Das Klassendiagramm – Sachverhalte strukturiert darstellen

Als Projektleiter, Analyst oder Produktentwickler bzw. deren Berater bist Du mit folgenden Fragen konfrontiert:

• Wie können wir bzgl. eines vielschichtigen Sachverhalts für Begriffsklarheit sorgen?
• Auf welche Weise stellen wir Geschäftsobjekte, ihre Merkmale und Beziehungen anschaulich dar?
• Womit können wir den fachlichen Scope einer Initiative modellieren?

Unterstützung findest Du im Klassendiagramm und dem Verfahren der Objektmodellierung.

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Ergebnis: Transparenz und Klarheit über Geschäftsobjekte, ihren Eigenschaften und Beziehungen hergestellt

Teilnehmer: mind. 1 (besser im Team)

Dauer: ab 15 Minuten (je Zahl und Vielschichtigkeit der Geschäftsobjekte )

Utensilien: Zettel & Stift oder Notebook & Office Software oder Modellierungssoftware

Zweck

Mit einem Klassendiagramm entwickelst, visualisierst und kommunizierst Du die statischen Strukturen eines neuen bzw. zu entwickelnden soziotechnischen Systems. Das kann beispielsweise ein Unternehmen, ein Fachbereich oder eine Software-Applikation sein.

Schnell erhalten Dein Team und Du mit dem Darstellungstyp einen Überblick über zu betrachtende Elemente, ihre wesentlichen Eigenschaften und wechselseitigen Beziehungen.

Klassendiagramme bieten Orientierung. Wenn Begriffe unklar sind, unterschiedliche Synonyme und Homonyme kursieren bzw. der strukturelle Gesamtzusammenhang fehlt, leistet die Visualisierungsform großartige Dienste.

Zudem realisiert das Werkzeug eine normative Funktion. Es definiert, was im Scope eines Systems ist. Und was draußen. Alles was das Klassendiagramm zeigt, ist wichtig. Alles andere ist für den Zweck irrelevant. Last but not least hilft das Konzept dabei eine gemeinsame Sprache herauszubilden und Begriffsklarheit zu erlangen.

Synonyme für das Klassendiagramm sind Konzeptionelles Modell, Konzeptmodell, Konzept(land)karte sowie (Fach-)Domänenmodell.

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Aufbau

Klassendiagramm – „Welche Struktur hat ein System?“

Ein Klassendiagramm besitzt einen aussagekräftigen Titel, Informationen zum Autor sowie den Stand der letzten Bearbeitung. Klassendiagramme kannst Du für bestehende oder zukünftige Systeme entwickeln. Am besten Du notierst ebenfalls in den Meta-Informationen, ob es sich um ein Ist- bzw. Soll-Modell handelt.

Falls möglich, sollte ein Klassendiagramm auf eine DIN-A4 Seite passen. Somit bleibt das Diagramm handlich und übersichtlich.

Klasse – „Welche Geschäftsobjekte sind relevant?“

Eine Klasse (auch Geschäftsobjekt, Konzept oder Entität) repräsentiert ein reales oder virtuelles Geschäftsobjekt, also ein Sachverhalt, den das Unternehmen nutzt, bezieht oder verkauft. Bei einem Automobilhersteller ist das Beispielsweise das Fahrzeug oder das Werk (beide real) bzw. die Bestellung oder die Typprüfung (beide virtuell).

Klassen sind die Elemente, mit denen die Abteilungen Deines Kunden hantieren. Sie werden als Rechteck dargestellt. Eine gute Klasse besitzt einen eindeutigen Namen, ist im Singular und vermeidet unübliche Fachbegriffe und Abkürzungen. Zudem solltest Du eine Klasse mit einer Kurzbeschreibung, häufig verwendeten Synonymen sowie ein bis zwei Beispielen versehen.

Beachte, dass es sich bei Klassen nicht um die konkreten Ausprägungen handelt. So ist der Produktionsstandort in Wolfsburg eine konkrete Instanz der Klasse Werk, Dein Dienstwagen (falls Du einen fährst) eine Instanz der Klasse Fahrzeug.

Softwareentwickler sprechen hier von Klasse und Objekt. Die Klasse ist ein abstrakter verallgemeinernder Oberbegriff für die Beschreibung der gemeinsamen Struktur und des gemeinsamen Verhaltens von konkreten Objekten.

Attribut – „Welche Eigenschaften zeichnen eine Klasse aus?“

Ein Attribut (auch Eigenschaft, Merkmal oder Charakter) ist ein Merkmal bzw. eine Eigenschaft einer Klasse. Typische Vertreter im Business Kontext sind Name, Bezeichner oder Status. Attribute notierst Du direkt im Rechteck einer Klasse, am besten alphabetisch sortiert. Je nach Aufgabenstellung ist es sinnvoll, dass Du ein Attribut mittels Zusatzinfos weiter präzisierst. Einige Anregungen:

• Der Datentyp beschreibt, ob es sich um einen Text, eine natürliche Zahl oder ein Datum handelt.
• Die Struktur legt fest, welchen Aufbauregeln ein Attribut genügt. Beispielsweise beginnen Telefonnummern in Deutschland immer mit einer ‚0‘.
• Die Sprache definiert die sprachlichen Attributeausprägungen, beispielsweise Deutsch oder Englisch.
• Die Auswahlmöglichkeiten grenzen die Attributeausprägungen ein. So könnte der Statusattribut eines Projektberichts entweder ‚rot‘, ‚gelb‘ oder ‚grün‘ sein.

Ein Attribut sollte im Namen frei von Klasseninformationen sein. Hat die Klasse ‚Person‘ beispielsweise ein Attribut ‚Personennamen‘, so kannst Du dieses getrost auf ‚Namen‘ kürzen. Tappe nicht in die Falle, eine Klasse mit zu vielen Attributen zu versehen. Dein Klassendiagramm soll keine weltweite Gültigkeit besitzen, sondern nur den ausgewählten Stakeholdern im Projekt dienen. Gehe angemessen vor.

Beziehung – „Wie stehen die Klassen miteinander in Verbindung?“

Klassen (auch Verbindung und Relation) können miteinander in Beziehung stehen. Zum Beispiel steht ein Fußballspieler bei einem Fußballverein unter Vertrag. Auch zwei oder mehr Beziehungen zwischen identischen Klassen sind möglich. So kann ein Angestellter für einen Unternehmer arbeiten, gleichzeitig können die beiden Sportfreunde sein.

Eine Klasse kann auch mit sich selbst in Beziehung stehen. So können Fußballspieler miteinander befreundet sein oder untereinander konkurrieren. Beziehungen stellst Du durch einen Strich mit (gerichtete Beziehung) oder ohne Pfeilspitzen (ungerichtete Beziehung) dar.

Auch Beziehungen kannst Du mit Zusatzinfos anreichern.

• Charakterisiere die Beziehung durch eine Beschreibung, beispielsweise Fahrzeug ‚wird gebaut in‘ Werk. Gerne kannst Du durch Pfeile wie ‚<‚ oder ‚>‘ die Leserichtung angeben.
• Führe gerichtete Beziehungen durch Pfeile an den Strichen zwischen Klassen ein. Gerichtet heißt, dass die eine Klasse die Beziehung kennt, die andere jedoch nicht. Beispielsweise kennst Du höchstwahrscheinlich den amtierenden Bundeskanzler, dieser Dich mit hoher Sicherheit jedoch nicht.
• Ergänze die Beziehungen mit Mengenangaben, den sogenannten Multiplizitäten. Damit definierst Du, wie viele Instanzen einer Klasse mit einer anderen Instanz in Beziehung stehen. Beispielsweise besteht die spielende deutsche Fußballnationalmannschaft aus maximal 11 Spielern und minimal einem Spieler.

Aggregation, Komposition, Methoden, Beziehungsrollen, Private, Public und Vererbung – es gibt fast unzählige weitere Konzepte, um ein Klassendiagramm mit zusätzlichen Infos anzureichern. Für den praktischen Gebrauch sind obere Aspekte jedoch ausreichend. Mehr verwirrt die meisten Leser nur, insbesondere solche, die bisher keine Erfahrungen mit Modellen gemacht haben.

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Anwendung

Ein Klassendiagramm kannst Du allein oder im Team anfertigen. Soll das Modell mehreren Personen dienen, dann empfiehlt sich die gemeinsame Modellierung in dedizierten Workshops.

1. Nutzer, Scope & Tool definieren

Ermittle zunächst die Nutzer und Anwendungsfälle für das Klassendiagramm.

• Welche Akteure brauchen das Modell?
• Welche Wissensbedarfe möchte er damit adressieren?
• In welchen Situationen kommt das Modell zum Einsatz?

Zurre dann den Umfang des Bereiches fest, welchen Du mit einem Klassendiagramm erfassen möchtest.

• Geht es nur um einen konkreten Fachprozess?
• Oder sind IT-Systeme ebenfalls zu berücksichtigen?
• Was ist mit Rollen und Standorten?

Präzisiere schließlich, mit welchem Werkzeug und in welcher Notationssprache das Modell entwickelt werden soll.

• Kommt die Unified Modeling Language oder das Entity Relationship Model zum Einsatz?
• Soll PowerPoint oder ein spezielles Modellierungswerkzeug eingesetzt werden?
• Wo wird das Ergebnis abgelegt? Zentral auf einem Laufwerk oder integriert in einem bestehenden Modell?

