{"id":2473,"date":"2018-11-12T05:35:40","date_gmt":"2018-11-12T03:35:40","guid":{"rendered":"http:\/\/medtech-ingenieur.de\/?p=2473"},"modified":"2021-08-06T14:41:17","modified_gmt":"2021-08-06T13:41:17","slug":"sequenzdiagramme-richtig-modellieren-wann-warum-und-wie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/en\/sequenzdiagramme-richtig-modellieren-wann-warum-und-wie\/","title":{"rendered":"Modeling sequence diagrams correctly \u2013 when, why and how?"},"content":{"rendered":"<p>Sequenzdiagramme (engl.\u00a0<span class=\"hiddenSuggestion\">Sequence<\/span>\u00a0<span class=\"hiddenSuggestion\">Diagram<\/span>) dienen zur dynamischen Modellierung von Kommunikationsabl\u00e4ufen und Interaktionen zwischen Systemkomponenten\u00b9. Der zeitliche Verlauf bekommt in dieser Darstellungsform eine besondere Bedeutung. Dieser Artikel soll Ihnen dabei behilflich sein, Sequenzdiagramme richtig und sinnvoll zu modellieren. Dabei wird auf die g\u00e4ngigsten Komponenten eingegangen.<\/p>\n<h3>Warum verwendet man Sequenzdiagramme?<\/h3>\n<p>Bevor Sie mit der Modellierung starten, sollten Sie bereits Kenntnisse in UML (<strong>U<\/strong>nified <strong>M<\/strong>odelling <strong>L<\/strong>anguage) oder SysML (<strong>Sys<\/strong>tem <strong>M<\/strong>odelling <strong>L<\/strong>anguage) besitzen \u00b2. Falls nicht, haben wir einige interessante Artikel zu diesem Thema (<a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/category\/systemarchitekten\/\">mehr lesen<\/a>). Wie bereits erw\u00e4hnt handelt es sich bei einem Sequenzdiagramm um eine dynamische Darstellungsform. Anders als bei statischen Diagramme, werden Abl\u00e4ufe und Interaktionen des Systems, der Software oder der Hardware beschrieben. Im Diagramm sind also die Komponenten vorhanden, die miteinander interagieren oder Informationen\u00a0austauschen und die Reihenfolge wie dies geschieht. Deshalb stellt die vertikale Achse des Sequenzdiagramms die Zeitachse dar. Die Leserichtung geht von oben nach unten. Mithilfe von Pfeilen\u00a0in horizontaler Richtung k\u00f6nnen dann die Kommunikationen bzw. Interaktionen zwischen den Komponenten dargestellt werden. Sequenzdiagramme in SysML unterscheiden sich nicht zu derer in UML. In der folgenden Abbildung ist ein Sequenzdiagramm dargestellt, das bereits die wichtigen \u00a0<span class=\"hiddenSpellError\">Modellierungselemente\u00a0<\/span>beinhaltet. Ein Benutzer verwendet in dem Beispiel eine Tastatur, um Zahlen auf einen Bildschirm ausgeben zu k\u00f6nnen. Wird ein Taster der Tastatur bet\u00e4tigt, wird eine Nachricht an den Computer gesendet. Um die Nachricht auswerten zu k\u00f6nnen, erstellt der Computer eine neue Instanz der Klasse &#8222;Message Parser&#8220;.\u00a0 Anschlie\u00dfend erh\u00e4lt er den ausgew\u00e4hlten Taster und kann \u00fcberpr\u00fcfen, ob es sich um eine Zahl handelt. Wenn ja, wird die Zahl auf dem Bildschirm ausgegeben. Wenn nicht, erscheint der String &#8222;not a number&#8220;.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Sequence-diagram.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-2474 size-full\" src=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Sequence-diagram.png\" alt=\"Beispiel eines Sequenzdiagramms\" width=\"799\" height=\"865\" srcset=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Sequence-diagram.png 799w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Sequence-diagram-277x300.png 277w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Sequence-diagram-768x831.png 768w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Sequence-diagram-100x108.png 100w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Sequence-diagram-150x162.png 150w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Sequence-diagram-200x217.png 200w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Sequence-diagram-300x325.png 300w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Sequence-diagram-450x487.png 450w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/Sequence-diagram-600x650.png 600w\" sizes=\"auto, (max-width: 799px) 100vw, 799px\" \/><\/a><\/p>\n<h3>Pro und Contra von Sequenzdiagrammen<\/h3>\n<p>Es ist nicht immer sinnvoll jedes Systemverhalten als Sequenzdiagramm abzubilden. Sie sollte sich deshalb immer im Klaren sein, warum Sie etwas modellieren m\u00f6chten und welchen Zweck das Diagramm erf\u00fcllen soll. Die folgenden Pros und Contras k\u00f6nnen Ihnen bei der Entscheidung &#8222;modellieren oder nicht modellieren&#8220; helfen.