be­ziehung zu den angegebenen Klassen. "Display" und "Kartenleser" sind Teil von zwei Klassen. Da das Beispiel ein Analysemodell darstellt, sind nur Analyseeigenschaften dargestellt.