Sequenzdiagramm

Zweck

Sequenzdiagramme beschreiben die Kommunikation zwischen Objekten in einer bestimmten Szene. Es wird beschrieben welche Objekte an der Szene beteiligt sind, welche Informationen (Nachrich­ten) sie austauschen und in welcher zeitlichen Reihenfolge der Informationsaustausch stattfindet. Sequenzdiagramme enthalten eine implizite Zeitachse. Die Zeit schreitet in einem Diagramm von oben nach unten fort. Die Reihenfolge der Pfeile in einem Sequenz­diagramm gibt die zeitliche Reihenfolge der Nachrichten an.

Notation

Lebenslinie, Klasse, Objekt

In dem Rechteck oberhalb der gestrichelten Linie wird für eine Lebenslinie der Objektname und der Klassenname angegeben. Der Name wird unterstrichen. Die senkrechte, gestrichelte Linie stellt die Lebenslinie (lifeline) eines Objekts dar. So weit die gestrichelte Linie geht, existiert das Objekt. Das schmale, senkrechte Rechteck auf der gestrichelten Linie stellt eine Aktivierung dar. Eine Aktivierung ist der Bereich, in dem eine Methode des Objektes aktiv ist (ausgeführt wird). Auf einer Lebenslinie können mehrere Aktivierungen enthalten sein.

Nachricht, Botschaft, Message

Objekte kommunizieren über Nachrichten. Nachrich­ten werden als Pfeile zwischen den Aktivierungen ein­gezeichnet. Der Name der Nachricht steht an dem Pfeil. Eine Nachricht liegt immer zwischen einem sendenden und einem empfangenden Objekt. Es gibt verschiedene Nachrichtentypen.

SQ_snchAufruf

Ein synchroner Aufruf wird durch einen Pfeil mit ausgefüllter Soitze dargestellt. Der Aufruf erfolgt in Pfeilrichtung, d. h. die Zielklasse muss eine entsprechende Methode implementieren. Der Aufrufer wartet mit der weiteren Verarbeitung bis die Zielklasse ihre Ver­arbeitung beendet hat und setzt die Verarbeitung dann fort. Ein Aufruf muss einen Namen haben; in runden Klammern können Aufrufparameter angege­ben werden. Der gestrichelte Rückpfeil ist der Return. Die Bezeichnung des Return mit einem Namen ist optional.

SQ_asynchSignal

Mit einer offenen Pfeilspitze werden asynchrone Nachrichten gekennzeichnet. Der Aufruf erfolgt in Pfeilrichtung. Der Aufrufer wartet mit der Ver­arbeitung nicht auf die Zielklasse, sondern setzt sein Arbeit nach dem Senden der Nachricht fort. Asyn­chrone Aufrufe werden verwendet, um parallele Threads zu modellieren.

Objekt erzeugen, zerstören

Das Erzeugen eines Objektes wird durch eine Nach­richt, die im Kopf des Objekts endet dargestellt (gestrichelte Linie). Das Zerstören (Löschen) eines Objektes wird durch ein x auf der Lebenslinie markiert.

Rekursion

Sendet ein Objekt eine Nachricht an sich selbst, so ruft es eine Methode auf, die es selbst implementiert.

Ein Sequenzdiagramm enthält Objekte, Lebenslinien, Aktivierungen, Nachrichten und kombinierte Fragmente (combined fragment) . Mit kombinierten Fragmenten können in Sequenzdiagrammen die Kon­trollstrukturen höherer Programmiersprachen ausgedrückt werden. Jedes kombinierte Fragment wird als rechteckiger Block dargestellt. In der linken, oberen Ecke trägt er eine Bezeichnung, die den Typ der Kontrollstruktur angibt (interaction operator). Die wichtigsten kom­binierte Fragmente der UML 2.0 sind weiter unten erläutert.

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Diese Abbildung stellt das Prinzip des Sequenzdiagramms in UML 2.0 dar. Im Diagramm sind die beiden Objekte objA und objB enthalten. Sie existieren während der gesamten Szene; das ist daran ersichtlich, dass die Lebenslinien bis zum unteren Bildrand durchgezogen sind und kein x enthalten, das das Zerstören eines Objektes ausdrückt.

