Das Anwendungsfalldiagramm ist eine Form des Verhaltensdiagramms in Unified Modeling Language (UML ), das Geschäftsprozesse sowie objektorientierte Programmiersysteme und -prozesse darstellt. Daher ist UML keine Programmiersprache, sondern eine Modellierungssprache, dh eine standardisierte Methode zur Darstellung vorhandener oder geplanter Systeme. In diesem Diagramm sind alle beteiligten Objekte strukturiert und miteinander verknüpft.

1. Anwendungsfalldiagramm – Eines von vielen Diagrammen in UML
2. Anwendungsfalldiagramm in der Praxis
3. Anwendungsfalldiagrammelemente und -struktur
4. Beispiel eines Anwendungsfalldiagramms

Die Darstellung aller Arten von Objekten, Beziehungen und Prozessen in einem einzigen Diagramm wäre zu komplex und verwirrend. Aus diesem Grund werden in der UML 14 verschiedene Diagrammtypen verwendet, die in Strukturdiagramme, Verhaltensdiagramme und Interaktionsdiagramme unterteilt werden können . Interaktionsdiagramme sind wiederum eine Unterkategorie von Verhaltensdiagrammen.

Die Strukturdiagramme konzentrieren sich auf die Darstellung aller Systemelemente und ihrer Beziehungen zueinander. Ein typisches Beispiel ist das Klassendiagramm, mit dem Elemente gruppiert und in Hierarchien angezeigt werden können. Die Verhaltensdiagramme stellen dagegen keine statischen Strukturen dar, sondern zeigen den geplanten oder tatsächlichen Prozessablauf, der bei der Ausführung des Programms oder der Software stattfinden soll. In dieser Art von Diagramm steht die Dynamik im Mittelpunkt.

Das Anwendungsfalldiagramm gehört ebenfalls zur letzteren Gruppe, ist jedoch ein bestimmtes Modell , da es das erwartete Verhalten eines Systems oder einer Software in einem bestimmten Anwendungsfall zeigt . Im Vergleich zu anderen Verhaltensdiagrammen in UML ist das Anwendungsfalldiagramm ziemlich statisch, da es nur zur Beschreibung von Aktionen und Zielen verwendet werden kann, nicht jedoch zur genauen Abfolge von Prozessen und Aktionen. Für letztere werden in UML andere Diagrammtypen verwendet, z. B. Aktivitätsdiagramme, die die Prozesse chronologisch darstellen. oder die Sequenzdiagramme, die den Austausch von Nachrichten zwischen den verschiedenen Elementen eines Systems zeigen.

Im Anwendungsfalldiagramm werden die Funktionen des betreffenden Systems aus Sicht des Benutzers dargestellt (in UML als “Akteur” bezeichnet). Dieser Akteur muss nicht unbedingt ein menschlicher Benutzer sein, aber die Rolle kann auch einem externen System zugeordnet werden, das auf ein anderes System zugreift. Auf diese Weise zeigt das Anwendungsfalldiagramm die Beziehung zwischen einem Akteur und seinen Anforderungen oder Erwartungen an das System , ohne die Aktionen darzustellen, die stattfinden, oder sie in eine logische Reihenfolge zu bringen.

In der Praxis reicht diese Struktur aus, um die wichtigsten Funktionen und / oder Ziele eines Systems klar darzustellen. Aus diesem Grund ist das Erstellen eines Anwendungsfalldiagramms bei der Entwicklung von Software oder der Planung neuer Geschäftsprozesse häufig einer der ersten Schritte, da Sie so klar und einfach visualisieren können, welche Anwendungsfälle bei der Entwicklung berücksichtigt werden sollten. damit die Akteure (und im weiteren Sinne auch die Betreiber oder Kunden) ihr Ziel grundsätzlich unabhängig von der technischen Machbarkeit erreichen.

Um sicherzustellen, dass das Anwendungsfalldiagramm für alle auf einen Blick verständlich ist, werden standardisierte Elemente verwendet, um es zu erstellen. Zunächst gibt es drei Hauptelemente:

• Schauspieler: Ob es sich um eine Person oder ein System handelt, es wird mit der Zeichnung einer schematischen menschlichen Figur dargestellt.
• System: Das System, auf das sich der Anwendungsfall bezieht, hat die Form eines Rechtecks.
• Anwendungsfall: Wird als Ellipse angezeigt, die normalerweise einen Text enthält, der den Prozess kurz beschreibt.

