Wirtschaftsinformatik II: Sommersemester 2012 9. Übung

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Wirtschaftsinformatik II:
Modellierung betrieblicher Informationssysteme - MobIS
Sommersemester 2012
9. Übung
Dipl.-Inf. Jürgen Walter
Dipl.-Kffr. Christina Di Valentin
© Institut für Wirtschaftsinformatik (IWi) im DFKI
Wirtschaftsinformatik II – MobIS: Übung 25.06.2012
1
Unified Modeling Language
UML = Unified Modeling Language
Objektorientierte Programmierung und Modellierung
Entwickelt von Object Management Group (OMG)
Aktuelle Version: 2.4.1
Sprache für die Analyse und den Entwurf von Softwaresystemen
Bereitstellung standardisierter Diagrammtypen zur Darstellung und
Analyse verschiedener Sachverhalte aus verschiedenen
Blickwinkeln (strukturelle / verhaltensorientierte Sichtweise)
(dominierende) Sprache für die Modellierung von betrieblichen
Anwendungssystemen
2
Unified Modeling Language
Statische Sicht (Klassen,
Typen, Inhalte und
Beziehungen)
Dynamische Sicht
http://en.wikibooks.org/
3
Objektorientierung und Klassen
Objekt – orientiertes Paradigma:
Objekt (Instanz):
• abstraktes, konkretes Ding
• eindeutigen Identifier (OID)
• Eigenschaften: - Attribute
- Verhalten (Operation / Methode)
• Kapselung des internen Aufbaus:
Über definierte Schnittstellen kann auf das Objekt zugegriffen werden
Objekttypen/-klassen:
• Gruppe von Objekten mit gemeinsamen Eigenschaften; Schablone zur
Erzeugung von Objekten (=Instanziierung)
• Objekte einer Klasse haben prinzipiell die gleichen Merkmale, jedoch nicht die
gleichen Merkmalsausprägungen
• Abstrakte Klassen: dienen nicht zur Instanziierung von Objekten, sondern
dienen als Muster zur Ableitung anderer Klassen (Schablone für weitere
Schablonen)
4
UML Klassendiagramm
class
class name
point
Variable Länge
Gehört zur Klasse der Strukturdiagramme
Klasse in der Objektorientierung:
Abstrakter Oberbegriff für die Beschreibung einer gemeinsamen
Struktur und des gemeinsamen Verhaltens von Objekten
Darstellung von Objekttypen und ihre Beziehung zueinander
Informationen zu der Daten- und Verhaltensstruktur eines Systems
attribut1
attribut2
.
.
x: real
y: real
operation1
operation2
.
+draw
5
UML
Attribute
- Daten (einfache Datentypen) bis komplexe Datenstrukturen
- Attribute sind von außen nicht automatisch sichtbar, d.h. lesbar/schreibbar;
sondern über Zugriffsoperationen z.B. „get“ oder „set“
- Einfache Zugriffsoperationen können automatisch bereitgestellt werden
Sichtbarkeit / Visibility
- Public = überall im Modell sichtbar
- Private = nur innerhalb des Objektes sichtbar
- Protected = wie private Objekte aus abgeleiteten Klassen
Operationen / Methode
- Dienste, die ein Objekt/Klasse zur Verfügung stellt
- werden über Programmcode realisiert
- analog zu Attributen: Differenzierung hinsichtlich Objekt/Klassenoperationen
sowie „visibility“
- Standardoperationen:
für Objekte: „set“ und „get“
für Klassen: Erzeugen und löschen von Instanzen: „create, new und delete“
6
UML Klassendiagramm
Objektklasse
Gruppe gleichartiger Objekte bildet
eine Klasse
Beziehung
Beispiel für eine Beziehung mit
eindeutiger Zuordnung
7
UML
Vererbung / Generalisation
- zum Aufbau einer Klassenhierarchie
- Oberklasse (Eltern) vererbt Merkmale an Unterklasse (Kind)
- Eigenschaften mit allgemeiner Bedeutung werden Oberklassen zugeordnet,
speziellere Eigenschaften werden Unterklassen zugeordnet
- Re-Definitionsmöglichkeit von geerbten Merkmalen in den Unterklassen
Assoziation
- statische Beziehung zwischen den Objekten (Klassen)
- analog zum Relationship des ERM
- definieren Beziehung auf Typebene
Aggregation (leere Raute)
- besondere Art der Assoziation zwischen Objekten
- stärkere Beziehung zwischen Objekten als die allgemeine Assoziation
- Objekt ist Teil von einem anderen Objekt (im Gegensatz zu Assoziation)
- starke Aggregationen (Komposition) vs. schwache Aggregationen
Komposition („volle“ Raute)
- Existenzabhängige Aggregation
- Teil-Objekt kann ohne Aggregatobjekt nicht existieren
8
UML = Vererbung
Generalisation / Vererbung
Fahrzeug
Windgetr. Fahrzeug
{non disjoint, incomplete}
Motorgetr. Fahrzeug
- Attribute und Operationen werden an Unterklassen vererbt, d.h. Sie müssen dort
prinzipiell nicht noch einmal spezifiziert werden
ABER:
- sie können umdefiniert werden (Polymorphismus)
- Oberklasse kann unvollständige Spezifikationen aufweisen, dann müssen diese
in Unterklassen spezifiziert werden (abstrakte Klassen)
9
UML – Assoziation
Assoziationen
binär:
class1
*
0.1
class2
n-ary:
10
UML - Assoziation
Assoziationen
Assoziationsklasse:
class1
class2
class3
mulitplicity:
*
1.*
1
0.1
(0,n) Chen Notation
(1,n)
(1,1)
(0,1)
Zugelassenes
Auto
*
1
[1,3-5]
Person
Halter
Einer Person können beliebig viele Autos zugeordnet werden
Ein Auto ist genau auf eine Person zugelassen
11
Wiederholung Kardinalitäten
1.) [min, max] Notation nach Schlacketer/Stucky
Wie viele Beziehungen kann ein Entity bzgl. des Beziehungstyps
eingehen?
Ein Mitarbeiter gehört zu 1..1 Abteilungen
Eine Abteilung hat 1..n Mitarbeiter
2.) Chen / UML
Der gleiche Sachverhalt wird “andersrum” notiert
Eine Abteilung gehört zu 1..n Mitarbeitern
Ein Mitarbeiter gehört zu 1..1 Abteilung
12
UML– besondere Assoziationen
Aggregation
Komposition
- Teil-Ganzes Beziehung
- Existenzabhängige Aggregation
Auto
Window
1
0..1
Reifen
Aggregation:
Komposition:
Motor
Header
Panel
schwache Aggregation
starke Aggregation („Teil“ während der gesamten
Lebenszeit zum gleichen „Ganzen“)
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UML – Assoziation
mehrgliedrige Beziehung / Assoziation
“Bestellung” ist hier
Assoziationsklasse:
Gleichzeitig Klasse
und Assoziation
Spezialisierung/Generalisierung
Part-of-Beziehung
Jeder Fußballplatz ist Bestandteil
max. einer Sportanlage und jede
Sportanlage hat mindestens einen
Fußballplatz
Ganzes kann ohne Teil nicht
existieren
Schwache
Aggregation
Starke
Aggregation
Bsp.: Ohne
Kundenauftragsposition kann kein
Kundenauftrag existieren
14
Übungsblatt 9) Aufgabe 1: Klassendiagramme
Erläutern Sie an den folgenden Beispielen die Unterschiede zwischen
den unterschiedlichen Typen von Beziehungen zwischen Klassen
(Assoziation, Aggregation, Komposition und Vererbung).
Identifizieren Sie dazu in jedem Beispiel zuerst die Klassen. Geben Sie
zu jeder Beziehung zwischen Klassen an, um welchen Typ es sich
handelt.
a) Ein Pilot fliegt ein Flugzeug, das mehrere Sitzplätze (der Kategorien
First Class, Business Class oder Economy Class) bietet, vier
Triebwerke und eine Crew von mehreren Personen hat.
b) Eine Bestellung beinhaltet n Positionen. Jede Position bezieht sich
auf genau einen Artikel, der zu genau einer der Artikelgruppen A, B
oder C gehören kann.
c) Ein Kinosaal hat n Sitzplätze der Kategorien Rang und Parkett. Für
jeden Sitzplatz kann maximal eine Reservierung vorliegen.
