20. November 2005 – Dr. Ludger Humbert

LaTeX – Teil 5: Darstellung von UML-Diagrammen 

In einer Reihe von Artikeln in der If Fase werden nützliche Elemente von LaTeX vorgestellt, die erprobt sind und bei der täglichen Arbeit der Informatiklehrerin eingesetzt werden.

In den bisher vorgelegten fünf Teilen der Artikelserie – Ausgaben 0 … 4: rhinodidactics.de/Archiv – wurden Hinweise zur Installation, grundlegenden Arbeitsweisen, Quellen zu Dokumentationen, die Arbeit mit KOMAscript, Hinweise auf PSTricks und als stärker inhaltsbezogene Elemente die Erstellung von Arbeitsblättern, Struktogrammen und Automatengrafen thematisiert. In dieser Ausgabe beschäftigen wir uns mit der Erstellung von Diagrammen der Unified Modeling Language (UML).

Zunächst ist festzustellen, dass mit UML-Diagrammen eine Familie von Diagrammen bezeichnet wird: die Bandbreite der grafischen Darstellungen umfasst (je nach Literatur mindest) sieben verschiedene Darstellungsformen, die sich in die Gruppen: statische und dynamische Modelle einteilen lassen. Dabei umfasst die Gruppe der statischen Elemente der UML Klassen- und Objektdiagramme. Die Darstellung von einzelnen Klassen kann in LaTeX ohne weiteres mit Hilfe von Tabellen erfolgen. Sollen aber Klassenbeziehungen dargestellt werden, ist die Art der Beziehung um formal korrekte Darstellungen zu ergänzen (Verbindungen mit verschiedenen Pfeilen und Kardinalitäten). Spätestens an dieser Stelle der Darstellung wünscht sich jeder Autor einen Automaten, der diese Arbeit erledigt. Hier werden die folgenden Diagrammtypen berücksichtigt.

• Use Case Diagram – Anwendungsfalldiagramm
• Sequence Diagram – Sequenzdiagramm
• Class Diagram – Klassendiagramm

Die Diagramme werden hier mit den Paketen pst-uml und msc, die auf PSTricks basieren, dargestellt. Die Pakete sind über CTAN verfügbar. Für die Übersetzung wurden die Begriffe aus der Übersetzungstabelle: www.oose.de/uml_aufdeutsch.htm benutzt. Bei der professionellen Modellierung und folgenden Programmierung sind für Entwickler integrierte Entwicklungsumgebungen nützlich, in denen die verschiedenen Sichten konstistent gehalten werden und Widersprüche in der Modellierung offensichtlich werden.
Für Lernprozesse sind solche Werkzeuge allerdings „kritisch zu betrachten“, da sie eine Vielzahl an Möglichkeiten bereithalten, die gerade zu Beginn eine Konzentration auf das Wesentliche verstellen. Daher kommt der Darstellung einzelner Diagramme, die richtig gesetzt sind, eine wichtige Funktion zu. Um Details hervorheben zu können, sind diese Diagramme in vektororientierten und möglichst editierbaren Grafikformaten (z.B. svg) zu erstellen. Einige der professionellen Werkzeuge ermöglichen diese Ausgabe der Grafiken nicht, damit man gezwungen wird, die Werkzeuge durchgängig zu benutzen.

UML-Diagramme erstellen – die Basis ist PSTricks

Die Datei pst-uml.sty mitsamt einer ausführlichen französischen Anleitung und ausgezeichneten Beispielen ist in der Fassung (Größe: 28.654 Byte; Dateidatum: 2003-05-07 21:21) verfügbar. ftp://ftp.dante.de/tex-archive/systems/win32/fptex/0.7/package/pst-uml.zip

Ein Element der Anforderungsanalyse stellt die Kommunikation über Anwendungsfälle dar. Zur Darstellung werden Anwendungsfalldiagramme verwendet. Für die Darstellung wurde versucht, das Beispiel aus der französischen Dokumentation in die deutsche Sprache zu übertragen. Der „Kunde“ und der Fall „Darstellen“ des dargestellten Anwendungsfalldiagramms wurde mit folgendem Quellcode produziert.

%
%

\documentclass{article}

\usepackage{pst-uml}

\begin{document}

\begin{pspicture}(0,0.5)(15,14.5)

  \rput(1,12){\rnode{acCL}{\umlActor{Kunde}}}
  
  \umlPutCase{5,13}{VISU}{Darstellen}
    
  \ncline{acCL}{VISU}
      
\end{pspicture}

\end{document}

Für weitere Details muss auf das Manual verwiesen werden.

Quellcode zur Erstellung des Interaktionsdiagramms

%
%

\documentclass{article}

\usepackage{msc}

\begin{document}
    
    \declinst{dat1}{Daten}{daten1}
    
    ...

    \mess{meldeAn(sicht1)}{dat1}{dat1}
    
    ...
    
    \mess{aktualisiere()}{dat2}[0.75]{sicht2}        
    
    ...

\end{document}

Die Erstellung der Klasse erfolgt mittels folgenden Quellcodes

%
%

\documentclass{article}

\usepackage{pst-uml}

\begin{document}

\umlClass{Standard 1}{%

 Attribut 1 \\

 ...

 \hline

 methode 1 \\

 methode 2}
 
\umlNote[linewidth=2pt,umlAlign=c]{%

  Dies ist ein\\Beispiel f\"ur\\eine Notiz.}%

\end{document}