Folien zum Software Engineering Aus urheberrechtlichen Gründen (Verletzung von Rechten Dritter)...
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Folien zum Software Engineering
Aus urheberrechtlichen Gründen (Verletzung von Rechten Dritter) dürfen Sie diese Foliensammlung nicht öffentlich zur Verfügung stellen (www oder ftp)!
Mein Dank gilt allen Studierenden, die insbesondere durch aufwendige grafische Darstellungen und Diagrammbeispiele zu dieser Foliensammlung beigetragen haben.
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Falls Sie diese Folien ausdrucken möchten, wird dringend empfohlen, Handzettel mit 9 Folien je Druckseite anstatt für jede Folie eine eigene DIN-A4-Seite auszudrucken. Dies erreichen Sie, indem Sie im Menü Datei/Drucken ... in das untere Listenfeld "Drucken:", wo steht "Folien" die Zeile "Handzettel (9 Folien je Seite)" auswählen.
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Struktur der Vorlesung
Grundlagen Warum SE?, Grundprinzipien, Qualitätsmerkmale von
Software, Quantitative Trends
Methode (oder „Vorgehensmodell“, „Prozessmodell“) als allumfassender Ansatz zur Bewältigung großer Entwicklungsprojekte
Betrachtung einzelner Phasen sowie ausgewählter Ergebnisse und Techniken (Lastenheft, Funktionspunkte, UML)
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Vorlesung und Übungen
Theorie Techniken CASE-Tool
Folienunter-stützteBehandlungdesLernstoffes
Übungen inderVerwendungeinzelnerModellierungs-techniken(z.B. ERD,DFD)
Durchlaufendes Kreislaufsvom ModellzumgeneriertenProgramm undzurück
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Literatur zum Thema Software-Engineering (Kahlbrandt) B. Kahlbrandt: Software-Engineering:
Objektorientierte Software-Entwicklung mit der Unified Modeling
Language, Springer Verlag, 2. Aufl. 2001, ISBN: 3540416005 (Balzert1) H. Balzert: Lehrbuch der Softwaretechnik (Band 1):
Software-Entwicklung, Spektrum Akademischer Verlag, (2001) (Balzert2) H. Balzert: Lehrbuch der Softwaretechnik (Band 2):
Software-Management, Softwarequalitätssicherung, Unternehmensmodellierung, Spektrum Akademischer Verlag (1998), 769 Seiten
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Literatur zum Thema Software-Engineering (im WWW) (Schürr1) http://www.es.tu-darmstadt.de/lehre/
ss08/se_i/download/skript/SE1.pdf (Schürr2) http://www2.informatik.unibw-
muenchen.de/Lectures/HT99/SEU/ (Gruhn) http://ls10-www.informatik.uni-
dortmund.de/LS10/Pages/Lehre-WS9899.shtml#SoftTech
(Prechelt) http://wwwipd.ira.uka.de/~prechelt/swt2/
(SE-VV) http://www.fh-deggendorf.de/doku/fh/meile/bachelor/lehre/st/index.html
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Inhalt (1)
Einführung Motivation Grundprinzipien des SE Qualitätsmerkmale von Software Quantitative Trends
Was bietet die Informatik? Vorgehensmodelle Übergang zum Projektmanagement Werkzeuge: CASE Beschreibung und Schätzung der Projektaufgaben
Das Lastenheft Aufwandsschätzung mit dem Funktionspunkteverfahren
Modellierungstechniken „Klassische“ Techniken
Entity Relationship Diagramm Datenflussdiagramm
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Inhalt (2)
– UML (objektorientiert)• Grundlagen der Objektorientierung• Use-Case-Diagramm• Aktivitätsdiagramm• Klassendiagramm• Sequenzdiagramm• Kommunikations-/Kollaborationsdiagramm• Zustandsdiagramm
– Systembeschreibende Diagramme:• Paketdiagramm• Komponentendiagramm• Verteilungsdiagramm
• Übergang zur Programmierung / Codegenerierung• Möglichkeiten der Codegenerierung aus Diagrammen
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Inhalt (3)
• Testen– Überblick– Fehler– Statische Verfahren– Dynamische Verfahren
• Qualitätssicherung– ISO 9000– TQM– CMM
• Weitere Vorgehensmodelle– XP (Extreme Programming)
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Motivation
Gründe für SE (Auswahl) Umfang der Entwicklungsprojekte Arbeitsteilung in der Softwareentwicklung Komplexität der Anwendung Hohe Anforderungen an Qualität
Zuverlässigkeit Sicherheit (z. B. Wehrtechnik, Luft- und Raumfahrt) eingebettete Software
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Motivation
Zahlreich sind die Berichte über erhebliche Kosten- und Terminüberschreitungen Softwareprojekte, die nach Jahren der
Anstrengung und erheblichem Aufwand erfolglos aufgegeben wurden
„winzige Versäumnisse“ im Entwicklungsprozess mit zum Teil katastrophalen Folgen
Auslieferung unreifer, fehlerhafter Software
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Wegen Punkt statt Komma abgestürzt: Das Mariner-Unglück Mariner 1 (Venus Sonde) mußte 4 Min. nach dem
Start wegen unberechenbarem Flugverhalten zerstört werden. Gerüchten zufolge war aber ein Software-Fehler schuld: während des Starts sollte eine bestimmte Anweisung 3 x ausgeführt werden
DO 3 i= 1, 3 Tippfehler DO 3 i= 1. 3 ... (Aktion) ... 3 CONTINUE Dazu muß man über FORTRAN wissen:
Spaces spielen keine Rolle; dadurch wird der Ausdruck DO3i= 1.3 zu einer Wertzuweisung
Variablen brauchen nicht deklariert zu werden12
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Was ist SE
Ingenieurmäßiges Vorgehen Der Begriff Software Engineering wurde im
Jahre 1968 auf einer Konferenz der NATO in Garmisch/Partenkirchen geprägt.
