Visuelle Spezifikation, Modellierung und Animation im Systementwurf
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UML definiert Entwicklungs-, Fallstudien-, Paket-, Klassen-, Aktivitäts-, Sequenz-,<br />
Kollaborations- <strong>und</strong> Zustandsdiagramme. Wir werden uns <strong>im</strong> folgenden auf die kurze Skizzierung<br />
der letzten vier zur Verhaltensbeschreibung eingesetzten Formen beschränken.<br />
Aktion1<br />
Aktion2<br />
[Bedingung2]<br />
[Bedingung1]<br />
Aktion3<br />
Objekt1:Klasse1<br />
neu()<br />
aktiviere<br />
return<br />
Objekt2:Klasse2<br />
kill<br />
OK<br />
Objekt3:Klasse3<br />
check<br />
g<br />
C<br />
h<br />
i<br />
E<br />
A B<br />
f<br />
D<br />
Abbildung 2: UML Aktivitäts- , Sequenz- <strong>und</strong> Zustandsdiagramme<br />
Aktivitätsdiagramme sind die UML-Variante von klassischen Kontrollflußdiagrammen. Sie<br />
beschreiben die <strong>im</strong>perative Sichtweise eines Algorithmus. Knoten stellen Variablenzuweisungen,<br />
Prozeduraufrufe oder allgemeine Aktionen dar. Meist wird das Aufspannen <strong>und</strong><br />
Zusammenführen von parallelen Kontrollflüssen (Fork/Join) unterstützt. Abb. 2 zeigt ein<br />
Aktivitätsdiagramm. Start <strong>und</strong> Ende werden durch einen schwarzen Punkt mit <strong>und</strong> ohne<br />
Kreis gebildet. Fallunterscheidungen werden durch mehrere ausgehende Kanten dargestellt,<br />
die mit den entsprechenden Bedingungen für die Alternativen markiert sind.<br />
Sequenzdiagramme stellen den zeitlichen Ablauf zwischen kommunizierenden parallelen<br />
Objekten dar. Der Berechnungsablauf jedes Objektes wird durch eine von oben nach unten<br />
führende Zeitlinie skizziert. Ein Pfeil ausgehend von der Zeitlinie eines Objektes bezeichnet<br />
den Aufruf einer Methode eines anderen Objektes oder das Senden einer Nachricht<br />
zu diesem Objekt. Abb. 2 zeigt ein einfaches UML-Sequenzdiagramm mit 3 Objekten.<br />
Ausgefüllte Pfeile bezeichnen Methodenaufrufe während asynchrone Nachrichten durch<br />
halbierte Pfeile <strong>und</strong> Terminierung durch X dargestellt werden.<br />
Kollaborationsdiagramme sind i.W. eine Mischform aus Sequenz- <strong>und</strong> Aktivitätsdiagrammen<br />
<strong>und</strong> sollen aus diesem Gr<strong>und</strong> nicht näher vorgestellt werden.<br />
Letztendlich sei hier noch auf die heutzutage sehr populären Zustandsdiagramme eingegangen.<br />
Zustandsdiagramme sind gerichtete (manchmal hierarchische) Graphen. Die Knoten<br />
definieren Zustände <strong>und</strong> Kanten Zustandsübergänge. Die Kanten werden normalerweise<br />
mit einem Ausdruck der Form ”E(B)/A” beschriftet. Dies beschreibt, daß der Übergang<br />
ausgeführt wird, falls ein Ereignis E eintritt <strong>und</strong> die Bedingung B erfüllt ist. Be<strong>im</strong> Übergang<br />
wird dann die spezifizierte Aktion A ausgeführt. Dieses Verhalten ist unter dem Namen<br />
Mealy-Automat bekannt. Werden Aktionen Zuständen zugeordnet so bezeichnet man<br />
das Model als Moore-Automat. UML unterstützt beide Varianten in Verbindung mit hierarchischen<br />
statechart-basierten Zustandsdiagrammen. Statecharts erweitern die klassischen<br />
Zustandsdiagrammen um Hierarchie (Higraphs), Nebenläufigkeit <strong>und</strong> einen Broadcast-<br />
Mechanismus. Abb. 2 zeigt ein sehr einfaches UML Zustandsdiagramm. Der Einfachheit<br />
halber enthalten hier die Kantenbeschriftungen nur Ereignisse. Das Bild zeigt eine hierarchischen<br />
Zustand E mit zwei parallelen Automaten jeweils mit den Zuständen (A,B) <strong>und</strong><br />
(D). Die durch schwarze Punkte gekennzeichneten Initialzustände B <strong>und</strong> D werden bei i<br />
eingenommen. g bezeichnet den Übergang von allen in E enthalten Unterzuständen zu C.
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