15
Übungsblatt 9: Aufgabe 1 a)
Ein Pilot fliegt ein Flugzeug, das mehrere Sitzplätze (der Kategorien First Class,
Business Class oder Economy Class) bietet, vier Triebwerke und eine Crew von
mehreren Personen hat.
0..1
4
Triebwerk
Flugzeug
First Class
1
1
1..*
*
Business Class
Sitzplatz
1
Team
1
Pilot
Economy Class
16
Übungsblatt 9: Aufgabe 1 b)
Eine Bestellung beinhaltet n Positionen. Jede Position bezieht sich auf genau einen
Artikel, der zu genau einer der Artikelgruppen A, B oder C gehören kann.
Bestellung
A
1
1..*
B
Artikel
1
*
Position
C
17
Übungsblatt 9: Aufgabe 1 c)
Ein Kinosaal hat n Sitzplätze der Kategorien Rang und Parkett. Für jeden Sitzplatz kann
maximal eine Reservierung vorliegen.
Kinosaal
Rang
Sitzplatz
1..*
1
Reservierung
Parkett
18
Übungsblatt 9: Aufgabe 2 zum Klassendiagramm
Sie sind als Berater der Big Brother Consulting AG in einem Projekt
mit der neuen Internetfirma myLibro tätig. myLibro ist im Businessto-Consumer (B2C) Bereich aktiv und vertreibt Bücher über das
Internet. Es ist geplant das Informationssystem komplett neu zu
strukturieren. Zu diesem Zweck wurde für heute ein Interviewtermin
mit der Leiterin des Vertriebs, Frau Sabrina Roofer, anberaumt. Ziel
des Interviews ist es, die Ist-Situation der Datenstrukturen des
Vertriebsmoduls zu erfassen.
Frau Roofer berichtet: "Unsere Kunden haben die Möglichkeit über
das Internet Bücher und CDs zu kaufen. Der Grund warum wir uns
im Markt so erfolgreich behaupten, ist unser ausgezeichnetes
Rabattsystem. Wir vergeben bestimmte Rabattstufen, die sich an
der Anzahl der gekauften Artikel ausrichten. Damit der Verkauf der
Artikel auch organisatorisch reibungslos über die Bühne geht, haben
wir ein einfaches aber ausgefeiltes Lagersystem. Sämtliche Artikel
werden in Behältern gelagert. Dies sind zum einen Kisten, zum
anderen Container, abhängig von der Stückzahl der Bücher oder
CDs. Diese Behälter können weiterhin ineinander gestapelt werden.
Letztendlich stehen diese Behälter in bestimmten Lagerräumen, die
wiederum einem Lager zugeordnet sind."
19
Welche Aspekte können nicht durch ein
UML Klassendiagramm modelliert
werden?
Beispiele nennen
Zusammenhänge im ARIS Haus erläutern
20
Als ERM Darstellung
21
Als UML Klassendiagramm
22
Use-Case Diagramm
(Klasse: Verhaltensdiagramm)
Wirtschaftsinformatik II – MobIS: Übung
Use-Case Diagramm / Anwendungsfalldiagramm
Gehört zur Klasse der Verhaltensdiagramme
Beschreibt ein Szenario aus Anwendersicht
Stellt Anwendungsfälle und Akteure mit ihren jeweiligen
Abhängigkeiten und Beziehungen dar
Zeigt eine bestimmte Sicht auf das erwartete Verhalten
eines Systems
schwach formalisiert
Am nächsten zum Anwender
Am weitesten weg von der Formalisierung
24
Konstrukte: Use Case
Ein Use Case
(Anwendungsfall) beschreibt
einen Arbeitsablauf aus Sicht
seiner Akteure.
Ein Use Case wird stets durch
einen Akteur initiiert und führt
zu einem für die Akteure
wahrnehmbaren Ergebnis.
Ein Use Case wird graphisch
durch eine Ellipse dargestellt,
in der der Name des UseCase steht.
25
Konstrukte: Akteure
Akteure repräsentieren keine
konkrete Personen, sondern
Rollen, die am Geschehen aktiv
und unmittelbar beteiligt sind.
Es kann sich um Menschen, aber
auch um andere Systeme (z. B.