Die Beziehung zwischen diesen Elementen wird durch Verbindungslinien dargestellt, die als Assoziationen bezeichnet werden. Eine gerade Linie zwischen dem Akteur und dem Anwendungsfall zeigt, dass der Akteur und der in der Ellipse beschriebene Anwendungsfall zusammenhängen. Eine gestrichelte Linie stellt eine Beziehung zwischen verschiedenen Anwendungsfällen her . Da es zwei verschiedene Arten der Zuordnung zwischen Anwendungsfällen gibt, wird den Zeilen ein Schlüsselwort hinzugefügt, das als “Stereotyp” bezeichnet wird. In UML wird es zwischen zwei Paare spitzer Klammern gesetzt. Die Abhängigkeitsbeziehung zwischen den Anwendungsfällen wird durch die Pfeilspitze dargestellt. Es wird zwischen diesen beiden Stereotypen unterschieden:

• Zuordnung <> : Der Anwendungsfall, in dem die gestrichelte Linie beginnt, bezieht sich auf einen zweiten Anwendungsfall, der durch die Pfeilspitze angezeigt wird.
• Assoziation <> : Der Anwendungsfall, in dem die gestrichelte Linie beginnt, kann unter bestimmten Bedingungen auf den durch die Pfeilspitze angegebenen Anwendungsfall erweitert werden, der nicht unbedingt in allen Fällen erfüllt sein muss.

Während für die Zuordnung << include >> beide Anwendungsfälle realisiert werden müssen, hängt dies bei der Zuordnung << erweiter >> von bestimmten Bedingungen ab, die im Anwendungsfalldiagramm als sogenannter Erweiterungspunkt dargestellt werden in UML. Im Schema wird der Erweiterungspunkt durch zwei Elemente dargestellt:

• Erwähnung in der Anwendungsfallellipse – Der mögliche Erweiterungspunkt wird unter dem Anwendungsfalltitel erwähnt und kurz beschrieben.
• Hinweis: Ausgehend vom Stereotyp <> wird eine gestrichelte Linie gezeichnet, die auf dem Diagramm einer Notiz endet (dargestellt als Rechteck mit einer gebogenen Ecke). Dieser Hinweis enthält die Titel von? Bedingung? und? Erweiterungspunkt ?. Hinter dem ersten steht die Bedingung, die erfüllt sein muss, damit der zweite Anwendungsfall ausgeführt werden kann, in eckigen Klammern. Hinter “Erweiterungspunkt” wird der Name angezeigt, der in der entsprechenden Anwendungsfallellipse angezeigt wird, um zu verdeutlichen, worauf sich die Erweiterung bezieht.

Bisher alle grundlegenden Komponenten, die Sie benötigen, um Ihr eigenes Anwendungsfalldiagramm zu erstellen.

Bisher haben wir nur über Theorie gesprochen. Um Ihnen eine bessere Vorstellung vom Anwendungsfalldiagramm im wirklichen Leben zu geben, zeigen wir Ihnen am Beispiel eines Bankkunden, der Geld an einem Geldautomaten abheben möchte, wie man einen erstellt.

In unserem Beispiel ist der Geldautomat das System. Der Kunde der Bank, der Schauspieler, der sie verwenden wird, und der Anwendungsfall “Geld bekommen”. Letzteres hängt mit zwei anderen Anwendungsfällen durch Einschlussassoziationen zusammen, nämlich “Authentifizierung”. und? PIN und Kontokontrolle? Wenn die Authentifizierung ungültig ist, wird die Clientanforderung nicht bearbeitet. Um zu verhindern, dass Kundenversuche auf unbestimmte Zeit wiederholt werden, muss der Kassierer die Karte behalten, wenn die PIN dreimal falsch eingegeben wird. Daher wird für den Anwendungsfall “Authentifizierung” ein Erweiterungspunkt mit der Bedingung “dreimal falsche PIN” definiert. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird der Anwendungsfall “Karte halten” in Bezug auf den Anwendungsfall “Authentifizierung” ausgeführt. durch eine Assoziation vom Typ verlängern . Mit all diesen Elementen würde unser Anwendungsfalldiagramm folgendermaßen aussehen: