Übungsaufgaben für die Teil 1 – Prüfung der IT-Berufe zum Thema Modellierung (UML/ERD)

Übungsaufgaben für die Teil 1 - Prüfung der IT-Berufe zum Thema Modellierung (UML/ERD)

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https://oer-informatik.de/Modellierung-UML-ERD

tl/dr; (ca. 90 min Bearbeitungszeit): Übungsaufgaben zur Vorbereitung auf die Teil-1-Prüfung der IT-Berufe zu den Modellierungen von IT-Projekten mit dem UML Use-Case-Diagramm, Aktivitätsdiagramm, Klassendiagramm, Entity-Relationship-Diagramm… (Zuletzt geändert am 18.03.2025)

Anforderungsanalyse

Für ein Skigebiet soll ein neues rechnergestütztes Kassensystem (als Ticketautomat) beschafft und mit Software ausgestattet werden.

1. Nenne drei Techniken, mit Hilfe derer Du die Anforderungen an den Ticketautomaten ermitteln können.

2. Es wird vorgeschalgen, Stakeholder in die Anforderungsermittlung mit einzubeziehen.

   1. Was versteht man unter einem “Stakeholder”?

   2. Nenne drei potenzielle Stakeholder für das die Beschaffung des Ticketautomaten.

   3. Es werden verschiedene Arten von Anforderungen unterschieden. Die größte Gruppe bilden die “funktionalen Anforderungen”. Welche Untergruppen gibt es bei der zweiten großen Gruppe, den “nicht funktionalen Anforderungen” (Qualitätsanforderungen)?

UML Use-Case-Diagramm (Anwendungsfalldiagramm)

Es wurden in einem Gespräch zu Anforderungen an den Ticketautomaten mit den Stakeholdern folgende Notizen gemacht:

• Es soll die Möglichkeit geben, das Besucher Vormittags-, Nachmittags- und Ganztagstickets buchen können.

• Bei der Buchung dieser Tickets soll es die optionale Möglichkeit geben, die Gültigkeit der ausgewählten Ticketart auf 2-10 Tage zu erweitern, sofern der Besucher dies auswählt.

• Neben Besuchern gibt es im Skigebiet auch Saisonkarteninhaber.

• Besucher oder Saisonkarteninhaber haben die Möglichkeit, ein “FastTrack”-Ticket zu kaufen, mit dem sie an den Liften nicht anstehen müssen (an den Warteschlangen vorbeigehen).

• Saisonkarteninhaber können keine Vormittags-, Nachmittags- oder Ganztagstickets kaufen.

• Alle Kaufprozesse werden in jedem Fall abgeschlossen mit einem Bezahlvorgang. Dieser kann entweder als Barzahlung oder als Kartenzahlung abgewickelt werden.

Erstellt für diesen Ablauf ein UML-Use-Case-Diagramm (Anwendungsfalldiagramm).

UML Aktivitätsdiagramm

Die Bezahlabwicklung des Ticketautomaten erfolgt in folgenden Schritten:

• Der Kunde wählt das gewünschte Ticket aus.

• Der Kunde wählt die Bezahlart aus.

• Wenn die Bezahlart “Bargeld” ausgewählt wurde, fordert der Automat auf, die nötige Scheine und Münzen einzuwerfen / einzuziehen.

  • Der Kunde übergibt das nötige Geld.

  • Wenn das Geld nicht passend gegeben wurde, übergibt der Automat das Rückgeld.

• Wenn die Bezahlart “Kartenzahlung” gewählt wurde, fordert der Automat auf, die Karte einzugeben.

  • Der Kunde präsentiert die Karte und gibt die zugehörige Pin ein.

  • Automat sendet die Daten zur Prüfung an den Bezahldienstleister (z.B. die Bank).

  • Der Bezahldienstleister (z.B. die Bank) bestätigt die Zahlung.

• Es soll nur die erfolgreiche Bezahlung modelliert werden. Bei erfolgreicher Zahlung wird zeitgleich ein Ticket im Checkkartenformat ausgefertigt und eine Quittung gedruckt.

• Der Automat bedankt sich für die erfolgreiche Transaktion.

Modelliert diesen Ablauf in einem UML-Aktivitätsdiagramm.

