Sequenzdiagramm lesen und erstellen – UML erklärt

Stell dir einen Anmeldevorgang vor: Eine Benutzerin sendet ihre Zugangsdaten an eine Anwendung. Die Anwendung lässt die Daten von einem Anmeldedienst prüfen und zeigt anschließend das Ergebnis an. Ein Sequenzdiagramm macht sichtbar, wer wem wann welche Nachricht sendet.

Die Anordnung hat zwei grundlegende Bedeutungen:

• Horizontal stehen die verschiedenen Kommunikationspartner nebeneinander.
• Vertikal verläuft die Reihenfolge der Ereignisse von oben nach unten.

Die vertikale Achse zeigt normalerweise keine messbare Dauer. Ein doppelt so großer Abstand bedeutet daher nicht automatisch eine doppelt so lange Wartezeit. Für genaue Zeitvorgaben sind zusätzliche Zeitbedingungen nötig.

Ein Sequenzdiagramm stellt gewöhnlich ein bestimmtes Szenario oder einen Ablaufweg dar. Es eignet sich für dynamische Interaktionen, aber nicht als vollständige Darstellung der statischen Struktur eines Systems.

Jeder beteiligte Mensch, jedes Objekt oder jede Systemkomponente erhält eine eigene Lebenslinie. Am Kopf steht eine Bezeichnung; darunter läuft eine meist gestrichelte Linie nach unten.

Bezeichnungen können unterschiedlich genau sein:

• martin: User nennt Instanz und Typ.
• :Backend bezeichnet eine anonyme Instanz des Typs Backend.
• frontend nennt nur die Instanz.
• self verweist auf das umgebende Objekt selbst.

Ein schmales Rechteck auf einer Lebenslinie heißt Aktivierungsbalken. Es kennzeichnet eine Phase, in der der Partner etwas ausführt oder auf die Fertigstellung eines synchronen Aufrufs wartet.

Objekte können auch während des Ablaufs entstehen. Ihre Lebenslinie beginnt dann bei der Erzeugungsnachricht, zum Beispiel new(). Endet die Existenz eines Objekts, wird das Ende seiner Lebenslinie mit einem X markiert.

Nachrichten erscheinen als gerichtete Pfeile vom Sender zum Empfänger. Eine aussagekräftige Beschriftung nennt die ausgeführte Operation oder die übertragene Information, zum Beispiel pruefePasswort(passwort).

Synchrone Nachricht

Bei einer synchronen Nachricht wartet der Sender, bis die aufgerufene Operation beendet ist und gegebenenfalls eine Antwort vorliegt. Üblich sind eine durchgezogene Linie und eine gefüllte Pfeilspitze.

Asynchrone Nachricht

Bei einer asynchronen Nachricht arbeitet der Sender unmittelbar nach dem Senden weiter. Üblich sind eine durchgezogene Linie und eine offene Pfeilspitze. Eine spätere Antwort ist eine eigenständige Nachricht.

Antwort und Selbstnachricht

Eine Antwort kann als gestrichelter Pfeil zum ursprünglichen Sender dargestellt werden. Bei einer Selbstnachricht ruft ein Partner eine eigene Methode auf; der Pfeil kehrt zur gleichen Lebenslinie zurück.

Eine Nachricht besitzt mindestens ein Sendeereignis und ein späteres Empfangsereignis. Bezeichne bei zwei Nachrichten die Ereignisse so:

• S1: Senden der ersten Nachricht
• E1: Empfangen der ersten Nachricht
• S2: Senden der zweiten Nachricht
• E2: Empfangen der zweiten Nachricht

Bei zwei synchronen Aufrufen muss der Sender nach der ersten Nachricht warten. Dadurch ergibt sich die Folge:

S1, E1, S2, E2

Bei zwei asynchronen Aufrufen darf der Sender die zweite Nachricht schon absenden, bevor die erste empfangen wurde. Je nach vertikaler Anordnung können deshalb unter anderem diese beiden Folgen zulässig sein:

• S1, E1, S2, E2
• S1, S2, E1, E2

Trotzdem gilt für jede einzelne Nachricht: Das Senden liegt vor dem Empfangen. Außerdem ordnet die vertikale Position Ereignisse auf derselben Lebenslinie.

Gerahmte Bereiche heißen kombinierte Fragmente. Oben links steht ein Operator. Bedingungen, auch Guards genannt, stehen in eckigen Klammern.

• opt: Der Inhalt wird nur ausgeführt, wenn die Bedingung wahr ist.
• alt: Genau eine von mehreren bedingten Alternativen wird ausgeführt.
• loop: Der Inhalt wird wiederholt, solange die Bedingung gilt oder bis eine angegebene Anzahl erreicht ist.
• par: Die enthaltenen Bereiche dürfen parallel ablaufen.
• strict: Die angegebene Reihenfolge muss zwingend eingehalten werden.
• critical: Die enthaltene Nachrichtenfolge darf nicht unterbrochen werden.

Nimm als Szenario: „Eine Kundin legt einen Artikel in den Warenkorb. Der Shop speichert den Artikel und bestätigt die Änderung.“

Gehe in dieser Reihenfolge vor:

1. Umfang festlegen: Dargestellt wird nur das Hinzufügen eines Artikels, nicht der gesamte Einkauf.
2. Kommunikationspartner bestimmen: kundin, shop: ShopSystem und warenkorb: Warenkorb.
3. Lebenslinien anordnen: Die Partner stehen horizontal nebeneinander.
4. Nachrichten ermitteln: artikelHinzufuegen(artikel), speichern(artikel) und eine Bestätigung.
5. Reihenfolge festlegen: Die Nachrichten werden von oben nach unten angeordnet.
6. Nachrichtenarten wählen: Muss der Shop das Speichern abwarten, wird speichern(artikel) synchron dargestellt.
7. Aktivierungen ergänzen: Aktivierungsbalken zeigen die Bearbeitungsphasen.
8. Diagramm prüfen: Jeder Pfeil besitzt einen Sender, einen Empfänger und einen klaren Namen.

Passe den Detailgrad an den Zweck und die Adressaten an. In einer fachlichen Analyse reichen oft wenige, verständliche Nachrichten. Bei einem technischen Entwurf können konkrete Komponenten, Methoden und Rückgabewerte nötig sein. Überladene Abläufe lassen sich in kleinere Diagramme aufteilen und durch einen ref-Rahmen referenzieren.