Zur Zeit der damals aufkommenden und noch immer nicht bewältigten „Softwarekrise“
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Exkurs: SE und Wissenschaft (Prechelt 1999) „Die Softwaretechnik als praktische technische Disziplin hat heute
wenig wissenschaftlichen Charakter. Das vorhandene Wissen stammt überwiegend aus einer Mischung von Intuition und Empirizismus und ist nur in wenigen Fällen wissenschaftlich abgesichert, denn die meisten Beiträge sind Entwürfe (von Modellen, Methoden oder Werkzeugen) und stellen insofern nur Hypothesen dar -- und selbst diese werden meist nicht klar ausgesprochen. Geprüft werden diese Hypothesen bislang nur selten; nicht zuletzt deshalb, weil eine solche Prüfung in der Softwaretechnik meist enorm aufwendig ist.
So wissen wir beispielsweise herzlich wenig darüber, welche Eigenschaften von z.B. Entwurfsmethoden, Programmiersprachen oder Entwicklungswerkzeugen welche Qualitätsattribute der Produkte in welcher Weise beeinflussen, obwohl diese Fragen den Kern unseres Faches betreffen. Wir wissen auch fast nichts darüber, welche Fehler in welchen Situationen gemacht werden und welche Maßnahmen das verhindern könnten, oder wie man die Fehler zumindest schnell wieder findet und behebt.
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Exkurs: SE und Wissenschaft (Prechelt 1999) Als Folge dieses Zustands arbeiten vermutlich die allermeisten
softwareerzeugenden Organisationen weit unterhalb ihrer Möglichkeiten, was ihre Produktivität und die Qualität ihrer Produkte angeht.
Eine entscheidende Beobachtung in diesem Zusammenhang lautet, dass die grundsätzliche Arbeitsweise der wissenschaftlichen Methode in abgeschwächter Form auch für sehr praktische Problemstellungen in der Anwendung der Softwaretechnik verwendet werden könnte und sollte. Zum Beispiel kann die Auswahl des besseren von zwei Werkzeugen in der Regel durch ein entsprechend gestaltetes Experiment erledigt werden, wenn zuvor eine klare Fragestellung vorliegt (Was heißt ,,besser``? In welchem Zusammenhang?) und etwas Aufwand investiert wird. Dieser Aufwand könnte sich in vielen Fällen leicht amortisieren, und dennoch werden solche Untersuchungen bisher selten gemacht.“
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Prinzipien des SE
Abstraktion / Modellierung Schrittweise Verfeinerung / Hierarchisierung Modularisierung Vgl. Gruhn , F. 46 ff.
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Qualitätsmerkmale von Software
korrekt robust zuverlässig effizient es gibt noch viele offene Wünsche:
wartbar, wiederverwendbar, portierbar, kompatibel, benutzerfreundlich, interoperabel
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Quantitative Trends
Steigender Anteil von Software am Bruttosozialprodukt
Mehr als die Hälfte der Wertschöpfung von Siemens (von Pierer nach Balzert 1989)
Steigender Softwareanteil an technischen Produkten (z. B. bei Anlagen der digitalen Vermittlungstechnik bis zu 80%: Quelle BMFT 1995, S. 3 )
Für 50 % der Ausfälle im industriellen Sektor sind Software-Fehler verantwortlich. (Balzert 1998)
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SoftwarekriseKosten
Zeit1940 1968 1990
Hardwarekosten
Softwarekosten
Quelle: Herde vhb19
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Aus: Schürr121
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Abbruchrate
Aus: Gruhn, F. 16
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Kostenstruktur eines Software-Projekts (in der Software-Branche anerkannte Daumenwerte aus Pieper): Entwicklungskosten 33%
Analyse und Entwurf 40% Codierung 20% Test 40%
Wartungskosten 66% Fehlerkorrektur 20% Verbesserungen 55% Portierung 25%
Oft wird auch ein 80:20 Verhältnis zwischen Wartungs- und Entwicklungs-kosten genannt
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Kostenfaktoren (aus Pieper)
Änderungen in den Benutzeranforderungen Änderungen in Datenformaten Notfallrettungsaktionen Routinefehlerbehebung Hardware-Änderungen Dokumentation Verbesserungen Sonstiges
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Wie groß sind bekannte Programme? SAP R/3 (1994):
7.000.000 Zeilen Sourcecode 100.000 Funktionsaufrufe 20.000 Funktionen 17.000 Menüleisten 21.000 Reports
· Space Shuttle 48.000.000 Instruktionen
· EWSD (elektronisches Wählsystem ISDN) ? Instruktionen
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Was weiß der Softwareingenieur? Dass er zuerst ein Modell erstellen muss
(Grundprinzip) Wie er ein Projekt mit mehreren Personen
plant und organisiert (Vorgehensmodell) Wie er das zu erstellende Programm formal
beschreiben kann (Modellierungstechniken) Wie er Werkzeuge zur Unterstützung der
Softwareentwicklung benutzen kann (z.B. CASE)
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Was bietet die Informatik?
Prinzipien des SE Prozessmodelle / Vorgehensmodelle Modellierungstechniken Werkzeuge (Programme zur Unterstützung
der Softwareentwicklung)
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Was beinhalten Prozessmodelle? Vorgehensmodell Ergebnisse Techniken Tool Rollen
• Wann
• Was
• Wie
• Womit
• Wer
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Verbindung zwischen den Begriffen Ein Prozessmodell ist eine Vorschrift, wann
welche Ergebnisse mit Hilfe welcher Techniken zu erstellen sind.
Zusätzlich kann festgelegt sein, von wem (Rolle) und womit (CASE-Tool) die Ergebnisse zu erstellen sind.
Beispiel: In der Phase „Analyse“ ist mit der Technik "Entity-Relationship-Diagramme" das Ergebnis "Datenmodell" zu erstellen.
Ergebnisse können Diagramme, Listen, unstrukturierte Texte, Quellcode etc. sein
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Typisches Vorgehensmodell
Vorstudie / Planung Analyse Design Konstruktion Test Einführung
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Vorgehensmodellvarianten
Wasserfallmodell jede Phase wird einmal durchlaufen Problem nachträglicher Änderungen
Iteratives Modell / Spiralmodell die mittleren Phasen werden wiederholt
durchlaufen bis Zufriedenheit mit dem erreichten Ergebnis besteht
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Vorgehensmodelle: Empirie
„Derzeit folgt ungefähr die Hälfte aller [deutschen] Unternehmen einem definierten Vorgehensmodell ...