<\/p>\n<p><strong>Pro:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Anwendungsf\u00e4lle k\u00f6nnen detailliert dargestellt werden<\/li>\n<li>Interaktionen und Kommunikationsabl\u00e4ufen zwischen Systemkomponenten und Aktoren werden sehr verst\u00e4ndlich<\/li>\n<li>Verhaltensentscheidungen k\u00f6nnen mithilfe von Sequenzdiagramme getroffen werden<\/li>\n<li>Abgleich des Ist-Zustands mit dem Wunsch-Zustand<\/li>\n<li>Sehr gut geeignet zur Dokumentation von Testf\u00e4llen<\/li>\n<li>Befassen mit komplexer Logik, Prozessen oder Methoden<\/li>\n<\/ul>\n<p><strong>Contra:<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Sequenzdiagramme bilden nur Schnappschuss des Systems unter bestimmten Umst\u00e4nden ab<\/li>\n<li>Sehr hoher Wartungsaufwand bei Ver\u00e4nderungen am Systemverhalten<\/li>\n<li>Unm\u00f6glich jeden Schnappschuss darzustellen<\/li>\n<li>Modellierung eines Verhaltens, dass in der Realit\u00e4t so nicht realisiert ist<\/li>\n<li>Sequenzdiagramme neigen dazu, schnell komplex und unleserlich zu werden<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Usecases von Sequenzdiagrammen<\/h3>\n<p>Auch Sequenzdiagramme haben unterschiedliche Usecases. In der Entwicklung von Medizinger\u00e4ten eignen sich Sequenzdiagramme\u00a0besonders in den folgenden Szenarien:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Verhaltensweise von Methoden:<\/strong> W\u00e4hrend der Softwareentwicklung werden Sequenzdiagramme \u00fcberwiegend verwendet, um die Funktionsweise von Methoden bzw. Funktionen zu modellieren. Die Modellierung kann reverse stattfinden oder bereits zur Entscheidungsfindung zum Aufbau von Methoden verwendet werden.<\/li>\n<li><strong>Zeitlicher Ablauf von Testf\u00e4llen:<\/strong>\u00a0Auch die Dokumentation von Testf\u00e4llen ist wichtig, um sp\u00e4ter Tests und m\u00f6gliche Fehler reproduzieren zu k\u00f6nnen. Mithilfe des Sequenzdiagramms kann der zeitliche Ablauf der Tests beschrieben werden. Bilder sagen oft mehr als tausend Worte. Denken Sie aber daran, das Diagramm\u00a0m\u00f6glichst einfach zu gestalten, sodass es gut lesbar und leicht verst\u00e4ndlich ist.<\/li>\n<li><strong>System Usecases:<\/strong>\u00a0Auch in der obersten Modellierungsebene, der Systemebene, k\u00f6nnen Sequenzdiagramme verwendet werden, um die Usescases (z. dt. Anwendungsf\u00e4lle) des Systems abzubilden. Besonders schwierige oder unklare Anwendungsf\u00e4lle k\u00f6nnen so dokumentiert werden.<\/li>\n<\/ul>\n<!-- Shortcode [daniel-blog] does not match the conditions -->\n<h3>Komponenten von Sequenzdiagrammen<\/h3>\n<p>Ganz ohne Theorie lassen sich auch Sequenzdiagramme nicht erstellen. UML und SysML spezifiziert Symbole, Elemente und deren Namen. Auf die wichtigsten Symbole bzw. Elemente soll nun eingegangen werden. Mithilfe dieser Symbole k\u00f6nnen Sie selbstst\u00e4ndig leserliche Sequenzdiagramme erstellen.<\/p>\n<p><span style=\"color: #3366ff;\"><strong>Bilder k\u00f6nnen zum Vergr\u00f6\u00dfern angeklickt werden.<\/strong><\/span><\/p>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<th><strong>Symbol<\/strong><\/th>\n<th><strong>Name<\/strong><\/th>\n<th><strong>Beschreibung<\/strong><\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"vertical-align: top;\"><a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone\" src=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/1.png\" alt=\"\" width=\"108\" height=\"65\" \/><\/a><\/td>\n<td>Lebenslinie<\/td>\n<td>Eine Lebenslinie ist ein Teilnehmer bzw. eine Komponente der aktuellen Darstellung. Mit Lebenslinien kann interagiert und Informationen ausgetauscht werden. Interaktionen zwischen Teilnehmern bzw. Komponenten werden mit Pfeilen dargestellt (siehe asynchroner bzw. synchroner Pfeil).<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"vertical-align: top;\"><a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/2.