Class Diagram: Konsep, Contoh dan Studi Kasus

Class diagram – Diagram kelas atau class diagram menggambarkan struktur sistem dari segi pendefinisian kelas-kelas yang akan dibuat dalam membangun sistem. Dengan memahami konsep dan contoh studi kasus berikut ini, Flin Setyadi harap pembaca sekalian dapat terbantu oleh artikel class diagram kali ini.

Kami sendiri menggunakan bantuan tools online bernama draw.io yang kini berubah nama menjadi Diagrams.net untuk membantu dalam proses pembuatan class diagram. Pembaca sekalian dapat mengakses tools membuat class diagram online dengan klik tombol di bawah ini.

Baca Juga: Mengenal Rekayasa Perangkat Lunak (RPL)

Pengertian Class Diagram

Class diagram adalah jenis diagram struktur statis yang menggambarkan struktur suatu sistem dengan menunjukkan kelas sistem, atributnya, operasi, dan hubungan antar objek.

Sedangkan class adalah sebuah spesifikasi yang jika di-instansiasi akan menghasilkan sebuah objek dan merupakan inti dari pengembangan dan desain berorientasi objek. Class menggambarkan keadaan (atribut/properti) suatu sistem, sekaligus menawarkan layanan untuk memanipulasi keadaan tersebut (metoda/fungsi).

Diagram Kelas menggambarkan struktur dan deskripsi class, package dan objek beserta hubungan satu sama lain seperti containment, pewarisan, asosiasi, dan lain-lain.

Diagram Kelas memberikan pandangan secara luas dari suatu sistem dengan menunjukan kelas-kelasnya dan hubungan mereka. Class Diagram bersifat statis; menggambarkan hubungan apa yang terjadi bukan apa yang terjadi jika mereka berhubungan.

Class diagram dapat membantu dalam memvisualisasikan struktur kelaskelas dari suatu sistem dan merupakan tipe diagram yang paling ditemui dalam pemodelan system berbasis object-oriented. Class Diagram memperlihatkan sekumpulan class, interface, dan collaborations dan relasi yang ada didalamnya.

Selama proses analisa, class diagram memperhatikan aturan-aturan dan tanggung jawab entitas yang menentukan perilaku sistem. Selama tahap desain, class diagram berperan dalam menangkap struktur dari semua kelas yang membentuk arsitektur sistem yang dibuat. Kita memodelkan class diagram untuk memodelkan static design view dari suatu system.

Model Class Diagram

Berikut ini merupakan model class diagram, terdiri dari nama kelas, atribut dan metode / operasi.

Atribut dalam diagram kelas menunjukkan data item yang menegaskan kelas. Sedangkan metode/operasi merupakan pelaksanaan prosedur/function dari kelas tersebut.

Object

Pengertian object adalah gambaran dari entity, baik dunia nyata atau konsep dengan batasan-batasan yang tepat.

Object bisa mewakili sesuatu yang nyata dalam domain problem kita seperti komputer, barang, konsumen, dapat berupa konsep seperti proses penarikan uang, pembayaran, pengembalian buku dan lainlain.

Dari object-object ini kita bisa mengabstraksikan candidate class yang mungkin terlibat.

Karakteristik Object

Karakteristik Objek adalah:

1. State, merupakan suatu kondisi / keadaan dari object yang mungkin ada. Status dari object akan berubah setiap waktu dan ditentukan
   oleh sejumlah property dan relasi dengan object lainnya.
2. Behavior (sifat) menentukan bagaimana object merespon permintaan dari object lain dan melambangkan setiap hal yang
   dapat dilakukan. Sifat ini diimplementasikan dengan sejumlah operasi untuk object.
3. Identity (identitas) artinya setiap object yang ada dalam suatu system adalah “unik”.

Cara Membuat Objek Class Diagram

1. Pengelompokan berdasarkan kata/frasa benda pada skenario / dokumentasi use case
2. Berdasarkan daftar kategori objek, antara lain:
   • Objek fisik : pesawatTelepon
   • Spesifikasi/rancangan/deskripsi : deskripsiPesawat
   • Tempat : gudang
   • Transaksi : penjualan
   • Butir yang terlibat pada transaksi : barang jualan
   • Peran : pelanggan
   • Wadah : pesawatTerbang
   • Benda yang diwadahi : penumpang
   • Organisasi : departemen
   • Kejadian : pendaratan
   • Proses : reservasi
   • Aturan atau kebijakan : aturanDiskon
   • Katalog atau rujukan : daftarPelanggan

Candidate Class

Candidate class dapat kita tentukan dengan melihat skenario use case diagram yang telah kita buat. Lalu candidate class tersebut dapat diambil dari kata benda yang muncul pada skenario use case.

