Aufgabe Vorschlag A - 2 · Abitur Hessen Praktische Informatik LK 2022

Thema: Klassendiagramme und Objektdiagramme · Aus der Prüfung LK (2022)

Aufgabenstellung

2 Objektorientierte Entwicklung eines Zuchtmanagementsystems

Ein erstes UML-Klassendiagramm finden Sie in Material 3:

Material 3

UML-Klassendiagramm Zuchtmanagement

Hinweise: Die Einheit aller Längenmaße ist Zentimeter. Auf alle Attribute kann mittels get-Methoden zugegriffen werden.

2.1

Beschreiben Sie das Prinzip der Datenkapselung unter Nennung der verschiedenen Zugriffsmodifizierer aus dem Klassendiagramm und erläutern Sie dieses Prinzip am Beispiel des Containers lebewesen der Klasse Aquarium.

[4 BE]

2.2

In Material 4 ist beispielhaft der Besatz zweier Aquarien aufgeführt. Entwickeln und zeichnen Sie auf Grundlage von Material 4, unter Berücksichtigung der dort aufgeführten Hinweise sowie des Klassendiagramms, ein Objektdiagramm in UML-Notation.

[8 BE]

Material 4: Beispiel-Besatz von Aquarien

Aquarium Nr. 13

Länge 100 cm, Breite 40 cm, Höhe 40 cm

Volumen netto 140 Liter (brutto 160 Liter)

Aquarium Nr. 18

Länge 160 cm, Breite 60 cm, Höhe 60 cm

Volumen netto 504 Liter (brutto 576 Liter)

Hinweise: Das Brutto-Volumen eines Aquariums in Litern berechnet sich aus Länge*Breite*Höhe/1000. Das Netto-Volumen (Attribut nettoVolumenInLiter) ist durch Substrat (Kies und Sand) um pauschal 12,5% geringer als das Brutto-Volumen. Das jeweilige Netto-Mindestvolumen für die Fische eines Aquariums berechnet sich nach der Faustregel: Pro Zentimeter Fischlänge (Attribut laengeInCM) sind 2 Liter Wasser erforderlich.

Beispiel: 15 Tiere „Blauer Neon“ je 3 cm * 2 Liter = 90 Liter, 5 Tiere „Panda-Panzerwels“ je 5 cm * 2 Liter = 50 Liter. Die Summe von 140 Liter beider Volumenergebnisse wird in dem Attribut literBelegt gespeichert. Das Netto-Volumen des Aquariums Nr. 13 ist also mit 140 Litern ausreichend. Der Besatz mit Pflanzen ist bei dieser Berechnung nicht zu berücksichtigen.

Eine Fischart wird in einem Aquarium in einer festgelegten Gruppengröße gehalten (Attribut gruppengroesse). In einem Aquarium werden nur Arten gehalten, die zueinander verträglich sind.

Aufgabenstellung: Aufgabe Vorschlag A - 2 · Abitur Hessen Praktische Informatik LK 2022

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

2.1 Beschreiben Sie das Prinzip der Datenkapselung unter Nennung der verschiedenen Zugriffsmodifizierer aus dem Klassendiagramm und erläutern Sie dieses Prinzip am Beispiel des Containers lebewesen der Klasse Aquarium.

Lösung: Das Prinzip der Datenkapselung stellt sicher, dass nur ein kontrollierter Zugriff von außen auf Attribute und Methoden einer Klasse möglich ist. Mithilfe des Zugriffsmodifikators private (-) wird die Sichtbarkeit eines Attributs so eingeschränkt, dass nur innerhalb der Klasse darauf zugegriffen werden kann. Ein Zugriff von anderen Klassen ist dann nur über definierte Schnittstellen möglich, beispielsweise über get- und set-Methoden. Durch den Zugriffsmodifizierer public (+) ist ein Zugriff von außerhalb und innerhalb der Klasse möglich. Die Zugriffsart protected (#) in der Klasse Lebewesen ermöglicht den Zugriff innerhalb der Klasse und seiner Spezialisierungen (z.B. aus der Subklasse Fischart). In der Aquaristik-Software muss sichergestellt werden, dass die Attribute vor missbräuchlichen oder versehentlichen Veränderungen geschützt werden. Der Container lebewesen der Klasse Aquarium soll nur mithilfe der öffentlichen Methode besetzeAquarium() verändert werden können. Somit wird verhindert, dass durch direktes Hinzufügen von Fischen in ein Aquarium ein Überbesatz entstehen kann.

2.2 In Material 4 ist beispielhaft der Besatz zweier Aquarien aufgeführt. Entwickeln und zeichnen Sie auf Grundlage von Material 4, unter Berücksichtigung der dort aufgeführten Hinweise sowie des Klassendiagramms, ein Objektdiagramm in UML-Notation.

Lösung: Das Diagramm enthält zwei Aquarium-Objekte mit ihren Attributwerten: - `:Aquarium` (nr = 18, laenge = 160, breite = 60, hoehe = 60, nettoVolumenInLiter = 504, literBelegt = 368, anzahlFischArten = 1) verknüpft mit: - `:Fischart` (name = Diskus Red spotted green, herkunft = Südamerika, minTemp = 28, maxTemp = 30, laengeInCM = 23, gruppengroesse = 8) - `:Aquarium` (nr = 13, laenge = 100, breite = 40, hoehe = 40, nettoVolumenInLiter = 140, literBelegt = 140, anzahlFischArten = 2) verknüpft mit: - `:Pflanzenart` (name = Zwergpfeilkraut, herkunft = Südamerika, minTemp = 20, maxTemp = 28, wuchshoehe = 10, lichtbedarf = mittel) - `:Fischart` (name = Panda-Panzerwels, herkunft = Südamerika, minTemp = 23, maxTemp = 26, laengeInCM = 5, gruppengroesse = 5) - `:Fischart` (name = Blauer Neon, herkunft = Südamerika, minTemp = 24, maxTemp = 32, laengeInCM = 3, gruppengroesse = 15) - Das Pflanzenart-Objekt `:Pflanzenart` (name = Amazonas Schwertpflanze, herkunft = Südamerika, minTemp = 22, maxTemp = 28, wuchshoehe = 70, lichtbedarf = mittel) ist beiden Aquarien zugeordnet. - Die Fischarten im Aquarium 13 sind über die reflexive Assoziation `vertraeglichMit` beidseitig miteinander verbunden.

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