Überwiegend handelt es sich dabei um unternehmenseigene Vorgehensmodelle“
(Quelle:http://www.dlr.de/IT/IV/Studien/evasoft_abschlussbericht.pdf)
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Vorgehensmodelle: Empirie
„Es ist ein deutlicher Trend hin zu iterativen Vorgehensmodellen zu erkennen. Dies reflektiert die Erkenntnis, dass Kosten- und Liefertreue nur durch inkrementelle (sequentielle oder parallele) Entwicklung der Software garantiert werden kann.“
(Quelle:http://www.dlr.de/IT/IV/Studien/evasoft_abschlussbericht.pdf)
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Vorgehensmodelle: Empirie
„Allerdings ist zu beobachten, dass die Einhaltung von Vorgehensmodellen überwiegend in das Ermessen einzelner Entwicklungsabteilungen gestellt wird; es gibt hier noch wenig Verbindlichkeit.“
(Quelle:http://www.dlr.de/IT/IV/Studien/evasoft_abschlussbericht.pdf)
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Vorgehensmodelle: Empirie
„Es muss hier noch darauf hingewiesen werden, dass bei fast allen befragten Unternehmen keine Unterscheidung zwischen Vorgehensmodellen zur Projektdurchführung (mit Definitionen von Projektmeilensteinen) und Prozessmodellen (mit Definitionen zur Durchführung technischer Entwicklungsschritte wie Entwerfen) gemacht wurde. Letztere existieren i.A. überhaupt nicht. [Also das, was wir hier in den Übungen durchexerzieren!!] Die technische Softwareentwicklung wird der Kreativität der Entwickler überlassen. Dies deutet daraufhin, dass bei einigen Unternehmen Kosten- und Zeittreue Vorrang haben vor Qualitätstreue. Dies stellt einen gewissen Widerspruch zu den von den meisten Unternehmen als wichtig erkannten Qualitätseigenschaften dar.“
(Quelle:http://www.dlr.de/IT/IV/Studien/evasoft_abschlussbericht.pdf)
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Weitere Trends
Zunehmende Bereitschaft, frühzeitig Reviews durchzuführen
Gezielte Risikominimierung durch inkrementelle Prozesse bzw. „kleine Schritte“
Nutzung der Komponententechnologie
(Quelle:http://www.dlr.de/IT/IV/Studien/evasoft_abschlussbericht.pdf, p. 10)
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SE-Management in Organisationen
In einem Unternehmen gibt es Leute, die die Software möchten und dafür zahlen.
Sie möchten aber vorher wissen, wie lange es dauern wird und was es kosten wird.
Ein Projekt muss geplant und gemanagt werden! Es muss klar sein, wer wofür, wann gebraucht
wird und wer - auch nach Einführung der Software - für was verantwortlich ist!
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Projekte
Ergebnis / Projektziel einmalig und in überschaubarem Zeitraum
erreichbar temporäre, arbeitsteilige Organisation
neben der bestehenden Aufbauorganisation / Projektgruppe
Betrachtung aus wirtschaftlicher Sicht / Projektcontrolling
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Projektmanagement / Planung
Aktivitäten Ressourcen (Kapazitäten und Mitarbeiter) Termine Kosten
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Projektmanagement / Steuerung
Kontrolle von Leistungen, Kosten und Terminen
Koordination Information der Projektmitglieder und
Berichterstattung an den Lenkungsausschuss
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Projektmanagement / Kontrolle
Einhaltung des Projektplans Abweichungsanalyse Projektreviews (eventuell durch externe,
unabhängige Spezialistenteams)
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Der Projektmanager
Gutes Projektklima sichern Kontakt zu sonstigen vom Projekt berührten
Stellen pflegen Ressourcen beschaffen Vertretung von Teammitgliedern
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Das Projektteam
IT-Spezialisten Vertreter aus dem Anwendungsbereich mit
genügend Zeit und Lernbereitschaft Kommunikative Fähigkeiten sind gefragt 5-7 Personen
44
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Die Projektphasen
Ziele, Aktivitäten und Ergebnisse pro Phase Entscheidungszeitpunkte (Phasenenden)
Projektleiter berichtet an Kontrollgremium („Steuerungsausschuss“)
Planung und Einteilung der Phasen gemäß innerbetrieblicher Vorgaben (selbstgestrickte oder eingekaufte Methoden / Vorgehensmodelle)
45
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Entscheidung nach Phasenende
The result of the Lifecycle Milestone Review Meeting can be one of the following:
Phase Accepted: The customer representative agrees that the project has met expectations for the phase, and can proceed to the next phase.
Conditional Acceptance: The customer representative agrees that the project may proceed to the next phase, subject to the completion of specified corrective actions.
Phase Not Accepted: The project has failed to achieve the expectations for the phase: either a further iteration is scheduled, or the various stakeholders have recourse to the contract, to re-scope or terminate the project.
46
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Phasen von Rational Unified Process
47
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Rollenverteilung
Tester
Qualitäts-Manager
Projektleiter
Designer
Marketier
Vors. GF
Kunde
Programmierer
Budget-Controller
FordertNachbesserung
VersendetWerbematerial
Vertriebler
KündigtProdukt an
ÜberprüftKostenberichte
Berichtet an
Berichtet an
Macht Vorgaben
Liefert Spez.