Class / Kelas

Class adalah deskripsi sekelompok object dari property (atribut), sifat (operasi), relasi antar object dan semantik yang umum. Kelas merupakan blueprint / template / cetakan dari satu atau lebih object. Setiap object merupakan contoh dari beberapa class dan object tidak dapat menjadi contoh lebih dari satu class.

Notasi Class

Penamaan class menggunakan kata benda tunggal yang merupakan abstraksi yang terbaik. Pada UML, class digambarkan dengan segi empat yang dibagi. Bagian atas merupakan nama dari class. Bagian yang tengah merupakan struktur dari class (atribut) dan bagian bawah merupakan sifat dari class (operasi).

Struktur Class

Class memiliki tiga area pokok : Nama (dan stereotype), Atribut, dan Metoda (operasi). Atribut dan metoda dapat memiliki salah satu sifat berikut:

• Private, tidak dapat dipanggil dari luar class yang bersangkutan
• Protected, hanya dapat dipanggil oleh class yang bersangkutan dan anak-anak yang mewarisinya
• Public, dapat dipanggil oleh siapa saja

Instance

Penamaan Class

Setiap kelas harus memiliki sebuah nama yang dapat digunakan untuk membedakannya dari kelas lain. Penamaan class menggunakan kata benda tunggal yang merupakan abstraksi yang terbaik. Nama kelas dapat dituliskan dengan 2 cara :

1. Hanya menuliskan nama dari kelas (simple name).
2. Nama kelas diberi prefix nama package letak class tersebut (path name).

Penulisan nama kelas, huruf pertama dari setiap kata pada nama kelas ditulis dengan menggunakan huruf kapital. Contohnya, Customer dan FraudAgent.

Attribute

Sebuah class mungkin memiliki beberapa attribute atau tidak sama sekali. Atribut merepresentasikan beberapa property dari sesuatu yang kita modelkan, yang dibagi dengan semua object dari semua class yang ada. Contohnya, setiap tembok memiliki tinggi, lebar dan ketebalan Untuk penulisan atribut kelas, biasanya huruf pertama dari tiap kata merupakan huruf kapital, kecuali untuk huruf awal. Contoh : birthDate, length.

Cara menemukan atribut

1. Dari dokumentasi use case.
   • Contoh : “Pemakai memasukkan nm pegawai, alamat, no ktp
   • Di apotik “ Penjualan memasukkan data obat meliputi kode, nama, jenis”
2. Dari memeriksa struktur basis data

Methods / Operasi

Methods / Operasi adalah abstraksi dari segala sesuatu yang dapat kita lakukan pada sebuah object dan ia berlaku untuk semua object yang terdapat dalam class tersebut. Class mungkin memiliki beberapa operasi atau tanpa operasi sama sekali. Contohnya adalah sebuah class Kotak dapat dipindahkan, diperbesar atau diperkecil. Biasanya, pemanggilan operasi pada sebuah object akan mengubah data atau kondisi dari object tersebut.

Visibility / Sifat Class

Visibility merupakan property yang sangat penting dalam pendefinisian atribut dan operasi pada suatu class. Kemudian visibility menspesifikasikan apakah atribut/operasi tersebut dapat digunakan/diakses oleh class lain. UML menyediakan 3 buah tingkat visibility, yaitu:

• Private (-), tidak dapat dipanggil dari luar class yang bersangkutan
• Protected (#), hanya dapat dipanggil oleh class yang bersangkutan dan anakanak yang mewarisinya
• Public (+), dapat dipanggil oleh siapa saja

Stereotype Class

Stereotype adalah sebuah mekanisme yang digunakan untuk mengkategorikan sebuah class. Misal, kita ingin mencari form dalam
model. Kita dapat menciptakan Form stereotype, dan dapat menemukan seluruh form dalam stereotype Form.

Fitur ini memudahkan kita dalam mengorganisasi responsibility dari tiap-tiap class. Sebagai contoh, beberapa class yang memiliki stereotype Form memiliki responsibility untuk menampilkan dan menerima informasi dari user. Terdapat 3 stereotype utama dalam UML, yaitu boundary, entity dan control.

Boundary Class

Boundary class adalah class yang terdapat batasan sistem dan dunia nyata. Hal ini mencakup semua form, report, hardware interface seperti printer atau scanner. Boundary class dapat diidentifikasi dari Use Case Diagram.

Minimal terdapat satu buah boundary class dalam relasi actor dengan use case. Sehingga boundary class merupakan yang mengakomodasi interaksi antara actor dengan sistem.

Entity Class

Entity class menyimpan informasi yang mungkin akan disimpan ke sebuah storage. Class dengan stereotype entity dapat ditemukan di
flow of event (scenario dari use-case diagram) dan interaction diagram. Entity class dapat diidentifikasi dengan mencari kata benda (noun) yang ada pada flow of events. Selain itu, dapat juga diidentifikasi dari struktur database (dilihat dari nama-nama tabelnya).

Sebuah entity class mungkin perlu dibuat untuk sebuah tabel. Bila sebuah table menyimpan informasi secara permanen, maka entity class akan menyimpan informasi pada memory ketika sistem sedang running.

Control Class

Control class bertanggung jawab dalam mengatur kelas-kelas yang lain. Seperti yang terlihat pada gambar di bawah, control class
bertanggung jawab dalam mendelegasikan responsibility kepada kelas lain. Control class juga bertanggung jawab dalam mengetahui dan menyampaikan business rule dari sebuah organisasi. Class ini menjalankan alternate flow dan mampu mengatasi error. Karena alasan ini control class sering disebut sebagai manager class.

Simbol Class Diagram

Berikut ini merupakan beberapa simbol class diagram, diantaranya:

Simbol	Deskripsi
package	package merupakan sebuah bungkusan dari satu atau lebih kelas
kelas	kelas pada struktur sistem
antarmuka / interface	Sama dengan konsep interface dalam pemrograman berorientasi objek
asosiasi / association	relasi antar kelas dengan makna umum, asosiasi biasanya juga disertai dengan multiplicity
asosiasi berarah / directed association	relasi antar kelas dengan makna kelas yang satu digunakan oleh kelas yang lain, asosiasi biasanya juga disertai dengan multiplicity
generalisasi / Generalization	relasi antar kelas dengan makna generalisasi-spesialisasi (umum khusus)
kebergantungan / dependency	relasi antar kelas dengan makna kebergantungan antar kelas
agregasi / aggregation	relasi antar kelas dengan makna semua-bagian (whole-part)

Class Diagram Relationships

Relasi atau relationship menghubungkan beberapa objek sehingga memungkinkan terjadinya interaksi dan kolaborasi diantara objekobjek yang terhubung. Dalam pemodelan class diagram, terdapat tiga buah relasi utama yaitu association, agregation dan generalization. Simbol Relasi ini dapat anda lihat pada tabel Simbol class Diagram.

3 macam Class Diagram relationships (hubungan):

• Association. Suatu hubungan antara bagian dari dua kelas. Terjadi association antara dua kelas jika salah satu bagian dari kelas mengetahui yang lainnya dalam melakukan suatu kegiatan. Di dalam diagram, sebuah association adalah penghubung yang menghubungkan dua kelas.
• Aggregation. Suatu association dimana salah satu kelasnya merupakan bagian dari suatu kumpulan. Aggregation memiliki titik pusat yang mencakup keseluruhan bagian. Sebagai contoh : OrderDetail merupakan kumpulan dari Order.
• Generalization. Suatu hubungan turunan dengan mengasumsikan satu kelas merupakan suatu superClass dari kelas yang lain. Generalization memiliki tingkatan yang berpusat pada superClass. Contoh : Payment adalah superClass dari Cash, Check, dan Credit.

Asosiasi

Relasi asosiasi merupakan relasi structural yang menspesifikasikan bahwa satu objek terhubung dengan objek lainnya. Relasi ini tidak
menggambarkan aliran data, sebagaimana yang terdapat pada pemodelan desain pada analisa terstruktur. Relasi asosiasi dapat dibagi menjadi 2(dua) jenis, yaitu uni-directional association dan bi-directional association.

Uni-directional

Objek pilot memiliki uni-directional association dengan objek pesawat.

Relasi uni-directional diatas memungkinkan objek pilot untuk memanggil property dari objek pesawat. Namun tidak berlaku
sebaliknya. Objek pesawat tidak dapat mengakses property dari objek pilot.

Bi-directional

Objek pilot dapat memanggil property yang dimiliki oleh objek pesawat. Begitu juga sebaliknya, objek pesawat juga dapat memanggil
property dari objek pilot.

Hubungan association mempunyai 2 titik. Salah satu titik bisa memiliki label untuk menjelaskan association tersebut. Contoh :
OrderDetail adalah line Item untuk setiap permintaan.

Panah navigability (pengatur alur arah) dalam suatu association menggambarkan arah mana association dapat ditransfer atau
disusun.

Seperti dalam contoh : OrderDetail dapat disusun dari item-nya, namun tidak bisa sebaliknya. Panah ini juga menjelaskan siapa
“memiliki” implementasi dari association; dalam kasus ini OrderDetail memiliki Item. Association tanpa arah panah merupakan bidirectional (bolak-balik).

Aggregation Class Diagram

Aggregation merupakan bentuk khusus dari asosiasi dimana induk terhubung dengan bagian-bagiannya. Lalu aggregation merepresentasikan relasi “has-a”, artinya sebuah class memiliki/terdiri dari bagian-bagian yang lebih kecil. Dalam UML, relasi agregasi digambarkan dengan open diamond pada sisi yang menyatakan induk (whole).

Multiplicity

Multiplicity menentukan/mendefinisikan banyaknya object yang terhubung dalam suatu relasi. Indikator multiplicity terdapat pada masing-masing akhir garis relasi, baik pada asosiasi maupun agregasi.

Multiplicity dari suatu titik association adalah angka kemungkinan bagian dari hubungan kelas dengan single instance (bagian) pada titik
yang lain. Multiplicity berupa single number (angka tunggal) atau range number (angka batasan). Pada contoh, hanya bisa satu ‘Customer’ untuk setiap ‘Order’, tapi satu ‘Customer’ hanya bisa memiliki beberapa ‘Order’.

Dependency

Dependency merupakan sebuah relasi yang menyebutkan bahwa perubahan pada satu class (misal class event), maka akan
mempengaruhi class lain yang menggunakannya (misal class window), tetapi tidak berlaku sebaliknya.

Pada umumnya, relasi dependency dalam konteks Class Diagram, digunakan apabila terdapat satu class yang menggunakan / menginstance class lain sebagai argumen dari sebuah method. Perhatikan contoh dibawah, bila spesifikasi dari class Channel berubah, maka method playOn pada class FilmClip juga akan berubah.

Inheritance

Inheritance merupakan salah satu karakteristik dalam pemrograman berorientasi objek, dimana sebuah class mewarisi / inherit sifat-sifat
(dalam hal ini atribut & operasi) dari class lain yang merupakan parent dari class tadi. Class yang menurunkan sifat-sifatnya disebut superclass, sedangkan class yang mewarisi sifat dari superclass disebut subclass.

Inheritance disebut juga hierarki “is-a” (adalah sebuah) atau “kind-of” (sejenis). Subclass dapat memiliki atau menggunakan atribut & operasi tambahan yang hanya berlaku pada tingkat hierarkinya. Karena inheritance relationship bukan merupakan relationship diantara
objek yang berbeda, maka relationship ini tidak diberi nama. Begitu pula dengan penamaan role dan multiplicity.

Generalization Class Diagram

Abstract class: jika satu class hanya diperlukan sebagai template untuk class-class yang lebih spesifik (dalam sistem tidak akan ada object dari class tsb). Tidak memiliki instance, dalam notasi namanya dituliskan huruf miring (italic)

Class person merupakan generalisasi, class doctor dan class patient adalah spesialisasi. Class yang menjadi superclass (dalam hal ini adalah class person) dinamakan abstract class, sedangkan class yang menjadi subclass (class doctor dan class patient) dinamakan concrete class

Membuat class diagram

Ketika menggambarkan sebuah class kita tidak perlu menampilkan seluruh atribut atau operasi. Karena dalam sebagian besar kasus kita tidak dapat menampilkannya dalam sebuah gambar, karena terlalu banyaknya atribut atau operasinya, bahkan terkadang tidak perlu karena kurang relevannya atribut atau operasi yang akan ditampilkan.

Sehingga kita dapat menampilkan atribut dan operasinya hanya sebagian atau tidak sama sekali. Kosongnya tempat pengisian bukan
berarti tidak ada. Karena itu kita dapat menambahkan tanda ellipsis (…) pada akhir daftar yang menunjukkan bahwa masih ada atribut atau operasi yang lain.

Setiap diagram Class memiliki Class (kelas), association, dan multiplicity. Sedangkan navigability (alur arah) dan role (kegiatan) merupakan optional (tidak diharuskan).

Package Class Diagram

Untuk mengatur pengorganisasian diagram Class yang kompleks, dapat dilakukan pengelompokan kelas-kelas berupa package (paket). Package adalah kumpulan elemen-elemen logika UML. Gambar di bawah ini mengenai model bisnis dengan pengelompokan kelas-kelas dalam bentuk paket-paket :

class diagram perpustakaan

Berbagai Contoh class diagram sederhana

Baca Juga: Activity Diagram dalam Unified Modeling Language (UML)

Referensi

Permatasari D.I. 2017. Class Diagram. Surabaya: Politeknik Elektronika Negeri Surabaya