Modellierung mit UML - Teil 2: Konzepte

Modellierungskonzepte

In diesem Abschnitt erläutern wir die grundlegenden Konzepte der Modellierung. Als Erstes definieren wir die Ausdrücke System und Modell und erörtern den Zweck der Modellierung. Wir erklären ihre Beziehung zu Programmiersprachen und -begriffen wie Datentypen, Klassen, Instanzen und Objekten. Abschließend beschreiben wir, wie objektorientierte Modellierung bei der Abstraktion der Systemumgebung als Grundlage eines Systemmodells dient.

Systeme, Modelle und Sichten

Ein System ist ein gegliederter Satz kommunizierender Teile. Im Folgenden beschäftigen wir uns mit technisierten Systemen, die für einen bestimmten Zweck entworfen wurden, anders als die Systeme in der Natur wie beispielsweise das Planetensystem, dessen ultimativen Zweck wir nicht kennen. Ein Auto besteht aus vier Rädern, einem Fahrgestell, einer Fahrgastzelle sowie einem Motor und hat den Zweck, Leute zu befördern. Eine Uhr, bestehend aus einer Batterie, einem Schaltkreis, Rädchen und Zeigern, wurde zur Zeitmessung entworfen. Ein Lohnabrechnungssystem bestehend aus Großrechner, Druckern, Platten, Software und Lohnbuchhaltern wurde entworfen, um Gehaltsabrechnungen für die Beschäftigten einer Firma zu erstellen.

Teile eines Systems können manchmal wiederum als Systeme angesehen werden, die wir dann als Subsysteme bezeichnen. Der Motor eines Autos, bestehend aus Zylindern, Kolben, einem Einspritzmotor und vielen anderen Teilen, ist ein Subsystem eines Autos. Genauso sind der integrierte Schaltkreis einer Uhr und der Großrechner Subsysteme. Diese Zerlegung in Subsysteme kann rekursiv wiederum auf Subsysteme angewendet werden. Objekte stellen die Beendigung dieser Rekursion dar, wenn jedes Teil einfach genug geworden ist, um ohne weitere Zerlegung vollständig verstanden zu werden.

Viele Systeme bestehen aus zahlreichen Subsystemen, die auf komplizierte Weise miteinander verbunden sind. Oftmals sind die Verknüpfungen so komplex, dass ein einzelner Entwickler sie gar nicht mehr überschauen kann. Modellierung ist ein Mittel, um diese Komplexität in den Griff zu bekommen. Komplexe Systeme werden für gewöhnlich durch mehrere Modelle beschrieben, wovon jedes einen anderen Teilaspekt oder eine andere Genauigkeitsebene beschreibt. Modellierung bedeutet, eine Abstraktion eines Systems so zu konstruieren, dass die wichtigen Aspekte hervorgehoben werden und unerhebliche Einzelheiten unbeachtet bleiben. Was aber wichtig und was unerheblich ist, hängt von der jeweiligen Aufgabe ab.