2. Klassen identifizieren

Jetzt identifizierst Du die Geschäftsobjekte, also die Entitäten, von denen die Abteilungen sprechen.

• Welche Begriffe fallen immer wieder?
• Was ist der Output, an denen ein Fachbereich gemessen wird?
• Welchen Input benötigt eine IT-Abteilung?

3. Attribute identifizieren

Auf Basis der Klassen forschst Du dann nach Eigenschaften, den Attributen.

• Welche Merkmale eines Geschäftsobjektes sind bedeutsam?
• Wodurch unterscheidet sich eine konkrete Instanz von einer anderen?
• Wie wird eine Klasse beschrieben?

Gelegentlich kommt es vor, dass eine einfache Klasse als Attribut einer anderen dargestellt werden kann bzw. ein Attribut so umfassend wird, dass Du es besser als Klasse modellierst.

4. Beziehungen identifizieren

Nun identifizierst Du die Beziehungen zwischen den Klassen.

• Wie stehen zwei Klassen in Relation?
• Was hat ein Geschäftsobjekt A mit Geschäftsobjekt B zu tun?
• Kann eine Klasse mit sich selbst in reflexiver Beziehung stehen?

Hinterfrage isolierte Klassen, also solche die keinerlei Beziehungen zu anderen haben.

5. Diagramm abstimmen

Stimme das Klassendiagramm mit den Nutzern ab.

• Werden die Inhalte verstanden oder gibt es mehrdeutige Aspekte?
• Inwieweit reflektieren Klassen, Attribute und Beziehungen den fachlichen Kontext korrekt, konsistent und vollständig?
• Welche Informationen fehlen?

Verfeinere bei Bedarf.

Durchlaufe die Schritte 2 bis 5 iterativ – also mehrmalig – und verbessere in jedem Durchlauf das Klassendiagramm.

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Beispiele

Klassendiagramm einer Unternehmensberatung

Ein neues Beratungsprojekt, eine unternehmensübergreifende Zusammenarbeit, ein Harmonisierungsvorhaben – die Anlässe sind verschieden, die Situation jedoch fast immer die Gleiche: Viele Geschäftsobjekte, Merkmale und Beziehungen stehen im Raum. Du, Dein Team, die gesamte Abteilung geraten ins Schleudern. Was gehört eigentlich wie zusammen? Wie ist ein Begriff überhaupt definiert?

Untere Abbildung zeigt Dir beispielhaft ein Klassendiagramm für ein Beratungsunternehmen. Ein Berater ist genau bei einer Beratungsfirma beschäftigt, wiederum beschäftigt die Firma mindestens einen Berater. Ein Berater berät ein oder mehrere Kunden bzw. besitzt 0 oder mehrere Kollegen (Sonderfall: 1-Personen Beratung).

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Vor- & Nachteile

Pro

• Das Klassendiagramm ist eine einfache, aber ausdrucksstarke Darstellung von Geschäftsobjekten, ihren Eigenschaften und Beziehungen. Es vereinfacht die Analyse und Kommunikation.
• Mit etwas Übung kannst Du die Initialfassung eines Klassendiagramms in wenigen Minuten erstellen. Als Tool reicht für den Anfang Microsofts PowerPoint. Auch spezielle Modellierungswerkzeuge sind erschwinglich.
• Die Schwäche von rein textuellen Glossaren – die Darstellung von Relationen zwischen verschiedenen Konzepten – gleicht das visuelle Klassendiagramm mit seinen Beziehungen exzellent aus.
• Ein Klassendiagramm zwingt zur Präzision und Eindeutigkeit. Visuell ist sofort klar, wo noch Lücken klaffen.

Contra

• Nicht jeder Stakeholder kann und will sich auf Klassendiagramme einlassen. Praktiziere ein sanftes Heranführen. Beginne mit Klassen und ungerichteten Beziehungen. Sobald das Diagramm vertraut ist, ergänzt Du schrittweise Attribute und gerichtete Beziehungen.
• Ein Klassendiagramm ist und bleibt ein Modell der aktuellen bzw. noch zu erschaffenden Wirklichkeit. Es lässt Inhalte aus, stellt diese nur abstrakt da, bzw. erfüllt eine spezifische fachliche Aufgabe.
• Das Diagramm visualisiert ausschließlich statisch strukturelle Informationen. Für dynamische Aspekte, wie Prozessabläufe, Wechselwirkungen oder Zustandsübergänge, musst Du andere Diagrammtypen heranziehen.
• Gerade zu Beginn der Arbeit mit Klassendiagrammen fällt es schwer den richtigen Detaillierungsgrad zu treffen. Oft wird zu viel modelliert, jeder Aspekt aus der realen Welt im Diagramm reflektiert. Agiere hier mit Augenmaß.

