Klassendiagramm I: Klassen und Beziehungen

Aufbau einer Klasse

Eine Klasse (class) ist der Bauplan für gleichartige Objekte: Jedes Lastenrad hat eine Nummer und ein Modell, jedes kann gebucht werden. Im Diagramm ist sie ein Rechteck mit drei Fächern, von oben nach unten: Name, Attribute (was ein Objekt speichert) und Methoden (was ein Objekt kann), in UML auch Operationen (operations) genannt.

Attribute

Ein Attribut schreibst du als Sichtbarkeit name: Typ, zum Beispiel - radNr: int. Der Name beginnt klein, zusammengesetzte Wörter schreibst du im camelCase (preisProStunde). Ohne Datentyp gibt es in der Prüfung meist keinen vollen Punkt.

Methoden

Eine Methode schreibst du als Sichtbarkeit name(parameter: Typ): Rückgabetyp, zum Beispiel + berechnePreis(stunden: int): double. Mehrere Parameter trennst du mit Komma. Gibt eine Methode nichts zurück, ist der Rückgabetyp void. Auch eine Methode ohne Parameter bekommt die leeren Klammern: + stornieren(): void.

Sichtbarkeit

Das Zeichen vor jedem Attribut und jeder Methode legt fest, wer darauf zugreifen darf. Faustregel für die Prüfung: Attribute privat, Methoden öffentlich (Datenkapselung).

Assoziationen und Multiplizitäten

Eine Assoziation (association) ist eine durchgezogene Linie zwischen zwei Klassen und sagt: Objekte dieser Klassen kennen sich. Ein Kunde kennt seine Buchungen, eine Buchung kennt ihren Kunden. Erst die Beschriftung an den Linienenden macht daraus eine präzise Aussage.

Multiplizitäten

Die Multiplizität (multiplicity) gibt an, wie viele Objekte an einer Beziehung beteiligt sind. Die wichtigste Regel: Sie steht an der Klasse, deren Anzahl sie beschreibt. Du liest sie also von der gegenüberliegenden Klasse aus.

Die Linie zwischen Kunde und Buchung liest du in beide Richtungen: „Ein Kunde legt 0..* Buchungen an“, darum steht 0..* an Buchung. „Eine Buchung gehört zu 1 Kunden“, darum steht 1 an Kunde.

Assoziationsname und Rollen

In der Mitte der Linie darf ein Assoziationsname stehen, meist ein Verb wie „legt an“. Er macht das Diagramm lesbarer, ist aber optional. Ein Rollenname (role) steht dagegen an einem Linienende und sagt, welche Rolle die Klasse dort spielt. Im Diagramm oben ist das Lastenrad für die Buchung das rad. Im Code wird aus dem Rollennamen später ein Attribut: - rad: Lastenrad in der Klasse Buchung.

Navigierbarkeit

Eine offene Pfeilspitze am Linienende bedeutet: Von der anderen Seite aus kommt man hierhin. Im Beispiel kennt die Buchung ihr Lastenrad, das Lastenrad muss seine Buchungen aber nicht kennen. Ohne Pfeilspitze ist die Navigierbarkeit offen; in Prüfungen wird eine solche Linie meist als „beide kennen sich“ gelesen. Zeichne Pfeile nur, wenn die Aufgabe eine Richtung verlangt oder sie eindeutig aus dem Text folgt.

Aggregation und Komposition in Kürze

Zwei Sonderformen der Assoziation beschreiben eine Teil-Ganzes-Beziehung. Die Raute sitzt dabei immer am Ganzen:

• Aggregation (leere Raute): Die Teile gehören zum Ganzen, können aber auch ohne es existieren. Ein Team besteht aus Mitarbeitern; löst sich das Team auf, gibt es die Mitarbeiter weiterhin.
• Komposition (gefüllte Raute): Die Teile existieren nur mit dem Ganzen und gehören zu genau einem Ganzen. Wird ein Gebäude abgerissen, sind auch seine Räume weg. Am Ganzen steht deshalb die Multiplizität 1 (oder 0..1).

Im Lastenrad-Beispiel ist die Beziehung zwischen Station und Lastenrad bewusst eine einfache Assoziation: Schließt eine Station, gibt es die Räder weiterhin. Eine Aggregation wäre ebenfalls vertretbar. Alle Linienarten auf einen Blick, vertieft werden Komposition und Vererbung in Lektion 4:

Beispiel Schritt für Schritt: Lastenräder

So sieht eine typische Prüfungsaufgabe aus. Lies den Text einmal ganz, dann gehst du in drei Schritten vor.

Schritt 1: Klassen finden

Markiere alle Substantive (oben schon erledigt). Klassen sind die Substantive, die eigene Daten haben und mehrfach vorkommen: Kunde, Lastenrad, Station, Buchung. Die übrigen Substantive sortierst du aus: Name, Radnummer oder Adresse sind Eigenschaften, also Attribute. „Plattform“ ist das System selbst und „Stadtwerke“ der Auftraggeber; beide werden keine Klasse. Klassennamen schreibst du im Singular und groß.

Schritt 2: Attribute und Methoden zuordnen

Jedes aussortierte Substantiv wandert als Attribut in seine Klasse, mit Sichtbarkeit und Datentyp. Aus den Verben, die eine Fähigkeit beschreiben, werden Methoden: E-Mail ändern, Verfügbarkeit abfragen, Preis berechnen, stornieren. Die Methode kommt in die Klasse, deren Daten sie braucht, berechnePreis() also in die Buchung, weil dort Beginn und Ende liegen.

Zwei Details: Die Station hat im Text keine Methode, ihr Methodenfach bleibt leer. Und der Status ist hier ein String. Für feste Werte wie offen, aktiv und storniert wäre auch eine Aufzählung (enumeration) üblich; in der Prüfung ist ein String als einfache Lösung vertretbar.

Schritt 3: Beziehungen und Multiplizitäten

Jetzt suchst du die Sätze, die zwei Klassen verbinden, und formulierst jede Beziehung in beide Richtungen:

• Ein Kunde legt beliebig viele Buchungen an, eine Buchung gehört zu genau einem Kunden: 1 an Kunde, 0..* an Buchung.
• Eine Buchung gilt für genau ein Lastenrad, ein Lastenrad kann beliebig oft gebucht werden: 1 an Lastenrad, 0..* an Buchung. Die Buchung muss ihr Rad kennen, daher die Pfeilspitze und die Rolle rad.
• Eine Station hat mindestens ein Lastenrad, jedes Lastenrad gehört fest zu einer Station: 1..* an Lastenrad, 1 an Station. Eine Aggregation wäre ebenfalls vertretbar, weil die Räder die Station überleben.

Zeichenaufgaben

Zeichne erst selbst, dann klapp die Musterlösung auf und vergleiche Punkt für Punkt. Die Punkte sind Richtwerte im Stil der IHK; die tatsächliche Verteilung legt jede Prüfung selbst fest.

Typische Fehler

Jetzt selbst testen

Fünf Fragen zur Notation. Du hast so viele Versuche, wie du willst.