Diagramme


Syntax-Diagramm

Computer können nur dann Daten korrekt verarbeiten, wenn diese "wohlgeformt" sind (d.h. einer gültigen Syntax entsprechen). Die Syntax als Teil der Grammatik legt fest wie Wörter einer Sprache zu größeren Einheiten zusammengefügt werden können. Betrachten wir beispielsweise die Sprache HTML. Diese legt verschiedene Tags (z. B. <html>, <head>, <body>) als Wörter der Sprache fest. Alle gültigen Wörter bilden den Wortschatz der Sprache. Natürlich müssen die Wörter der Sprache aus Zeichen eines festgelegten Alphabets stammen (z. B. a, b, .., z, A, B, ..., Z, 0, 1, ..9).

Mit Hilfe von Syntaxdiagrammen können wir die gültigen Wörter und Sätze einer Sprache beschreiben. Betrachten wir hierzu die HTML-Tags. Das Bildungsgesetz von gültigen HTML-Tags können in einem Syntaxdiagramm wie folgt dargestellt werden:

Syntax HTML-Tag

Man erkennt, dass ein HTML-Tag in spitzen Klammern notiert wird. Da die spitze Klammer zwingend ist, wird dieses in einem Kreissymbol dargestellt. Zwischen den spitzen Klammern steht mindestens ein Zeichen (z. B. <b>). Es können auch mehrere Zeichen verwendet werden (z. B. bei <title>). Dies wird im Syntaxdiagram über den Wiederholungspfeil gekennzeichnet. Da die Zeichen variieren und eigenen Regeln entsprechen können, wird hier ein Rechtecksymbol verwendet.

Ein HTML-Dokument besteht aus vielen HTML-Elementen. Ein HTML-Element wird in der Regel durch ein einleitendes und ein abschließendes Tag markiert. Beim abschließenden Tag folgt ein Schrägstrich nach der öffnenden spitzen Klammer. Nachfolgend sehen wir ein Syntaxdiagramm für ein gültiges HTML-Element.

Syntax HTML-Tag

Aufgaben

  1. Erstelle ein Syntaxdiagramm für ein gültiges HTML-Dokument, das aus den Tags <html>, <head>, <title> und <body> besteht.
  2. Eine eMail-Adresse hat einen bestimmten Aufbau (Syntax). Stelle eine gültige eMail-Adresse in Form eines Syntaxdiagramms dar (siehe Syntaxdiagramm).
  3. Eine URL kann aus mehreren Elementen bestehen. Erstelle ein geeignetes Syntaxdiagramm (-> Wikipedia (Aufbau einer URL) )


Struktogramm

Ein Algorithmus ist eine Verarbeitungsvorschrift, die aus einer endlichen Folge von eindeutig ausführbaren Anweisungen besteht, mit der man eine Vielzahl gleichartiger Aufgaben lösen kann. Ein Algorithmus gibt an, wie Eingabegrößen (z. B. Daten) schrittweise in Ausgabegrößen umgewandet werden. Wichtige Algorithmen sind beispielsweise Sortier- und Suchalgorithmen. Um Algorithmen, Methoden oder ganze Programme darzustellen, kann man Struktogramme darstellen.

Im folgenden werden die wichtigsten Elemente zur Darstellung des Kontrollflusses dargestellt.

STR0
STR1
STR2

Programmablaufplan

Anstelle eines Struktogramms kann man auch einen Programmablaufplan (PAP) erstellen.

Im folgenden wird an einem Beispiel ein PAP dargestellt. Das Programm soll den Body Mass Index berechnen (siehe http://www.bmi-rechner.net/). Der BMI ist eine Messzahl zur Bewertung des Gewichts nach folgender Formel:

PAP

PAP

Der dargestellte Programmablaufplan entspricht folgendem Java-Programm:

PAP

Weitere Informationen findet man hier.

UML-Klassendiagramm

Um Klassen mit ihren Attributen und Methoden sowie den Beziehungen zu anderen Klassen darzustellen, kann man die Modellierungssprache UML (Unified Modeling Language) verwenden. Mit Hilfe des UML-Klassendiagramms können objektorientierte Programme übersichtlich dargestellt werden. Nachfolgend sind beispielhaft drei Klassen (BuchGUI, Buecherregal, Buch) und zwei Beziehungen (gerichtete Assoziation und Aggregation) dargestellt.

UML_KD

Weitere Informationen zur UML und UML-Klassendiagrammen finden Sie bspw. hier oder hier .

Die Umsetzung eines UML-Klassendiagramms nach Java kann direkt erfolgen. In der folgenden Tabelle wird das mögliche Mapping dargestellt.

UML_JAVA

ER-Diagramm

Mit Hilfe von ER-Diagrammen können Datenmodelle beschrieben werden. Ein ER-Diagramm zeigt die Entitäten (Datenklassen), die Beziehungen (Relationships) sowie die Eigenschaften von Entitäten (Attribute). Nachfolgend wird ein Beispieldiagramm gezeigt.

UML_KD

Ein Vergleich zwischen den Modellierungselementen der UML und des ER-Diagramms zeigt, dass Datenmodelle sowohl mittels UML-Klassendiagramm als auch mittels ER-Diagramm dargestellt werden können.

UML_JAVA
Weitere Informationen zu Entity-Relationship-Modellierung (siehe Wikipedia - ER-Diagramm).

Weitere nützliche Links