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Praxistipps

Tipp 1 – Diagramm auf Bedarfe zuschneiden

Erweitere Dein Klassendiagramm durch für die Leser relevanten Details. Beispielsweise fügst Du für jede Klasse einen Ansprechpartner hinzu.

• Herr Meier kennt sich mit der Stückliste gut aus
• Frau Schmidt ist Experte für den Materialabruf.
• Herr Müller arbeitet seit Jahren im Bereich Werksproduktion.

Auch kannst Du hinterlegen, in welcher Software die Dateninstanzen der Klassen und ihre Beziehungen liegen. So liegen beispielsweise die Infos zu den Kunden im Customer Relationship System, Details zu den Geschäftsprozessen wiederum im Prozess-System und Einzelheiten zu laufenden und geplanten Vorhaben im Projektmanagement-Tool.

Tipp 2 – Diagramm mit dem Projektglossar verzahnen

Ein Glossar listet und erklärt zentrale Begriffe einer Fachdomäne. Sein Nachteil: Glossare werden schnell lang und unübersichtlich. An mehreren Stellen werden identische Fakten aufgeführt. Außerdem können Beziehungen zwischen den Begriffen nur per textueller Referenz realisiert werden.

Flankiere das Glossar daher mit einem Klassendiagramm. Dieses dient als Big Picture, das Glossar als Detailbeschreibung für die auf dem Diagramm abgebildeten Klassen. Viele Software Tools erlauben das annotieren von Texten an Klassen und das anschließende automatische Exportieren der Infos im übersichtlichen Tabellenformat.

Tipp 3 – Diagramm am Hauptzweck ausrichten

Eine Wanderkarte – nutzt Du zum Wandern. Ein U-Bahnplan – verwendest Du bei der Fortbewegung mit dem öffentlichen Nahverkehr. Einen Gebäudenotfallplan – hilft Dir bei der Flucht im Katastrophenfall.

Auch Dein Klassendiagramm sollte eine bestimmte Zielgruppe in fest definierten Aufgaben unterstützen. Fixiere diese apriori – also bevor Du die ersten Striche am Diagramm machst. Nicht das Diagramm ist wichtig, sondern die Fragen, welche es beantwortet.

Tipp 4 – Offene Punkte direkt im Diagramm notieren

Halte offene Fragen direkt im Klassendiagramm als Kommentar fest und setze sie in Bezug mit den Elementen.

• Es ergeben sich inhaltliche Fragen bei der Modellierung?
• Haben sich strittige Punkte herauskristallisiert?
• Bei welchen offenen Aspekten steht eine Bestätigung noch aus?

Ergänze zudem den Adressaten der Frage sowie eine eindeutige Nummer. Mit einem Blick wissen auf diese Weise alle Leser an welcher Stelle noch blinde Flecke und Ungenauigkeiten existieren.

Tipp 5 – Tätigkeit vor das Ergebnis stellen

Bei der arbeitsteiligen Entwicklung eines Klassendiagramms ist oft der Weg das Ziel. Das heißt: Der Prozess des gemeinsamen Modellierens ist mindestens genauso wichtig wie das Ergebnis.

Die Vielzahl der Arbeitssitzungen mag abschrecken bzw. scheint das Ergebnis im Vergleich der eingebrachten Zeit mickrig. Der Aufwand jedoch lohnt. Mit jedem Termin schärfen die Teilnehmer das Verständnis. Es kristallisiert sich eine geteilte Sprache heraus. Auch wird Konsens geschaffen sowie Unstimmigkeiten erkannt und ausgeräumt. Jeder trägt sein Teil zum Resultat – dem Klassendiagramm – bei.

Lesetipp

Für weitere Informationen zur Unified Modeling Language empfehle ich Dir das Eingsteigerbuch Einführung in UML* vom niederländischen Software Architect Hendrik Jan van Randen.

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Ursprung

Das Klassendiagramm ist eine der 14 Diagrammarten der Unified Modeling Language (UML), einer graphischen Modellierungssprache für Software und andere Systeme. Seit den 1990er Jahren werden Klassendiagramme meistens in der Notation der UML dargestellt.

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Bonusmaterial

SimpleClub: Klassendiagramme mit UML – Theoretische Objektorientierte Konzepte 1 (7 min) – das Klasssendiagramm im Clip erklärt

• microTool: Das Klassendiagramm. Mit Struktur zum System – Weiteres Wissen zum Klassendiagramm speziell zu den Beziehungstypen

Letzte Aktualisierung am 2024-11-21 / Affiliate Links / Bilder von der Amazon Product Advertising API