Aktivitätsdiagramm. Verhalten und Abläufe einfach modelliert.

Was sind Aktivitätsdiagramme, welchen Nutzen und welche Vorteile bieten Aktivitätsdiagramme?

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Im Aktivitätsdiagramm Abläufe beschreiben
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Aktivitätsdiagramme stellen die Ak­tivitäten eines Systems dar, die Aktionen, aus den die Aktivitäten sich zusammensetzen, und den Fluss durch die Aktivitäten.

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Ein Startknoten (Initial Node) stellt den Be­ginn eines Ablaufes dar.

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Mit einer Gabelung, auch Splitting oder Fork Node genannt, wird ein Prozessfluss parallelisiert, um nebenläufige Prozesse zu modellieren. Nebenläufigkeit heißt zeitlich unabhängig, muss allerdings nicht zwangsläufig gleichzeitig bedeuten.

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Bestätigung durch den Anwender ist eine Aktion, also ein Schritt in der Aktivität, in dem Benutzer oder System eine Aufgabe ausführen.

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Nebenläufige Prozesse können mittels Synchronisation, auch Join Node genannt, zusammengeführt werden. Nach dem Zusammenführen werden alle anliegenden Kontrolltoken und identische Objekttoken verschmolzen.

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Entscheidungsknoten visualisieren alternative Abläufe und werden als Raute dargestellt. In der Regel sind alternative Abläufe an Bedingungen geknüpft.

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Eine Zusammenführung vereinigt Flüsse, die über einen Entscheidungsknoten geteilt wurden.

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Der Endknoten zeigt das Ende einer Aktivität. Wenn ein Token ankommt, wird die Aktivität beendet.

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Was ist ein Aktivitätsdiagramm?

Ein Aktivitätsdiagramm zeigt Geschäfts- oder Softwareprozesse als Arbeitsablauf durch eine Reihe von Aktionen an. Diese Aktionen können von Personen, Softwarekomponenten oder Computern ausgeführt werden. Aktivitätsdiagramme werden beispielsweise zur Beschreibung von Geschäftsprozessen und Anwendungsfällen (Use Cases) und zur Dokumentation der Implementierung von Systemprozessen eingesetzt.

Auch komplexe Abläufe können in Aktivitätsdiagrammen anschaulich dargestellt werden. Sequenzielle und nebenläufige Abläufe werden durch Aktionen sowie durch Kontroll- und Objektflüsse abgebildet. Aktivitätsdiagramme stellen somit die Aktivitäten eines Systems dar, die Aktionen, aus den die Aktivitäten sich zusammensetzen und den Fluss durch die Aktivitäten.

Aktivitätsdiagramme sind ideal, wenn Sie die folgenden Arten von Prozessen beschreiben wollen:

  • Anwendungsfälle sowie die in diesen beschriebenen Schritte,
  • Geschäftsprozesse oder Arbeitsabläufe zwischen Benutzern und Systemen,
  • Softwareprotokolle, also die zulässigen Sequenzen von Interaktionen zwischen Komponenten und
  • Softwarealgorithmen.

Aktivitätsdiagramme können in Verantwortungsbereiche gegliedert werden, so dass die Aktionen bestimmten Modellelementen wie Klassen oder Komponenten zugeordnet werden können.

Aktivitätsdiagramme sind Verhaltensdiagramme, die die Vernetzung von Aktionen und deren Verbindungen mit Kontroll- und Datenflüssen grafisch darstellen.

Warum sind Aktivitätsdiagramme wichtig?

Aktivitätsdiagramme sind sehr vielfältig einsetzbar. Zudem können die verschiedensten Bezie­hungen zwischen Aktivitätsdiagrammen und anderen Diagrammen der UML be­stehen. Aktivitätsdiagramme sind gut geeignet, um Abläufe und deren Steuerung zu modellieren und visualisieren. In einem Aktivitätsdiagramm werden die einzelnen Schritte von Aktivitäten und die Reihenfolge in der sie ausgeführt werden dargestellt. Sie können von der Modellierung von Geschäftsprozessen bis zur Visualisierung von Kontrollflüssen verwendet werden. Deshalb können Aktivitätsdiagramme in einem Projekt überall verwendet werden, wo Verhalten beschrieben werden muss oder wo Datenflüsse oder Kontrollflüsse modelliert werden sollen.

Aktivitäten

Aktivitäten beschreiben die Reihenfolge der Abläufe innerhalb von Aktionen. Eine Aktivität wird durch ein abgerundetes Rechteck dargestellt. In dem Rechteck befinden sich die Knoten und Kanten der Aktivität. Die Knoten der Aktivität sind meist Aktionen, wobei es eine große Anzahl verschiedener Aktionen gibt.

Am häufigsten wird die „normale“ Aktion verwendet. Zwei weitere wichtige Aktionen sind die CallBahaviourAction und CallOperationAction, um innerhalb einer Aktivität ein Verhalten aufzurufen, welches anderswo definiert ist. Es ist aber auch erlaubt, dass innerhalb einer Aktivität weitere Aktivitäten gezeichnet werden – Substrukturierung.

Wie jedes Verhalten (Behavior) in der UML kann auch eine Aktivität Parameter haben. Ein- oder ausgehende Objekte einer Aktivität werden als Parameter der Aktivität bezeichnet. Diese Objekte werden auf dem Rechteck der Aktivität platziert und optional unterhalb des Namens der Aktivität mit Typangabe aufgelistet.

