Arten von UML Diagrammen

Arten von UML Diagrammen

Lesedauer: etwa 7 Min.

Wenn Sie irgendeine Art formale Ausbildung im Programmieren hatten, haben Sie wahrscheinlich schon in der Schule UML Diagramme kennengelernt. Aber wie oft haben Sie sie danach eingesetzt? Da die Erstellung von UML Diagrammen einige Zeit in Anspruch nimmt und sie in einer agilen Umgebung relativ schnell veraltet sind, sind sie bei vielen Software-Entwickelnde in Vergessenheit geraten.

Eine visuelle Dokumentation in Form von UML Diagrammen kann für Entwickelnde jedoch in vielerlei Hinsicht hilfreich sein, vom Onboarding neuer Mitarbeitende bis hin zur Vermittlung eines schnellen Überblicks über das System gegenüber Stakeholder und Stakeholderinnen, damit die Entwickelnde in Meetings keine Zeit verlieren.

Lucidchart ist ein unverzichtbares Tool für die Erstellung von UML Diagrammen. Dieser Artikel gibt Ihnen eine Einführung (oder eine Auffrischung) in die verschiedenen Typen von UML Diagrammen sowie Beispiele für Anwendungsfallvorlagen, die Sie in Lucidchart verwenden können.

Was sind UML Diagramme?

Bei UML (Unified Modeling Language) handelt es sich um eine Methode zur visuellen Darstellung der Architektur, des Designs und der Implementierung komplexer Software-Systeme. Beim Programmieren einer Anwendung mit tausenden von Zeilen an Code ist es schwierig, den Überblick über die Beziehungen und Hierarchien innerhalb eines Software-Systems zu behalten. UML Diagramme unterteilen dieses Software-System in Komponenten und Unterkomponenten.

Warum sollten Sie UML Diagramme verwenden?

UML ist eine standardisierte Modellierungssprache, die auf verschiedene Programmiersprachen und Entwicklungsprozesse anwendbar ist, weshalb die meisten Software-Entwickelnde sie verstehen und auf ihre Arbeit anwenden können.

Obwohl viele Entwickelnde eine Abneigung gegen Diagramme haben, sind sie in einer agilen Entwicklungsumgebung durchaus nützlich: Sie sorgen dafür, dass die Entwicklung produktiv und zielgerichtet verläuft. Betrachten Sie Ihre UML Diagramme nicht als nettes Beiwerk, sondern als zentrale Bestandteile der Dokumentation. UML Diagramme können Entwicklungsteams bei Folgendem unterstützen:

  • Schnelle Einarbeitung von neuen Teammitgliedern oder Entwickelnde, die in ein anderes Team wechseln.
  • Navigieren im Quellcode.
  • Planung neuer Funktionen vor Beginn der Programmierarbeit.
  • Einfachere Kommunikation mit technischen und nicht technischen Zielgruppen.

Allerdings sind Diagramme, die sich nicht mit dem Projekt weiterentwickeln, nutzlos. Deshalb benötigen Sie Diagramme, die sich ständig weiterentwickeln. Lucidchart, eine cloudbasierte Lösung zur Diagrammerstellung, vereinfacht diesen Prozess. Lucidchart kann UML Sequenzdiagramme aus Textmarkup generieren, was eine automatische und elastische Diagrammerstellung ermöglicht.

Welche Typen von UML Diagrammen gibt es?

Dem Laien mag es so vorkommen, als gäbe es eine unendliche Anzahl von UML Diagrammen. Tatsächlich aber werden in den UML Standards 13 Typen von Diagrammen identifiziert und in zwei Gruppen unterteilt, die im Folgenden definiert werden.

Strukturelle UML Diagramme

Strukturelle UML Diagramme zeigen, wie der Name schon sagt, wie das System strukturiert ist, einschließlich der Klassen, Objekte, Pakete, Komponenten usw. im System und der Beziehungen zwischen diesen Elementen.

Klassendiagramm

Da Software meist auf objektorientierter Programmierung basiert, bei der Entwickelnde Arten von Funktionen definieren, die verwendet werden können, sind Klassendiagramme die am häufigsten verwendete Art von UML Diagrammen. Klassendiagramme zeigen die statische Struktur eines Systems, einschließlich der Klassen, ihrer Attribute und Verhaltensweisen sowie der Beziehungen zwischen den einzelnen Klassen.

Eine Klasse wird durch ein Rechteck dargestellt, das drei vertikal gestapelte Bereiche enthält. Der oberste Bereich enthält den Namen der Klasse und ist obligatorisch, während die beiden unteren Bereiche detaillierte Angaben zu den Klassenattributen und Operationen oder Verhaltensweisen der Klasse enthalten.