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone\" src=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/2.png\" alt=\"\" width=\"64\" height=\"80\" \/><\/a><\/td>\n<td>Akteur<\/td>\n<td>Ein Akteur ist ein Benutzer des Systems. Akteure\u00a0k\u00f6nnen menschliche Benutzer sein aber auch Maschinen, andere Systeme oder Subsysteme. Alles, was au\u00dferhalb\u00a0der Systemgrenze mit dem System interagiert wird auch als Akteur bezeichnet. Weitere Informationen zu Akteuren\u00a0und dem System Kontext bzw. Systemgrenzen erhalten Sie hier:\u00a0<a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/category\/systemarchitekten\/\">https:\/\/medtech-ingenieur.de\/category\/systemarchitekten\/<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"vertical-align: top;\"><a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/3.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone\" src=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/3.png\" alt=\"\" width=\"96\" height=\"87\" \/><\/a><\/td>\n<td>Grenze<\/td>\n<td>Eine Grenze kann verwendet werden, um die Systemgrenze zu modellieren. Hier k\u00f6nnen also die Schnittstellen verwendet werden, die im System Kontext Diagramm spezifiziert sind. Grenzen k\u00f6nnen auch als Lebenslinien mit dem Stereotypen &#8222;boundary&#8220; oder &#8222;interface&#8220; realisiert werden.<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"vertical-align: top;\"><a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/4.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone\" src=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/4.png\" alt=\"\" width=\"25\" height=\"82\" \/><\/a><\/td>\n<td>Aktivit\u00e4tsbalken<\/td>\n<td>Aktivit\u00e4tsbalken stellen dar, wie viel Zeit eine Komponente f\u00fcr eine Aufgabe ben\u00f6tigt. Je l\u00e4nger eine Ausf\u00fchrung\u00a0andauert, desto l\u00e4nger ist auch der Aktivit\u00e4tsbalken. In der oberen Abbildung ist zu sehen, dass die Durchf\u00fchrung der Gesamtaufgabe (Tastendruck \u21fe Darstellung auf Display) nat\u00fcrlich am meisten Zeit ben\u00f6tigt.<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"vertical-align: top;\"><a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/5-1.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-2494 size-full\" src=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/5-1.png\" alt=\"\" width=\"238\" height=\"73\" srcset=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/5-1.png 238w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/5-1-100x31.png 100w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/5-1-150x46.png 150w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/5-1-200x61.png 200w\" sizes=\"auto, (max-width: 238px) 100vw, 238px\" \/><\/a><\/td>\n<td>Asynchrone\u00a0Nachricht<\/td>\n<td>Asynchrone Funktionsaufrufe oder Nachrichten werden mit einer durchgezogenen Linie und einer nicht ausgef\u00fcllten Pfeilspitze dargestellt.\u00a0Der Funktionsaufruf und Eingabeparameter k\u00f6nnen dar\u00fcber geschrieben werden.<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"vertical-align: top;\"><a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/6.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-2495 size-full\" src=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/6.png\" alt=\"\" width=\"358\" height=\"68\" srcset=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/6.png 358w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/6-300x57.png 300w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/6-100x19.png 100w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/6-150x28.png 150w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/6-200x38.png 200w\" sizes=\"auto, (max-width: 358px) 100vw, 358px\" \/><\/a><\/td>\n<td>Synchrone Nachricht<\/td>\n<td>Synchrone Funktionsaufrufe oder Nachrichten werden mit einer durchgezogenen Linie und einer ausgef\u00fcllten Pfeilspitze dargestellt. Der Funktionsaufruf und Eingabeparameter k\u00f6nnen dar\u00fcber geschrieben werden.<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"vertical-align: top;\"><a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/7.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-2496 size-full\" src=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/7.png\" alt=\"\" width=\"241\" height=\"49\" srcset=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/7.png 241w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/7-100x20.png 100w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/7-150x30.png 150w, https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/7-200x41.png 200w\" sizes=\"auto, (max-width: 241px) 100vw, 241px\" \/><\/a><\/td>\n<td>Return<\/td>\n<td>Handelt es sich um einen Funktionsreturn oder allgemein um einen Return, kann ein gestrichelter Pfeil in umgekehrter Richtung mit nicht ausgef\u00fcllter Pfeilspitze verwendet werden. R\u00fcckgabeparameter k\u00f6nnen \u00fcber den Pfeil geschrieben werden.<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"vertical-align: top;\"><a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/8.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone\" src=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/8.png\" alt=\"\" width=\"312\" height=\"87\" \/><\/a><\/td>\n<td>New<\/td>\n<td>Wird eine neue Instanz eines Objektes angelegt, kann ein gestrichelter Pfeil mit nicht ausgef\u00fcllter Pfeilspitze und dem Stereotypen &lt;&lt;create&gt;&gt; verwendet werden.<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"vertical-align: top;\"><a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/9.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone\" src=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/9.png\" alt=\"\" width=\"92\" height=\"60\" \/><\/a><\/td>\n<td>Delete<\/td>\n<td>Wird eine Instanz gel\u00f6scht, kann dies durch das Delete-Symbol dargestellt werden. Ab diesem Zeitpunkt existiert\u00a0der Teilnehmer bzw. die Komponente nicht mehr. Bsp. siehe Abbildung &#8222;Message Parser&#8220;.<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td style=\"vertical-align: top;\"><a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/10.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone\" src=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/wp-content\/uploads\/2018\/10\/10.png\" alt=\"\" width=\"441\" height=\"318\" \/><\/a><\/td>\n<td>Fragmente<\/td>\n<td>Fragmente werden verwendet, um ganz allgemein gesagt Abl\u00e4ufe zu beeinflussen. Fragmente k\u00f6nnen While-Schleifen oder If-Else-Bedingungen realisieren. Hierf\u00fcr gibt es unterschiedliche Begriffe wie &#8222;alt&#8220;, die in das Fragment eingef\u00fcgt werden. Die wichtigsten Begriffe sind:<\/p>\n<ul>\n<li>alt == alternative bzw. If-Else<\/li>\n<li>assert == assertion<\/li>\n<li>break<\/li>\n<li>consider<\/li>\n<li>critical == critical region<\/li>\n<li>ignore<\/li>\n<li>loop (z.\u00a0B. While-Schleife)<\/li>\n<li>neg == negative<\/li>\n<li>opt == option<\/li>\n<li>par == parallel<\/li>\n<li>ref == link<\/li>\n<li>seq == weak sequencing<\/li>\n<li>strict == strict sequencing<\/li>\n<\/ul>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h3>Tool zur Erstellung von Sequenzdiagrammen<\/h3>\n<p>Bei MEDtech-Ingenieur kommt das Tool Enterprise Achitect zum Einsatz. Enterprise Architect ist ein kostenpflichtiges Tool von Sparx Systems und kann dazu verwendet werden, Diagramme in SysML, UML und weiteren Modellierungssprachen zu erstellen. Das Tool ist f\u00fcr die Systementwicklung sehr gut geeignet\u00b2. Dokumentationen k\u00f6nnen automatisch generiert werden. Das Tool kann hier kostenlos als Testversion <a href=\"https:\/\/www.sparxsystems.de\/uml\/download-trial\/\">heruntergeladen<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.sparxsystems.de\/uml\/ea-price\/\">hier gekauft<\/a> werden.<\/p>\n<p>\u00b9 Mehr \u00fcber Systemkomponenten erfahren Sie in diesem Artikel:\u00a0<a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/systeme-in-der-medizintechnik-sinnvolle-grenzen-setzen\/\">https:\/\/medtech-ingenieur.de\/systeme-in-der-medizintechnik-sinnvolle-grenzen-setzen\/\u00a0<\/a><\/p>\n<p>\u00b2 System Architektur richtig erstellen mit UML und SysML:\u00a0<a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/system-architektur\/\">https:\/\/medtech-ingenieur.de\/system-architektur\/<\/a>\u00a0und\u00a0<a href=\"https:\/\/medtech-ingenieur.de\/sprechen-sie-sysml\/\">https:\/\/medtech-ingenieur.de\/sprechen-sie-sysml\/<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Sequenzdiagramme (engl.\u00a0Sequence\u00a0Diagram) dienen zur dynamischen Modellierung von Kommunikationsabl\u00e4ufen und Interaktionen zwischen Systemkomponenten\u00b9. 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