Sequenzdiagramme können in der UML 2.0 verschachtelt sein. Aus einem Sequenzdiagramm kann auf Sequenzen in einem anderen Dia­gramm verwiesen werden. Der mit ref bezeichnete Block stellt einen Verweis auf ein Diagramm mit dem Namen SQ-Diagramm 2 dar, das eine Verfeinerung des Blockes enthält.

Der mit alt markierte Block beschreibt eine Alternative (Verzwei­gung) . Ist die Bedingung [b=wahr] erfüllt, wird der Bereich oberhalb der gestrichelten Linie in dem alt-Block ausgeführt. Im else-Fall wird der Bereich unterhalb der gestrichelten Linie ausgeführt.

Diese Abbildung zeigt eine Schleife in einem Sequenzdiagramm. Das Objekt Kunde sendet dem MensaAutomat Bot­schaft "geldEin". Die Botschaft übergibt den Parameter "Betrag" an den "MensaAutomat". Der MensaAutomat sendet die Botschaft "anzeige(Betrag)" an das "Display". Das "Display" führt die Methode aus und gibt den Return an den "MensaAutomat" zurück. Der "MensaAutomat" gibt den Return an den "Kunden" zurück. Diese Sequenz von Botschaften wird solange aus­geführt bis die Abbruchbedingung [Summe reicht] erfüllt ist.

Anwendungsbereich

Sequenzdiagramme werden zur Darstellung der Kommunikation von Objekten eingesetzt. Sie können in der Analyse und im Design einge­setzt werden. Sequenzdiagramme werden häufig verwendet, um Szenarien eines Systems exemplarisch zu modellieren.

Ein System wird in der Regel nicht vollständig durch Sequenzdia­gramme spezifiziert. Es werden wichtige oder oft vorkommende Szenen modelliert.

Zusammenhang

Sequenzdiagramme können sich auf Use Cases beziehen. Die Klassen der Objekte in Sequenzdiagrammen müssen in den Klassendiagrammen enthalten sein. Ereignisse und Nachrichten erfordern entsprechende Methoden bei den Zielklassen.

Beispiel

Sequenzdiagramm der Szene Karte laden
Dieses Sequenzdiagramm modelliert die Szene "Karte laden". Es bezieht sich auf den Use Case "KarteLaden" des Use Case Diagramms "Mensa".

Der Akteur "Studierender" greift auf das Objekt der Klasse "Kartenleser" zu, indem er die Nachricht "KarteEin()" sendet. Der "Kartenleser" liest die "Mensakarte" über den Aufruf "lies()" und erhält als Rüchkgabewert den "Betrag". Der "Kartenleser" sendet die Nachricht "zeigeBetrag" an das Display.

Über die Nachricht "GeldEin()" wird der "Geldeinzug" aktiviert. Er zieht den eingelegten Schein ein und ruft seine eigene Methode "pruefe­Schein()" auf. Der Return gibt TRUE oder FALSE zurück. Ist die Bedingung "[Schein erkannt]" erfüllt, ruft der "Geldeinzug" die Mseine eigene Methode "GeldRaus()" auf und gibt den Schein zurück. Trifft die Bedingung "[Schein erkannt]" sendet er dem Display die Nachricht "zeigeBetrag()"; der Betrag wird auf dem Display angezeigt. Die Nachricht "" und danach auf die "MensaKarte" gespeichert. Da mehrere Scheine hinter­einander "schreibe()" an "Mensakarte" speichert den neuen Betrag auf der Karte. Trifft die Bedingung "[Schein erkannt]" nicht zu gibt der "Geldeinzug" den Schein über seine eigene Methode "GeldRaus()" wieder zurück.

Durch das kombinierte Fragment "loop" wird angedeutet, dass mehrere Scheine eingelegt werden können. Das Fragment "alt" kennzeichnet die verschiedenen Verhaltensweisen bei erkanntem und nicht erkanntem Geldschein.

Sequenzdiagramm der Szene Essen zahlen

Dieses Sequenzdiagramm modelliert die Szene "Essen zahlen". Es bezieht sich auf den Use Case "EssenZahlen" des Use Case Dia­gramms "Mensa".