Aktionen

In der Unified Modeling Language (UML) stellt die Aktion das Basiselement zur Verhaltensspezifikation dar. Anders ausgedrückt ist eine Aktion eine Funktion, die nicht weiter zerlegbar und durch äußere Einflüsse unterbrechbar ist: Sie transformiert eine Eingabe zu einer Ausgabe. Aktionen sind Bestandteile von Aktivitäten. In der UML 2.0 existieren verschiedene Typen von Aktionen.

Die Summe aller Aktionen beschreibt das Verhalten der Aktivität und wird durch einen eingehenden Kontroll- oder Objektfluss ausgelöst. Ein und dieselbe Aktion kann in einem Aktivitätsdiagramm mehrfach aufgerufen werden. Eine Aktion kann eine Aktion oder eine andere Aktivität aufrufen. Einzelne Aktionen können bei Bedarf in einem eigenen Aktivitätsdiagramm verfeinert werden.

Knoten, Kanten, Token

Knoten sind die Punkte in Aktivitätsdiagrammen, an denen etwas passiert. Kanten wiederum sind sozusagen die Verbindungslinien zwischen einzelnen Knoten. Über diese Verbindungslinien wandern sogenannte Token. Diese Token zeigen an, wo momentan die Ausführung der Aktivität steht. Noch einmal genauer:

Ein Startknoten (Initial Node) stellt den Be­ginn einer Aktivität dar. Der Startknoten ist der Ausgangspunkt des Prozesses. Sind mehrere Startknoten vorhanden, werden die davon betroffenen Zweige des Prozesses nebenläufig gestartet. Falls kein Startknoten vorhanden ist, werden alle Knoten, die keine eingehenden Kanten haben, als Startpunkte interpretiert.

Ein Endknoten (Ac­tivity Final Node) beendet eine Aktivität vollständig. Nachdem alle Aktionen der Aktivität abgearbeitet wurden, endet der Prozessfluss dieser Aktivität. Dieser Punkt wird mit dem Endknoten dargestellt. Ein Aktivitätsdiagramm darf eine beliebige Anzahl von Endknoten enthalten; bei endlos laufenden Prozessen kann er fehlen.

Entscheidungsknoten stellen alternative Abläufe dar. In der Regel sind alternative Abläufe an Bedingungen geknüpft.

Eine Zusammenführung ist das Ende einer Verzweigung. Nachfolgende Aktionen werden erst ausgeführt, wenn genau ein alternativer Pfad durchlaufen ist.

Für nicht-sequenzielle Abläufe, also in Fällen, in denen die Reihenfolge der Bearbeitungsschritte irrelevant ist, bietet die UML die Notationselemente Splitting und Synchronisation an. Ein Splitting-Knoten verzweigt einen Kontrollfluss in mehrere parallele Pfade, die Synchronisation vereinigt die Kontrollflüsse wieder.

Partitionen (Aktivitätsbereiche)

Beim Modellieren von Use Cases und Arbeitsabläufen ist es oft hilfreich zu wissen, welche organisatorische Einheit für bestimmte Verarbeitungsschritte verantwortlich ist. Partitionen ermöglichen es, Verarbeitungsschritte innerhalb eines Aktivitätsdiagramms zu gruppieren.

Mit einem Aktivitätsdiagramm lassen sich Prozesse, Workflows und Algorithmen modellieren. Häufig werden sie zur Beschreibung von Anwendungsfällen (Use Cases) eingesetzt.

Die Vorteile von Aktivitätsdiagrammen

Aktivitätsdiagramme bieten die Möglichkeit, dynamische Aspekte eines Systems leicht verständlich zu modellieren. Sie beschreiben auf schnell lesbare Art und Weise die Ablaufmöglichkeiten eines Systems mit Hilfe von Aktivitäten. Ein Aktivitätsdiagramm ist im Wesentlichen ein Flussdiagramm, das den Kontrollfluss von Aktivität zu Aktivität zeigt. Dazu gehört die Modellierung von nacheinander oder möglicherweise nebenläufig erfolgenden Schritten in einem Verarbeitungsprozess. Im Bereich des Projektmanagements lassen sich Details zum Ablauf von Anwendungsfällen übersichtlich visualisieren. So werden diese Anwendungsfälle detailliert und zu einer noch besseren Grundlage für Produkte und Systeme.

Aktivitätsdiagramm mit Tool

Wenn die Aktivitäten, Aktionen, Ereignisse, Partitionen, Knoten und Kontrollflüsse definiert sind, haben Sie bereits eine solide Grundlage für den reibungslosen Ablauf Ihrer Aktivitäten gelegt. Doch dieses Wissen muss nun all denen zugänglich gemacht werden, die Ihre Software entwickeln. Die Weiterverarbeitung der Ergebnisse entscheidet also darüber, ob Ihre Bemühungen auch Früchte tragen werden. Ein passendes Tool, mit dem Sie gemeinsam im Team arbeiten können und das allen Projektbeteiligten die Ergebnisse der Analysen und Überlegungen in Echtzeit zur Verfügung stellt, ist der nächste Schritt.  Weiterlesen >>

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Was bedeutet Traceability und wie kann sie auch beim Arbeiten mit Aktivitätsdiagrammen gewährleistet werden?

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