LiefertProgramm
Überprüft ArbeitsergebnisseÜberprüft ArbeitsergebnisseA
B
C
A steht zu B in der Beziehung C
Gruhn, F.26
48
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CASE
CASE Einführung Rational Rose Andere Tools
49
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CASE
Computer Aided Software Engineering Editoren zur Erstellung von Diagrammen Gemeinsames Repository / Enzyklopädie Automatische Generierung von
Programmcode und Datenbankspezifikation
50
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Die wichtigsten Vorteile von CASE Integration bzw. Konsistenzerhaltung
zwischen den Phasenergebnissen (vertikal) Daten und Funktionen (horizontal)
Automatische Dokumentation Spätere Änderungen leichter bei
Vorhandensein eines Modells (Wartungsproblem)
51
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CASE-Tool: Beispiele
52
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CASE-Tool: Beispiele
53
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Funktionsstruktur
54
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55
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56
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57
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Datenstruktur
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59
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60
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Relationenmodell
61
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CASE-Tool Links
http://osiris.sunderland.ac.uk/sst/case2/tools.html
http://www.inf.tu-dresden.de/~rm1/bookmark.html
http://www.qucis.queensu.ca/Software-Engineering/
http://argouml.tigris.org/ (freies UML-Tool Argo)
http://www.gentleware.com (freies UML-Tool Poseidon)
http://www.rational.com
62
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Struktur eines Lastenhefts
1. Zielbestimmung Die Kinoangestellte soll in der Lage sein, Eintrittskarten für
einen bestimmten Film (in einem bestimmten Kinosaal) und einen bestimmten Platz zu verkaufen.
2. Produkteinsatz: Das Produkt dient zur Platzverwaltung bei Filmvorstellungen
in Kinos. Zielgruppe ist der/die Verkäufer(in) der Eintrittskarten.
3. Produktfunktionen: /LF10/ Erfassung, Änderung und Löschen von Filmdaten /LF20/ Erfassung, Änderung und Löschen von
Platzreservierungen
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Struktur eines Lastenhefts (2)
4. Produktdaten /LD10/ Filmdaten /LD20/ Kundendaten
5. Produktleistungen /LL10/ Eine Platzreservierung ist bei Nichtabholung der Karte 30
Minuten vor Beginn der Vorstellung automatisch zu löschen
Gewünschte Qualität Funktionalität: gut Zuverlässigkeit: sehr gut Benutzbarkeit: einfach Effizienz: normal Änderbarkeit: gut Portierbarkeit: irrelevant
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Beispiel (2)
Lastenheft „Bestellsystem für Pizzaservice“
Version 1.0 Datum: 13.12.01
1. Zielbestimmung Der Pizzaservice „Rapido“ soll in die Lage
versetzt werden, Kundendaten und telefonische Bestellungen mit einem EDV System zu verarbeiten.
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Beispiel (3)
2. Produkteinsatz Das Produkt dient zur Verwaltung von
Kunden und Bestellungen. Zielgruppe sind die Mitarbeiter des Pizzaservice.
66
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Beispiel (4)
3. Produktfunktionen (LF = Lastenheftfunktionen) /LF10/ Erfassung, Änderung und Löschen von Kundendaten /LF20/ Erfassung, Änderung und Löschen von Produktdaten /LF30/ Abfrage der relevanten
Kundendaten /LF40/ Erfassung eines Bestellvorgangs /LF50/ Ausgabe von Backauftrag,
Lieferauftrag und Rechnung67
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Beispiel (5)
4. Produktdaten (LD = Lastenheftdaten) /LD10/ Relevante Kundendaten sind
zu speichern /LD20/ Relevante Produktdaten sind
zu speichern /LD30/ Relevante Bestelldaten sind
zu speichern
68
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Beispiel (6)
5. Produktleistungen (LL = Lastenheftleistungen)
/LL10/ Die Funktionen /LF30/ und /LF50/ sollen jeweils maximal 5
Sekunden in Anspruch nehmen.
/LL20/ Es sollen maximal 1000 Kunden und 200 Produkte verwaltet werden.
69
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Beispiel (7)
6. Gewünschte Qualität Funktionalität: gut Zuverlässigkeit: sehr gut Benutzbarkeit: gut Effizienz: normal Änderbarkeit: normal Portierbarkeit: irrelevant
70
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Aufwandsschätzung
Das wichtigste Verfahren ist das Function-Point-Verfahren
in der Industrie weit verbreitet dadurch sehr gut fundierte Vergleichsbasis ein empirischer Vergleich mehrerer
Methoden ergab Genauigkeit der Schätzung im Bereich von +- 11% (Balzert 1996; 77)
71
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Vorteile der Function-Points (nach: Jenny) frühzeitig anwendbar (Basis ist die
Anforderungsanalyse, das Lastenheft) genauer später iterativ anwendbar Ergebnis ist erklärbar und nachvollziehbar für die Bewertung wird die Gesamtheit der
Anforderungen herangezogen, eine Gliederung ist nicht erforderlich
72
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Function-Points: Vorgehen
1. Quantifizierung des Projektumfangs nach Komponenten/Functions
2. Bewertung des Schwierigkeitsgrades je Function durch Points
3. Analyse der 7 Einflußfaktoren 4. Berechnung der bewerteten Function
Points 5. Ermittlung des Aufwands mittels
historischer Daten73
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Function-Points
Bewertung des Schwierigkeitsgrades Einteilung jeder Komponente in die
Komplexitätsstufen einfach, mittel oder komplex
Zuordnung von Funktionspunkten zwischen 3 und 15 je nach Komponente und Komplexitätsstufe
verschiedene Bewertungsvarianten in der Literatur
74
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Function-Points: Komponenten
Eingabedaten zählen (mit unterschiedl. Format oder Verarbeitungslogik), z. B.: Bildschirmeingaben, Eingaben über Diskette, Interfacedaten anderer Anwendungen,...
Ausgabedaten, z. B.: Bildschirmausgaben, Listen, Formulare, Interfacedaten für andere Anwendungen
75
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Function-Points : Komponenten
Abfragen gezählt wird jeweils eine Einheit von
unterschiedlich formatierten Online-Eingaben zur Suche von Information
Anwenderdateien gezählt wird jede logische Datei , die im Rahmen
des Anwendungssystems gepflegt wird
Referenzdateien alle Dateien und Tabellen, die von der Anwendung
nur gelesen werden76
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Funktion Points
Eingabedaten Abfragen AusgabedatenDatenbestände Referenzdaten
Produktanforderungen
einfachmittel
komplex
Einflussfaktoren 0 - 60
Eingabedaten 3 mittel x 4 12Abfragen 1 einfach x 3Ausgabedaten 2 .... ...DatenbeständeReferenzdaten
1
2 2 2 2 2
3
4
5
290
Anzahl Gewichtung
vgl. H. Balzert: Lehrbuch der Software-Technik, 2000290 x 0,95577
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Eingabedaten
78
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Ausgabedaten
79
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Alternative Bewertung für die Komponente Ausgabedaten:
80
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Datenbestände
81
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Abfragen
82
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Referenzdaten
83
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Festlegen der Einflussfaktoren der gesamten Anwendung
Bewertung der Faktoren mit 0 bis 5 Punkten (je Faktor)
(0 .. kein Einfluss, 5 .. starker Einfluss) Einflussfaktoren:
EF1: Verflechtung mit anderen Systemen EF2: Dezentrale Verarbeitung und Datenhaltung EF3: Transaktionsrate und Antwortzeitverhalten
84
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Festlegen der Einflussfaktoren der gesamten Anwendung
EF4: Verarbeitungskomplexität; Bewertungsspanne hier 0-30 ergibt sich aus der Summe der Einzelbewertungen (angepasst durch IBM-Deutschland, 1985) für:
+ Schwierigkeit und Komplexität der Rechenoperationen (0-10)+ Umfang der Kontrollverfahren für die
Datensicherstellung (0-5)+ Anzahl der Ausnahmeregelungen (0-10)+ Schwierigkeit und Komplexität der Logik (0-5)
85
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Festlegen der Einflussfaktoren der gesamten Anwendung
EF5: Wiederverwendbarkeit in anderen Anwendungen:z.B.: prozentualer Anteil der Wiederverwendung: bis 10% .. 0 FP, über 50% .. 5 FP
EF6: Datenbestand-Konvertierungen EF7: Benutzer- und Änderungsfreundlichkeit Addition der Einflussfaktor-
Bewertungspunkte: =EF max(EF) = 60
86
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Berechnung der bewerteten “Total Function Points” TFP TFP = FP * (0,7 + (0,01 * EF)) Wertebereich der Modifikation der
Function Points durch die Einflussfaktoren: 0,7 - 1,3,
d.h. der Einfluss der Faktoren kann (bei Kommerz. Anwendungen) maximal ±30% des errechneten Wertes betragen;
87
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Ableitung nach Erfahrungstabelle bzw. -kurve
88
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FP-MM "IBM-Wertepaare"
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
0 100 200 300 400
Mitarbeitermonate
Bew
erte
te F
un
ctio
n P
oin
ts
Aufwand
5
Aktualisierung
6
7
Funktion Points
vgl. H. Balzert: Lehrbuch der Software-Technik, 2000
290 x 0,955 = 276,95
89
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LOC pro Point
C 128 C++ 51 HTML 3.0 15 Java 29 Pascal 91 SQL 13 Visual Basic 5 29
90
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Vorschlag Balzert, 2001, S88f.
Einflussfaktoren (jeweils 0-6 Punkte) Produktleistungen Qualitätsanforderungen GUI-Anforderungen Nichtfunktionale Anforderungen Anzahl und Komplexität der Schnittstellen Algorithmische Komplexität Architektur Werkzeugeinsatz (umgekehrt proportional) Erfahrung der Mitarbeiter (umgekehrt proportional) Reife des Entwicklungsprozesses (umgekehrt
proportional)
91
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2.2 Anwendung im Detail und am Beispiel Das Beispiel:
Ein Pizzaservice möchte seine Bestellungen mit einem EDV-System verarbeiten.
Es liegt ein Lastenheft vor. (siehe oben) Entwicklungsaufwand des geforderten
Software-Systems soll vorab geschätzt werden.
92
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Anwenden der Function Point Methode (1)
1. Schritt Einordnung der Produktanforderungen
in Kategorien
93
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Anwenden der Function Point Methode (2) Einordnung der Produktanforderungen
am Beispiel Datenbestände:
vom System verwaltet im System verwendet hier:
/LD10/: Kundendaten /LD20/: Produktdaten /LD30/: Bestelldaten
94
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Anwenden der Function Point Methode (3) Referenzdaten:
in externem System vorgehalten von externem System verwaltet im System verwendet hier: nicht vorhanden Beispiel: Bestellung beim
Zulieferer Zugriff auf Bestände
und Preise des Lieferanten
95
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Anwenden der Function Point Methode (4) Eingabedaten:
elementarer Prozess Daten oder Kontrolldaten Pflege der Datenbestände hier:
/LF10/: Pflege der Kundendaten /LF20/: Pflege der Produktdaten /LF40/: Eingabe der Bestelldaten
96
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Anwenden der Function Point Methode (5)
Abfragen: einfacher, elementarer Prozess einfache Ausgabe von Daten keine weitere Verarbeitung hier:
/LF30/: Anzeige der Kundendaten
97
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Anwenden der Function Point Methode (6) Ausgabedaten:
elementarer Prozess Ausgabe von Daten durch mathematische Funktion errechnet durch Prozesslogik abgeleitet hier:
/LF50/: Ausgabe von Backauftrag, Lieferauftrag und Rechnung
98
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Anwenden der Function Point Methode (7)
2. Schritt: Klassifizierung der Funktionen und
Daten Eingabedaten:
99
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Anwenden der Function Point Methode (8)
Ausgabedaten und Abfragen
100
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Anwenden der Function Point Methode (9)
Datenbestände und Referenzdaten
101
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Anwenden der Function Point Methode (10) Klassifizierung im Beispiel:
Zusatzannahmen notwendig z.B. Rücksprache mit Auftraggeber
Eingabedaten: /LF10/: Kundendaten
ein Datentyp sechs Datenfelder einfach
102
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Anwenden der Function Point Methode (11)
/LF20/: Produktdaten
ein Datentyp vier Datenfelder einfach
/LF40/: Bestelldaten
drei Datentypen zehn Datenfelder komplex
103
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Anwenden der Function Point Methode (12)
Abfragen:
/LF30/: Abfrage der Kundendaten
ein Datentyp sechs Datenfelder einfach
104
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Anwenden der Function Point Methode (13)
Ausgabedaten:
/LF50/: Ausgabe von Backauftrag, Lieferauftrag und Rechnung
drei Datentypen 20 Datenfelder komplex
105
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Anwenden der Function Point Methode (14)
Datenbestände:
/LD10/, /LD20/, /LD30/
jeweils ein Datentyp weniger als je 20
Datenfelder alle einfach
106
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Anwenden der Function Point Methode (14)
3. Schritt Berechnung der unbewerteten Function
Points
107
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Anwenden der Function Point Methode (15)
4. Schritt:
Bestimmung von Einflussfaktoren Auf- oder Abwertung der unbewerteten Function Points um 30 Prozent
108
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Anwenden der Function Point Methode (16) Einflussfaktoren im einzelnen:
Verflechtung mit anderen Anwendungssystemen
dezentrale Daten, dezentrale Verarbeitung Transaktionsrate Verarbeitungslogik Wiederverwendbarkeit Datenbestandskonvertierungen Anpassbarkeit
109
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Anwenden der Function Point Methode (17) Die Einflussfaktoren im Beispiel:
Verflechtung mit anderen Anwendungssystemen (0-5)
hier nicht gegeben: 0
dezentrale Daten, dezentrale Verarbeitung (0-5) hier nicht gegeben: 0
110
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Anwenden der Function Point Methode (18)
Transaktionsrate (0-5)
Zusatzannahme: Einzelplatzsystem häufige Bestellannahme hier mittlere Transaktionsrate: 3
111
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Anwenden der Function Point Methode (19) Verarbeitungslogik (0-30)
Aufteilung in vier Bereiche
A) Rechenoperationen - wenige, einfache Rechenop.:
1 B) Kontrollverfahren - hier keine: 0 - denkbar:
Warenbestandsprüfung112
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Anwenden der Function Point Methode (20) C) Ausnahmeregelungen - hier keine: 0 - denkbar: unzuverlässige Kunden D) Logik - nur sehr einfache
Datenzusammenstellung - daher hier: 0 - denkbar: Routenplanung
113
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Anwenden der Function Point Methode (20) Wiederverwendbarkeit (0-5) - nicht gefordert / keine Angaben:
0 Datenbestandskonvertierungen (0-5) - nicht erforderlich - Neuentwicklung - zuvor keine Daten erhoben - Bewertung: 0 Anpassbarkeit (0-5) - Lastenheft: Qualität normal: 2
114
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Anwenden der Function Point Methode (20) C) Ausnahmeregelungen - hier keine: 0 - denkbar: unzuverlässige Kunden D) Logik - nur sehr einfache
Datenzusammenstellung - daher hier: 0 - denkbar: Routenplanung
115
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Anwenden der Function Point Methode (20) Wiederverwendbarkeit (0-5) - nicht gefordert / keine Angaben:
0 Datenbestandskonvertierungen (0-5) - nicht erforderlich - Neuentwicklung - zuvor keine Daten erhoben - Bewertung: 0 Anpassbarkeit (0-5) - Lastenheft: Qualität normal: 2
116
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Anwenden der Function Point Methode (21) Die bewerteten Funktion Points
siehe Blatt
Einflussbewertung E3 ermitteln Berechnung der bewerteten Function Points
117
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Anwenden der Function Point Methode (22)
6. Schritt Umrechnung in Mitarbeitermonate (MM)
firmenspezifische Tabelle oder Graph Function Points vs. MM empirische Daten notwendig ggf. Tabelle / Graph aus ähnlichem Umfeld
118
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IBM - Tabelle
119
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Anwenden der Function Point Methode (23)
7. Schritt Aktualisierung der Tabelle „FP vs. MM“
nach Abschluss des Projektes tatsächlich benötigter Aufwand vs. berechnete,
bewertete Function Points Hinzufügen des Wertepaares Verbreiterung der Datenbasis ggf. gleichzeitiges Löschen des ältesten
Wertepaares
120
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Modellierungstechniken
„Klassische“ Techniken ER-Diagramme Strukturierte Analyse (SA)/
Datenflußdiagramme (DFD) Nassi Shneidermann Struktogramme Pseudocode /Aktionsdiagramme
Objektorientierte Techniken UML (Beispiele)
121
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Einordnung diverser Techniken
122
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Entity-Relationship-Diagramme
Entität und Entitätstyp (auch Objekt und Objekttyp)
Attribut / Attributwerte Beziehung (Relationship) Kardinalität einer Beziehung weitere Informationen und Beispiele in der
Präsentation „ER-Datenmodell und Abfragen in SQL.ppt“ im Ordner „Datenbanken“
123
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Kardinalität der Beziehungen
1:1 1:N M:N
124
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Krähenfußnotation
1 ist senkrechter Strich N ist „Krähenfuß“
125
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Auflösung einer M:N-Beziehung in zwei 1:N-Beziehungen Eine M:N-Beziehung kann in einer
relationalen Datenbank nicht direkt realisiert werden.
Durch die Zwischenschaltung einer zusätzlichen Tabelle wird sie aufgelöst in zwei 1:N-Beziehungen.
(Tabelle) Studentin besucht (Tabelle) Vorlesung wird ergänzt durch (Tabelle) Vorlesungsbesuch
126
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Beziehungen
Optional oder obligatorisch Parallele Beziehungen (z. B. Person –
Versicherungspolice) Reflexive Beziehungen (z. B. zur
Darstellung der Mitarbeiterhierarchie)
127
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Optionale Beziehungen
Kunde Bestellung
Kunden ohne Bestellung sind möglich. Beziehung ist optional. Beziehungen ohne „Null“ gelten dann als obligatorisch!
128
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Obligatorische Beziehungen
Rechnung Rechnungsposition
Eine Rechnung ohne Rechnungsposition soll nicht vorkommen dürfen.
129
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Reflexive Beziehungen
Mitarbeiter
Ist verheiratet mit
Ist Vorgesetzter von
130
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Parallele Beziehungen
Person VersicherungspoliceIst Versicherungsnehmer
Ist Versicherte Person
131
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Strukturierte Analyse
Meistbenutzte Technik in der Praxis Einfach zu erlernen
132
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Strukturierte Analyse : Komponenten Hierachie von Datenflussdiagrammen Oberste Ebene heißt „Kontextdiagramm“ Beschreibung der Prozesse durch Mini-
Spezifikationen (z. B. Pseudocode) Beschreibung der Struktur der Daten im
Datenverzeichnis (Data Dictionary)
133
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Elemente eines Datenflußdiagramms Prozesse Datenspeicher Datenflüsse Endknoten (Terminatoren)
134
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Prozesse
Prozesse verarbeiten Daten
Buch vormerken
1.2
135
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Datenspeicher
Vormerkungen
136
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Endknoten (Terminatoren)
Endknoten sind Akteure oder Datenspeicher außerhalb des betrachteten Systems, die Daten senden oder empfangen.
Kunde
137
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Datenflüsse
Datenflüsse transportieren Daten Sie können beschriftet werden
Vormerkungen
Buch vormerken
1.2 Akzeptierte Vormerkung
138
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Datenspeicher
Direkte Verbindungen zwischen Datenspeichern sind verboten
Vormerkungen
Ausleihen139
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Hierarchiekonzeptder „Strukturierten Analyse“
0.
3.
Kontext-Diagramm Ebene 0: Datenfluß-Diagramm
2.1.
Prozeßspezifikation
____________________________________________
140
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Struktogramm (Auswahl)
Ausdruck
wahr falsch
Ja-Anweisung Nein-Anweisung (bei einseitiger Auswahl leer)
Anweisung(en)
Quelle: Herde vhb141
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Pseudocodewhilewhile (Ausdruck)
{
Wiederholungsanweisung(en);
} Anweisung(en);
dodo{
Wiederholungsanweisung(en); }
whilewhile (Ausdruck);Anweisung(en); Quelle: Herde vhb142
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Objektorientierung
Klassen und Instanzen (Instanz = Objekt) Attribute und Methoden Requests / Messages Vererbung und Klassenhierarchien Vorherrschendes Prinzip moderner
Programmiersprachen (Java, .Net) In der Datenbankpraxis jedoch bisher
unbedeutend
143
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Diagramme der UML
Strukturdiagramme
Klassen-diagramm
Komponenten-diagramm
Kompositions-Strukturd.
Objekt-diagramm
Verteilungs-diagramm
Paket-Diagramm
Verhaltensdiagramme
Use-Casediagramm
Zustands-diagramm
Aktivitätsdiagramm
Interaktionsdiagramme
Sequenz-diagramm
Kommunikations-diagramm
Interaktions-übersichtsd.
Timing-diagramm 144
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Quelle: Casetool MID Innovator
145
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Use-Case Diagramm
146
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Sequenzdiagramm
147
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Klassendiagramm
148
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149
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Zustandübergangsdiagramm
150
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Stereotypen von Klassen (Rose-Tutorial)
151
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Zustandübergangsdiagramm
© H. Balzert 2001
152
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UML-Klassendiagramm• In einer Schule soll der Lehrbetrieb folgendermaßen rechnergestützt
verwaltet werden:
• Jeder Lehrer kann bis zu vier Fächer unterrichten.
• Eine Klasse wird von verschiedenen Lehrern in unterschiedlichen Fächern unterrichtet.
• Jeder Klasse ist ein bestimmter Lehrer als Klassenlehrer zugeordnet.
• Der Klassenlehrer soll die Schüler seiner Klasse bei Problemen unterstützen. Deshalb darf jeder Lehrer nur für eine Klasse Klassenlehrer sein.
• Jede Unterrichtsstunde findet in einem bestimmten Raum zu einer bestimmten Zeit statt und wird von einem Lehrer in einem bestimmten Fach vor einer Klasse abgehalten.
• Jede Klasse hat zwischen 30 und 35 Unterrichtsstunden.
153
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Eigenschaften von Aktivitätsdiagrammen
• Aktivitätsdiagramme = Kontrollflussdiagramme + Zustandsdiagramme
• Kontrollflussdiagramm:
• Zustandsdiagramm:
• Aktivitätsdiagramm
154
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Eigenschaften von Aktivitätsdiagrammen
• Aktivitätsdiagramme = Kontrollflussdiagramme + Datenflussdiagramme
• Beschreibung von Datenfluss durch Parameter (wie bei Kontrollfluss, x = Objekt):
• Beschreibung von Datenfluss durch Objektangabe (wie bei Datenfluss):
155
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Eigenschaften von Aktivitätsdiagrammen• Stärken
– Darstellung von nebenläufigen Prozessen• Technisch: Threads• Analytisch: Geschäftsprozesse
• Schwächen– Beziehung der Aktivitäten zu Objekten schlecht
sichtbar(Ausweg: Swimlanes oder Objektnamen in Aktivitäten aufnehmen)
156
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Elemente
• Es gibt drei Kategorien von Nodes:– Action Node:
– Object Node:
– Control Nodes:
Ablaufendknoten Endknoten Splitting/Synchronisation Startknoten bedingte Verzweigung oder
Zusammenführung von
Aktionssträngen
157
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Elemente - Fallunterscheidungen
• Eine Verzweigung ist ein Schritt im Ablauf, an dem aufgrund von Kriterien entschieden wird, mit welcher von mehreren Aktivitätskanten der Kontrollfluss fortgesetzt werden soll.
• Eine Zusammenführung ist ein Schritt im Ablauf, an dem jede von mehreren eingehenden Aktivitätskanten sofort zu einer gemeinsamen ausgehenden Aktivitätskante führt.
158
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Elemente
• Fallunterscheidungen:Es darf keine Schnittmengen
zwischen den Bedingungen
geben (eine muss erfüllt sein):
159
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Elemente – Parallele Abläufe
• Eine Synchronisation (AND-Verknüpfung) ist ein Schritt im Ablauf, an dem auf alle eingehenden Aktivitätskanten gewartet wird, bevor der Kontrollfluss fortgesetzt wird.
• Eine Teilung (Splitting) ist ein Schritt im Ablauf, an dem eine eingehende Aktivitätskante sich ohne Bedingungen sofort in mehrere ausgehende nebenläufige Aktivitätskanten teilt, die damit alle „aktiviert“ werden.
