UML Class Diagram

Das UML-Klassendiagramm-Template

Pläne für objektorientierte Systeme in einem gemeinsamen Arbeitsbereich, der die Zusammenarbeit und Innovation fördert, mit einem UML-Klassendiagramm.

Über das UML-Klassendiagramm Template

Ein UML-Klassendiagramm ist ein statisches Modell eines objektorientierten Systems, das Objekte durch ihre Klassen, Attribute und Funktionen definiert. Mit Hilfe eines Klassendiagramms sollte ein Programmierer in der Lage sein, Code zu implementieren, um das beschriebene System zu erstellen, ohne zusätzliche Informationen zu benötigen.

Lies weiter, um mehr über UML-Klassendiagramme zu erfahren und wie du mit der Miro-Vorlage dein eigenes erstellen kannst.

Was ist ein UML-Klassendiagramm?

Du kannst dir ein UML-Klassendiagramm als ein "Rezept" für ein objektorientiertes System vorstellen. Ähnlich wie ein Rezept Zutaten, Mengen und Richtungen enthält, erklärt ein Klassendiagramm das System in Bezug auf die beteiligten Objektklassen, ihre Attribute und die von ihnen auszuführenden Operationen.

Klassendiagramme sind Teil der UML (Unified Modeling Language), einer Reihe von Werkzeugen zur Modellierung von Software, die Entwicklern helfen sollen, ihre Ideen auszudrücken. Sie besteht aus einer ganzen Familie von Diagrammen, die in solche, die die Struktur, und solche, die das Verhalten modellieren, unterteilt sind.

Das Klassendiagramm ist ein Strukturdiagramm und gehört zu der Familie, die die statischen Beziehungen eines Systems in einem stabilen Zustand modelliert. Es ist ein wichtiges Werkzeug für die objektorientierte Programmierung (OOP).

Klassen sind die grundlegenden Modellelemente dieses objektorientierten Entwurfsdiagramms. Eine Klasse besteht aus einer Reihe von Attributen, den variablen Merkmalen, die die Klasse als Objekt definieren, und Operationen, d. h. den Funktionen, die das Objekt ausführt.

Die Klasse "Kühlschrank" könnte beispielsweise die Attribute Höhe, Fassungsvermögen und Anzahl der Türen haben, und sie hätte die Operationen Kühlen, Gefrieren und Wasser ausgeben. Die Klasse ist eine Blaupause, die selbst nicht existiert, aber jedes Objekt, das ihre Attribute und Operationen erfüllt, muss ein Kühlschrank sein.

Ein UML-Klassendiagramm ist ein Satz von Klassen mit Anweisungen, wie sie zusammenhängen, um ein vollständiges System zu bilden. Es sieht unscheinbar aus - nur mehrere Kästchen mit Listen darin, die alle mit Linien verbunden sind -, aber du kannst es verwenden, um fast jedes Softwaresystem der Welt zu modellieren.

Vorteile eines UML-Klassendiagramms

Die objektorientierte Programmierung wurde ursprünglich als Reaktion auf die prozedurale Programmierung entwickelt, bei der Software ausschließlich in Form von Anweisungen definiert wurde. Dadurch war es äußerst schwierig, einen einzelnen Aspekt des Programms zu isolieren.

Bei der OOP werden Programme wie Maschinen mit ineinander greifenden Teilen betrachtet. Jedes Objekt wird als Klasse mit Attributen und Operationen definiert, so dass es leicht zu verstehen ist, wie es funktioniert und in Beziehung zu anderen Objekten steht. Die Verwendung eines Objekts als Hauptbaustein erleichtert die Entwicklung und Verbesserung von Systemen.

Ein UML-Klassendiagramm ist eines der wichtigsten Werkzeuge zur Erleichterung des objektorientierten Entwurfs und der Entwicklung. Es ist sowohl für die Erstellung konzeptioneller Modelle von Softwaresystemen als auch für die eigentliche Codeerstellung nützlich.

Wie alle UML-Diagramme ist es so einfach, dass man es zur Planung eines Systems verwenden kann, aber es enthält genug Details, um Anweisungen für die tatsächliche Implementierung zu geben. Ein Entwickler kann eine Idee haben, sie mit einem Klassendiagramm planen und dieses Diagramm dann an einen anderen Programmierer weitergeben - und etwas zurückbekommen, das dem, was er sich vorgestellt hat, sehr nahe kommt.

Erstelle dein eigenes UML-Klassendiagramm

Das Online-Whiteboard-Tool von Miro ist die perfekte Leinwand, um UML-Klassendiagramme zu erstellen und mit deinem Team zu teilen. Wähle zunächst diese UML-Klassendiagrammvorlage aus. Folgt dann diesen Schritten:

Schritt 1: Definiere das System, das du modellieren möchtest.

Wie immer besteht der erste Schritt darin, deine Ziele zu klären. Unabhängig davon, ob du ein System modellierst, das noch nicht erstellt wurde, oder ein bestehendes System zur Fehlersuche illustrierst, musst du einen Maßstab festlegen - welche Details du illustrierst und welche du weglässt. Dies wird auch als Abstraktionsgrad des Diagramms bezeichnet.

Schritt 2: Fügen die Rechtecke für jedes Objekt hinzu und beschriften sie mit einer Klasse.

Jedes Objekt beginnt mit einem Rechteck, das durch zwei horizontale Linien in drei Segmente unterteilt wird. Der oberste Abschnitt sollte der kleinste sein. Füge den Namen der Klasse jedes Objekts in Fettschrift hinzu und zentrieren ihn in der oberen Hälfte jedes Rechtecks.

Schritt 3: Beschrifte jede Klasse mit deren Attributen und Operationen.

Die Attribute sollten in der zweiten Abteilung und die Operationen in der dritten Abteilung untergebracht werden. Beginne die einzelnen Attribute oder Operationen mit einem Symbol, das angibt, ob sie öffentlich (+), privat (-) oder geschützt (#) sind. Füge danach den Namen des Attributs, einen Doppelpunkt und die Art des Attributs bzw. der Operation hinzu, um die es sich handelt.

Beispiel: "+(Attributname): int" ist ein öffentliches Instanzattribut namens (Attributname).

Schritt 4: Zeichne die Beziehungen zwischen den Klassen.

Wenn alle Objekte im Diagramm mit Klassen, Attributen und Operationen definiert sind, müssen Sie im nächsten Schritt darstellen, wie sie zusammenarbeiten. Die UML kennt mehrere Formen für die Beziehung zwischen Klassen in einem Strukturdiagramm. Die gebräuchlichsten sind:

  • Assoziation: Eine gleichberechtigte Beziehung. Die beiden Objekte benötigen sich gegenseitig, um ihre Funktionen vollständig ausführen zu können. Veranschaulicht durch eine durchgezogene Linie.

  • Vererbung/Verallgemeinerung: Ein Objekt ist ein spezifisches Beispiel für eine andere, abstraktere Klasse. Veranschaulicht durch einen durchgezogenen Pfeil mit einer nicht schattierten Spitze, die auf die übergeordnete Klasse zeigt.

  • Verwirklichung: Ein Objekt spezifiziert Anweisungen und gibt sie dann an ein anderes Objekt zur Implementierung weiter. Veranschaulicht durch einen gepunkteten Pfeil mit einer schattierten Spitze, die auf das implementierende Objekt zeigt.

  • Abhängigkeit: Ein Objekt ändert seine Ausführung in Abhängigkeit vom Status eines anderen Objekts. Veranschaulicht durch einen gestrichelten Pfeil mit einer nicht schattierten Spitze, die auf das Objekt zeigt, von dem es abhängt.

Wenn du alle Arten von Assoziationen auf der von dir gewünschten Abstraktionsebene dargestellt hast, solltest du genug Informationen in deinem Diagramm haben, damit jeder Programmierer (mit den richtigen Fähigkeiten) das System aufbauen kann. Schauen Sie sich Ihr Diagramm noch einmal an, um festzustellen, ob Sie wichtige Daten für Schlussfolgerungen oder Annahmen überlassen haben.

Schritt 5: Aktualisiere dein Klassendiagramm, wenn du das Systemdesign implementierst.

Implementierungen in der realen Welt sehen nie genau so aus wie der Entwurf. Überarbeite das Klassendiagramm, während du das System entwickelt und/oder debuggst, damit es der Realität entspricht.

Du kannst dein Diagramm auch mit deinem Team und wichtigen Stakeholdern teilen, um Feedback zu erhalten und dein Diagramm entsprechend zu aktualisieren.

Häufige Anwendungsfälle für ein effektives UML-Klassendiagramm

Angenommen, ein Unternehmen fügt seinem Online-Shop ein System zur Auftragsabwicklung hinzu. Da das Einkaufssystem bereits gut etabliert und dokumentiert ist, beschließt das Team, es auf einer hohen Abstraktionsebene mit einem Objekt darzustellen.

Sie erstellen Klassen für den Kunden und den Zeitpunkt der Bestellung (ohne das Zahlungssystem, das an anderer Stelle definiert ist), fügen dann ein weiteres Objekt zur Darstellung einzelner Artikel und ein viertes zur Darstellung der Lieferung hinzu.

Als nächstes fügen sie Attribute und Operationen hinzu. Die Klasse "Bestellung" erhält die Attribute Datum, Menge und Lieferstatus sowie die Operationen "Art" und "Wiegen", die von der Klasse "Artikel bestellt" abhängen. Die Klasse "Artikel bestellt" erhält die Attribute Typ und Gewicht. Das Hauptattribut der übergeordneten Klasse "Lieferung" ist die Entfernung und ein binärer Wert, der angibt, ob die Lieferung internationale Grenzen überschreitet.

Das Team erkennt, dass es hier mehr Objekte braucht, und erstellt drei, um die Lieferung auf dem Luft-, See- und Landweg darzustellen.

Zum Schluss fügen sie Beziehungen hinzu. Kunde und Auftrag sind eine gleichwertige Assoziation. Die Vorgänge der Bestellung sind von den Attributen des bestellten Artikels abhängig. Die drei Versandmethoden sind spezifische Instanzen von Delivery, der übergeordneten Klasse.

Das Objektdiagramm ist nun vollständig und dient als Rezept für den Aufbau eines kompletten Versandsystems, das online gekaufte Waren organisiert und ausliefert.

FAQs zur UML-Klassendiagramm

Wofür wird ein Klassendiagramm verwendet?

Ein gut gemachtes Klassendiagramm dient als Blaupause für die Erstellung eines voll funktionsfähigen Softwaresystems. Es sollte in der Lage sein, Strukturen an Personen zu vermitteln, die nicht an der Konzeption beteiligt waren.

Wie erstellt man ein Klassendiagramm?

Wähle zunächst eine Abstraktionsebene und benenne dann die Objekte, die du brauchst. Füg für jedes Objekt ein Rechteck hinzu, das aus einer Klasse, Attributen und Operationen besteht. Skizziere die Beziehungen zwischen den einzelnen Objekten und führe das Diagramm dann aus.

Wo kann ich ein Klassendiagramm erstellen?

Mit der UML-Klassendiagrammvorlage von Miro kannst du ganz einfach mit deinen Teammitgliedern an einem Klassendiagramm zusammenarbeiten, auch wenn einige oder alle von euch an einem anderen Ort arbeiten.

Das UML-Klassendiagramm-Template

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