Domainmodell UML Klassendiagramm Vorlage
UML Klassendiagramm für Domainmodelle (auf das Bild klicken, um es online zu ändern)

Komponentendiagramm

Ein Komponentendiagramm ist im Wesentlichen eine spezialisiertere Version eines Klassendiagramms. Für beide gelten die gleichen Notationsregeln. Ein Komponentendiagramm schlüsselt ein komplexes System in kleinere Komponenten auf und veranschaulicht die Beziehungen zwischen diesen Komponenten.

Bibliotheksmanagementsystem UML Komponentendiagramm Vorlage
UML Komponentendiagramm für Bibliotheksmanagementsysteme (auf das Bild klicken, um es online zu ändern)

Verteilungsdiagramm

Verteilungsdiagramme zeigen, wie Software auf Hardware-Komponenten in einem System verteilt wird. Diese Diagramme sind vor allem für Systemtechniker von großem Nutzen und zeigen üblicherweise Leistung, Skalierbarkeit, Wartungsfreundlichkeit und Portabilität. Wenn Hardware-Komponenten im Verhältnis zueinander dargestellt werden, ist es einfacher, den Überblick über Ihr gesamtes Hardware-Gefüge zu behalten und sicherzustellen, dass bei einer Verteilung alle Elemente berücksichtigt werden.

UML Verteilungsdiagramm – grobe Übersicht
UML Verteilungsdiagramm – grobe Übersicht (klicken Sie auf das Bild, um es online zu bearbeiten)
UML Verteilungsdiagramm – Detailansicht
UML Verteilungsdiagramm – Detailansicht (klicken Sie auf das Bild, um es online zu bearbeiten)

Kompositionsstrukturdiagramm

Bei diesen Diagrammen handelt es sich im Wesentlichen um die Entwürfe für die interne Struktur eines Klassifizierers. Sie können zudem verwendet werden, um das Verhalten einer Kollaboration oder die Interaktionen des Klassifizierers mit seiner Umgebung durch Ports darzustellen. Sie können die internen Komponenten jeglicher Hardware leicht veranschaulichen, um ein besseres Verständnis der inneren Funktionsweise zu ermöglichen.

UML Kompositionsstrukturdiagramm
UML Kompositionsstrukturdiagramm (klicken Sie auf das Bild, um es online zu bearbeiten)

Objektdiagramm

Objektdiagramme zeigen Beispiele für Datenstrukturen zu einem bestimmten Zeitpunkt. Sie können ein Klassendiagramm zur Darstellung einer Struktur verwenden und dann Objektdiagramme als Testfälle einsetzen, um die Vollständigkeit Ihres Klassendiagramms zu überprüfen. Alternativ können Sie ein Objektdiagramm erstellen, um Informationen über Modellelemente und ihre Verbindungen zu erhalten.

Vorlage Objektdiagramm für Geldautomaten
UML Objektdiagramm für Geldautomaten (auf das Bild klicken, um es online zu ändern)

Paketdiagramm

Mit Paketdiagrammen lassen sich Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Paketen in einem System darstellen. Ein Paket, das als Dateiordner dargestellt wird, organisiert Modellelemente wie Anwendungsfälle oder Klassen in Gruppen.

UML Paketdiagramm
UML Paketdiagramm (klicken Sie auf das Bild, um es online zu bearbeiten)

Verhaltensbasierte UML Diagramme

Diese UML Diagramme veranschaulichen, wie sich das System verhält und mit sich selbst sowie mit Benutzern, anderen Systemen und Entitäten interagiert.

Zeitverlaufsdiagramm

Ein Zeitverlaufsdiagramm wird oft als umgekehrtes Sequenzdiagramm beschrieben und zeigt, wie Objekte in einem bestimmten Zeitrahmen miteinander interagieren. Mithilfe dieser Diagramme können Sie feststellen, wie lange die einzelnen Schritte eines Prozesses dauern, und Bereiche mit Verbesserungspotenzial finden.

Interaktionsübersichtsdiagramm

Dieses Diagramm gibt einen Überblick über den Kontrollfluss zwischen miteinander interagierenden Knoten. Dazu gehören Anfangs-, Flussabschluss-, Aktivitätsabschluss-, Entscheidungs-, Zusammenführungs-, Verzweigungs- und Verbindungsknoten.

UML Diagramm: Interaktionsübersicht
UML Interaktionsübersichtsdiagramm (klicken Sie auf das Bild, um es online zu bearbeiten)

Kommunikationsdiagramm

Kommunikationsdiagramme, die früher als Kollaborationsdiagramme bezeichnet wurden, zeigen, wie Objekte zueinander in Beziehung stehen. Sie modellieren die Art und Weise, wie Objekte innerhalb eines architektonischen Entwurfs eines Systems durch Nachrichten assoziiert und miteinander verbunden werden. Sie können zudem alternative Szenarien innerhalb von Anwendungsfällen oder Operationen aufzeigen, welche die Zusammenarbeit verschiedener Objekte und Interaktionen erfordern.