UML Klassendiagramm

Die Software des Ticketautomats soll objektorientiert modelliert werden.

1. Jedes Ticket verfügt über einen spezifischen Preis, eine Ticketnummer und hat den Zustand bezahlt oder nicht bezahlt. Neue Tickets können nur erzeugt werden, wenn eine Ticketnummer mit übergeben wird. Jedes Ticket verfügt über eine Methode, mit der geprüft werden kann, ob das Ticket gültig ist. Um alle Eingaben validieren zu können, sollen alle Eigenschaften gekapselt werden.

   1. Was ist die Aufgabe eines Konstruktors?

   2. Was versteht man unter “Kapselung”?

   3. Erstelle ein UML-Klassendiagramm für die oben genannte Klasse.

2. Neben den allgemeinen Tickets gibt es auch noch speziellere Tickets: Tagestickets und Saisontickets.

• Tagesticket verfügen über ein Gültigkeitsdatum. Außerdem muss die Methode, die die Gültigkeit prüft, jetzt zusätzlich noch das Datum (Datentyp Date)prüfen. Tagestickets können nur erzeugt werden, wenn neben der Ticketnummer auch die Gültigkeitsdauer übergeben wird.

• Saisontickets verfügen über einen Gültigkeitsbeginn und ein Gültigkeitsende, beides muss bei der Ticketerzeugung nicht übergeben werden. Auch hier muss die Methode zur Gültigkeitsprüfung erweitert werden.

  1. Was versteht man unter Überschreibung?

  2. Was versteht man unter Überladung?

  3. Erweitere das UML-Klassendiagramm aus der obigen Aufgabe um die beiden neuen Klassen.

  4. Erkläre an dem Beispiel, was man unter “Polymorphie” versteht.

3. In einer Buchung werden ein oder mehrere Tickets zusammengefasst, Tickets existieren nur in Buchungen. Mehrere Buchungen können in einer Rechnung zursammengefasst werden, existieren aber auch ohne zugehörige Rechnung.

   1. Wie nennt man die Objektbeziehung zwischen Tickets und Buchung?

   2. Wie nennt man die Objektbeziehung zwischen Buchung und Rechnung?

   3. Erstelle ein UML-Klassendiagramm der Klassen Ticket, Rechnung und Buchung.

ER-Diagramm

Es soll eine Datenbank modelliert werden, die das gesamte Abrechnungssystem erfasst:

• Jeder Ticketautomat steht an einem spezifischen Standort.

• An jedem Standort können ein oder mehrere Ticketautomaten stehen.

• Zu jedem Standort werden Straße, Nummer, Postleitzahl und Ort erfasst.

• An einem Ticketautomaten können viele Tickets verkauft werden.

• Ein Ticket wird an einem spezifischen Ticketautomaten verkauft.

• Für jedes Ticket werden Preis, eine Ticketnummer und der Bezahlstatus erfasst.

• Auf jedem Ticket können mehrere Ticketarten zusammengefasst werden.

• Jede Ticketart kann auf vielen unterschiedlichen Tickets stehen.

• Eine Ticketart hat einen Namen und einen Standardpreis.

• Jedes Ticket verfügt über ein eindeutiges digitales Zertifikat

• Jedes digitale Zertifikat ist genau einem Ticket zugeordnet.

• Ein digitales Zertifikat verfügt über ein Gültigkeitsdatum und einen Zertifikats-Key

Erstelle für diese Problemstellung ein konzeptuelles Datenmodell nach Chen-Notation.

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Dieser Artikel und seine Texte, Bilder, Grafiken, Code und sonstiger Inhalt sind - sofern nicht anders angegeben - lizenziert unter CC BY 4.0. Nennung gemäß TULLU-Regel bitte wie folgt: “Übungsaufgaben für die Teil 1 - Prüfung der IT-Berufe zum Thema Modellierung (UML/ERD)” von Hannes Stein, Lizenz: CC BY 4.0. Der Artikel wurde unter https://oer-informatik.de/Modellierung-UML-ERD veröffentlicht, die Quelltexte sind in weiterverarbeitbarer Form verfügbar im Repository unter https://gitlab.com/oer-informatik/it-berufe-teil-1. Stand: 18.03.2025.

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