Computersysteme) handeln.
Akteure, die Menschen
repräsentieren, werden als
Strichfiguren dargestellt.
26
Use Case Diagramm / Anwendungsfalldiagramm
Weitere Konstrukte
Systemkontext
Systemkontext: wird durch
Rechteck dargestellt
Include: Funktionalität eines
Use Cases wird von anderen
genutzt
Extent: Erweiterungen zwischen
2 Use Cases
include
extent
27
Use Case Diagramm / Anwendungsfalldiagramm
Beispiel:
Quelle: Wikipedia
28
Übungsblatt 9: Aufgabe 3 zum Use-Case Diagramm
Aufgabe
Identifizieren Sie den folgenden Prozess aus externer Sicht
und stellen Sie die Inhalte in Form eines UML Use-Case
Diagrammes dar.
Die Success AG ist auf die Organisation von firmeninternen
Weiterbildungsworkshops spezialisiert. Mr. X, der als
Kundenberater bei der Success AG arbeitet, liefert Ihnen
die Beschreibung des Prozesses der
Workshoporganisation.
Text siehe Aufgabenblatt
29
Übungsblatt 9: Aufgabe 3 a) zum Use-Case Diagramm
Wir organisieren Workshops und Veranstaltungen sowohl für
Privatpersonen als auf für Geschäftskunden. Meistens erhalten wir
Informationsanfragen seitens unserer Kunden. Ebenfalls informieren
wir unsere bereits akquirierten Kunden und versuchen ständig, neue
Interessenten für unser Workshopangebot zu gewinnen.
Potenziellen Kunden bieten wir die besondere Möglichkeit an, sich
als Interessierte für bestimmte Workshops anzumelden, so dass ein
Platz für Sie reserviert wird der später noch verbindlich gebucht
werden kann. Firmenkunden buchen in der Regel direkt ihre
Seminarplätze. Unsere Kundenberater übernehmen die Abwicklung
dieser Geschäftsvorfälle. Sie kümmern sich auch um den Fall, wenn
ein Kunde sich von der Veranstaltung abmelden bzw. seine
verbindliche Buchung storniert möchte. Unsere Seminarbetreuer
arbeiten in enger Kooperation mit unseren Kundenberatern. In
seinen Zuständigkeitsbereich fallen auch weitere organisatorische
Aufgaben wie Kontaktieren von Catering-Dienstleistern, Buchung
von Veranstaltungsräumen oder Planung der
Veranstaltungsabläufe. Ist der Veranstaltungstermin gekommen,
wird die Veranstaltung natürlich durchgeführt. Von unserer Seite
erfordert dies die Präsenz der Seminarbetreuer, die für den Termin
von Veranstaltungsbetreuern unterstützt werden.
30
Workshoporganisation
Nach
Informationen
fragen
e
includ
Als
Interessent
anmelden
exte
reservieren
nt
Privatperson
Kundenberater
buchen
Geschäftsvorfälle
abwickeln
ext
ent
abmelden
e
l ud
inc
Catering
kontaktieren
include
Dozenten
akquirieren
Organisatorische
Aufgaben planen inc
lu d
e
i nc
l ud
e
Firmenkunde
Seminar
betreuer
Ablauf planen
Räume buchen
Dozenten
bewerten
durchführen
Workshop
Consultant
Veranstaltungs
betreuer
Veranstaltungsplanung
31
Sequenzdiagramm
(Klasse: Verhaltensdiagramm)
Wirtschaftsinformatik II – MobIS: Übung
Sequenzdiagramm
Modellierung von:
festen Reihenfolgen
Zeitlichen und logischen Ablaufbedingungen
Schleifen
Nebenläufigkeiten
Beantwortung der Frage
„Wie läuft die Kommunikation in meinem System ab?“
33
Sequenzdiagramm
Sequenzdiagramme stellen Informationsaustausch
zwischen beliebigen Kommunikationspartnern
innerhalb eines Systems oder
Generell zwischen Systemen
dar.