UML Kommunikationsdiagramm
UML Kommunikationsdiagramm (klicken Sie auf das Bild, um es online zu bearbeiten)

Zustandsdiagramm

In Zustandsdiagrammen werden, einfach ausgedrückt, Zustände und Übergänge abgebildet. Ein Zustand bezieht sich auf die verschiedenen Kombinationen von Informationen, die ein Objekt enthalten kann. In diesem UML Diagramm können alle möglichen Zustände und die Art und Weise, wie das Objekt von einem Zustand in den nächsten übergeht, dargestellt werden.

UML Zustandsdiagramm  – Beispiel
Beispiel für ein UML Zustandsdiagramm (klicken Sie auf das Bild, um es online zu bearbeiten)

Anwendungsfalldiagramm

In Anwendungsfalldiagrammen wird modelliert, wie Benutzende, die als Strichmännchen dargestellt und als „Akteure“ bezeichnet werden, mit dem System interagieren. Diese Art von UML Diagramm sollte einen groben Überblick über die Beziehungen zwischen Akteuren und Systemen geben und kann daher ein hervorragendes Mittel sein, um Personen ohne technischen Hintergrund Ihr System zu erläutern.

Beispeil Anwendungsfalldiagramm für das Online-Shopping
UML Anwendungsfalldiagramm für das Online-Shopping (auf das Bild klicken, um es online zu ändern)

Sequenzdiagramm

Ein Sequenzdiagramm, manchmal auch als Ereignisdiagramm oder Ereignisszenario bezeichnet, zeigt die Reihenfolge, in der Objekte miteinander interagieren. Auf diese Weise können Sie einfache Laufzeitszenarien visuell darstellen.

UML Sequenzdiagramm fürs Online-Shopping Vorlage
UML Sequenzdiagramm für das Online-Shopping (auf das Bild klicken, um es online zu ändern)

Aktivitätsdiagramm

Aktivitätsdiagramme visualisieren die Schritte, die in einem Anwendungsfall ausgeführt werden. Die Aktivitäten können sequentiell, verzweigt oder gleichzeitig ablaufend sein. Diese UML-Diagramme werden verwendet, um das dynamische Verhalten eines Systems darzustellen, können aber auch bei der Geschäftsprozessmodellierung von Nutzen sein.

Vorlage UML Aktivitätsdiagramm für Geldautomaten
UML Aktivitätsdiagramm für Geldautomaten (auf das Bild klicken, um es online zu ändern)

Wenn Sie weitere Inspirationen möchten, sollten Sie sich unseren vollständigen Beitrag mit Beispielen für Vorlagen für UML-Diagramme ansehen.

Diese Vorlagen sollen Ihnen als Ausgangspunkt dienen und unsere Kernaussage verdeutlichen: dass UML-Diagramme nicht einfach ein optionaler Teil des Entwicklungsprozesses sind, sondern ein wesentlicher Bestandteil der Dokumentation, der in jedes agile Entwicklungsteam integriert werden sollte.

So erstellen Sie ein UML-Diagramm

Bei UML-Diagrammen gibt es eine Reihe von Regeln und Formen und Sie könnten viel Zeit damit verbringen, zu lernen, wie man die einzelnen Typen korrekt erstellt. Zum Glück erleichtern wir Ihnen die Arbeit mit einfachen Anleitungen, die mit Klassendiagrammen beginnen und Sie Schritt für Schritt durch den Prozess führen.

Werden Sie UML-Evangelist

Manchmal reicht es nicht aus, dass Sie auf den Zug der Erstellung von UML-Diagrammen aufgesprungen sind: Schließlich arbeiten Sie als Software-Entwickler in der Regel mit Teams zusammen und es ist wichtig, dass auch die anderen mitziehen.

Wenn Ihr Team der Integration von UML-Diagrammen in den Entwicklungsprozess zurückhaltend gegenübersteht, schlagen Sie vor, sie zunächst nur für ein einziges Projekt zu verwenden. Sobald Ihr Team sieht, wie wertvoll UML-Diagramme für die Dokumentation sind, lässt es sich leichter dazu bewegen, sie als notwendigen Schritt einzuführen.

Außerdem ist die Erstellung von UML-Diagrammen mit Lucidchart keine lästige Pflicht: Sie sind eine Bereicherung. Beginnen Sie mit den UML-Vorlagen und Formenbibliotheken in Lucidchart.

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Die beliebteste Online-Alternative zu Visio: Lucidchart wird in über 180 Ländern von Millionen von Nutzern verwendet – von Vertriebsmanagern, die Zielorganisationen abbilden möchten, bis hin zu IT-Direktoren, die ihre Netzwerkinfrastruktur visualisieren möchten.

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