Es werden Objekte sowie der Nachrichtenaustausch
zwischen den Objekten betrachtet
Sequenzdiagramm = meist verwendetes
Interaktionsdiagramm
34
Sequenzdiagramm
Zeigt den zeitlichen Ablauf von Nachrichten zwischen
Objekten in einer zeitlich begrenzten Situation (Szenario)
Objekte besitzen sog. „Lebenslinien“, die von oben nach
unten verlaufen
Nachrichten werden als beschriftete Pfeile dargestellt
Am Rand eines Diagramms können Anmerkungen oder
Vorgaben gemacht werden
Ziel: Präzisierung von Szenarien, Design von
Interaktionen im Systementwurf
35
Sequenzdiagramm
Beispiel: Interaktionsmodellierung im System „Küche“
Empfänger
(Objekt)
Sender
(Objekt)
Koch
Herd
Temp_einstellen
Zielwert_erreicht
Nachricht
Lebenslinie
Aktionssequenz
(Aktivierung)
(Aufruf &
Rückgabe)
36
Sequenzdiagramm
Beispiel: Interaktionsmodellierung im
System „Küche“
Koch
Herd
Temp_einstellen
Zielwert_erreicht
37
Übungsblatt 7: Aufgabe 3 b) zum Sequenzdiagramm
Beschreiben Sie die folgende Interaktionsbeschreibung in einem
Sequenzdiagramm!
Als kundenorientierter Seminaranbieter möchten wir unseren
Seminarteilnehmern unvergessliche Workshoperfahrungen bescheren.
Daher bieten wir als Spezialservice die individuelle Auswahl der
Verpflegung für jeden einzelnen Teilnehmer an.
Hierzu müssen sich bereits registrierte Teilnehmer auf unserer Webseite mit
ihrem
E-Mail-Adresse und der von uns zugeteilten Teilnehmernummer anmelden.
Anschließend können sie in der Speisekarte der Plattform stöbern und
ausgewählte Speisen bestellen. Es besteht auch die Möglichkeit,
Sonderwünsche zu erfüllen. Allerdings werden diese zuerst vom CateringDienstleister geprüft, bevor eine verbindliche Zusage erteilt werden kann.
Bei positiver Rückmeldung können wir die ausgewählten Sonderwünsche
unserer Kunden bestätigen. Wenn uns die verbindlichen Kundenwünsche
vorliegen, leiten wir die Bestellung an den Caterering-Dienstleister weiter.
Die Gänge werden dann gemäß unseren Bestellungen am
Veranstaltungstermin geliefert.
38
Übungsblatt 9: Aufgabe 3 b) Sequenzdiagramm
Kunde
Success AG
Catering
registrieren
registrieren: ok
Speise_auswählen
Seminardatum_angeben
Verfügbarkeit_Wunsch_prüfen
Wunsch nicht erfüllbar
Wunsch erfüllbar
Bestellung_bestätigen
verbindliche_Bestellung_abgeben
Bestellung_abgeben
Bestellung_abgeben: ok
39
UML Activity diagram – Elemente
• activity diagram
- ursprünglich bestandene Form des state diagram in UML 2.0 stark erweitert,
z.B. für Geschäftsprozess Modellierung
- Tokenkonzept von den Petri Netzen
• Elemente
Hierarchie
Activity
Action
Object
Object
(Zustand)
control / object flow
40
Activity diagram – Elemente
• Kontrollflußverzweigung / -Sammler:
split
join
41
Übungsblatt 9: Aufgabe 3 b) Aktivitätsdiagramm
Kundenregistrierung
Kunde registrieren
Speise auswählen
Seminardatum
Seminardatum angeben
Ablehnung
Verbindliche Bestellung abgeben
Bestellbestätigung
Bestellung abgeben
Bestellung Ok
Verfügbarkeit prüfen
Bestätigung senden
[Wunsch erfüllbar]
[Wunsch nicht erfüllbar]
Ablehnung senden
42
Lösung Aktivitätsdiagramm
Bestellformulare versenden
Bestellformular
Bedarf für Buch prüfen
[Kein Bedarf]
[Bedarf]
Formular ausfüllen
Formular verschicken
Bestellformular
Formular empfangen
Bestellbestätigung
Formular verschicken
Bestellung speichern
Karteikarten
[Neuer Eintrag]
Karten sortieren und abheften
Karteikarten
[sortiert]
Bestellungen ablegen
Ordner
[aktualisiert]
43

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