160
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Einfaches Beispiel
Auftrag erhalten
Auftrag fertig stellen
Über NachtAuslieferung
NormaleAuslieferung
Rechnungsenden
Zahlungerhalten
Auftragabschließen
Anfangszustand
Aufspaltung
Aktivität
Entscheidung
Zusammen-führung
Synchronisation
Endzustand
[else][Eilauftrag]
Bedingung
161
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Elemente
Schwimmbahnen (“swimlanes”)verdeutlichen die Verantwortlichkeiten: Organisationseinheiten (konzeptionell) Klassen (spezifizierendes, konzeptionelles
Modell)
Abteilung 1 Abteilung 2 Abteilung 3
162
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UML - Aktivitätsdiagramm(Notation)
Aktivität
Aktivität1 Aktivität2
[Bedingung]
Aktivität
Kontrollfluß
Aktivität2 wird nachAbschluß von Aktivität1gestartet.
Verzweigung(-saktivität)(kann auch durch normaleAktivität dargestellt werden)
Kontrollfluß, der unter derangegebenen Bedingunggewählt wird.
Synchronisation der Kontrolle (AND)mit Synchronisationsbedingung (Join)
Aufsplitten der Kontrolle (Zulassen von Parallelität, Fork)
[Bedingung]
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Aktivität
Aktivität wird durchgeführt,wenn über einen der eingehendenKontrollflüsse die Kontrolle ankommt(OR)
Start des Ablaufs (mit Aktivität)
Ende des Ablaufs (optional)
UML - Aktivitätsdiagramm (Notation)
164
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Beispielaufgabe (Adresskartei)
Das Ziel ist die Erstellung eines Softwareprodukts, mit dem eineAdresskartei verwaltet werden kann. Aus der Namensliste wird ein Name ausgewählt, zu dem die vollständige Adresse gesuchtwird.Eine vollständige Adresse besteht aus Name, Vorname, Straßemit Hausnummer, Ort mit Postleitzahl und Telefonnummer.Zusätzlich kann ein Kommentar vermerkt werden.Es soll möglich sein, eine Adresse neu aufzunehmen, zu löschenoder zu verändern.
165
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Anwendungsfall: Adresse suchen
- Es soll anhand des Namen gesucht werden- Wenn die Suche erfolgreich war, sollen die Adressdaten ausgegeben werden- War die Suche nicht erfolgreich soll eine Fehlermeldung ausgegeben werden
166
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Lösung (Adresse suchen)
167
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Anwendungsfall: neue Adresse aufnehmen
- Es sollen folgende Daten aufgenommen werden:* Name (Nachname, Vorname)* Adresse (Straße, Hausnummer)* Ort (Ort, PLZ)* Telefonnummer* Kommentare
- Diese Daten sollen dann gespeichert werden
168
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Lösung (neue Adresse aufnehmen)
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• Axel ist gerade aufgestanden und will etwas kreislaufsteigerndes trinken. Er möchte am liebsten einen Kaffee. Sollte kein Kaffee zur Verfügung stehen, dann nimmt er auch mit einer Dose Cola vorlieb. Ist weder Kaffee noch Cola im Haus, legt er sich wieder hin.
• Wenn er eine Dose Cola findet, dann nimmt er sie und trinkt sie. (anschließend geht er trotzdem wieder ins Bett!)
• Hat er aber seinen heißgeliebten Kaffee gefunden, macht er sich auch gleich an die Zubereitung des Heißgetränks. In Windeseile (fast gleichzeitig) füllt er den Automaten mit Wasser und das Pulver in den Filter. Nebenbei nimmt er sich noch seine rosa Henkeltasse und steckt den Filter in die Maschine.
• Hat er dies alles erledigt, dann schaltet er die Kaffeemaschine ein und harrt der Dinge. Der Kaffee kocht.
• Wenn der Kaffee fertig gebrüht ist, schenkt er sich eine Tasse ein.
• Jetzt kann er trinken (und erholt sich von der Anstrengung im Bett).
• (nach OMG Spec. 1.4)
170
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Lösung der Übungsaufgabe
171
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© H. Balzert 2001
Aktivitätsdiagramm
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Quelle: http://www.informatik.fh-wiesbaden.de/~dreher/lv/SwtNeu/Folien/SWTneu_5_5-5_7.PDF, letzte Seite173
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OMG Spec. 1.4174
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OMG Spec. 1.4175
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Checkliste für Zustandsfindung
Identifikation relevanter Ereignisse Zeitlich gruppieren
176
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Interaktionsdiagramme
Objektorientierte Darstellung eines Prozesses Objekte aus dem Klassendiagramm erledigen
zusammen eine Aufgabe („Kollaboration“) Dabei tauschen sie Nachrichten aus (Requests,
Methodenaufrufe) („Kommunikation“) Die Interaktionsdiagramme stellen die zeitlichen
Abfolge dieser Kommunikation dar Sequenzdiagramm: Nachrichten auf der Zeitachse Kommunikations-/Kollaborationsdiagramm:
Nummerierung der Nachrichten nach ihrer zeitlichen Abfolge
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Kommunikations-/Kollaborationsdiagramm
Statische Sicht auf die beteiligten Objekte wie im Klassendiagramm
Verschiedene Notationselemente zur Charakterisierung der Nachrichten
178
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Aus: 179
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180
![Page 181: Folien zum Software Engineering Aus urheberrechtlichen Gründen (Verletzung von Rechten Dritter) dürfen Sie diese Foliensammlung nicht öffentlich zur Verfügung.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102722/55204d6249795902118b5fe5/html5/thumbnails/181.jpg)
181
![Page 182: Folien zum Software Engineering Aus urheberrechtlichen Gründen (Verletzung von Rechten Dritter) dürfen Sie diese Foliensammlung nicht öffentlich zur Verfügung.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102722/55204d6249795902118b5fe5/html5/thumbnails/182.jpg)
Arten von Nachrichten
Aufruf: Die Nachricht besteht im synchronen Aufruf einer Operation ähnlich dem Aufruf eines Unterprogramms.
Flacher Kontrollfluss (flat flowof control): Diese Nachrichten sind meist asynchron. Wenn ausschließlich diese Pfeile verwendet werden, können sie sowohl synchrone als auch asynchrone Nachrichten bedeuten.
Asynchron: Der Sender schickt eine Nachricht an den Empfänger, kümmert sich aber nicht weiter darum. Z.B. Sie senden ein E-Mail an einen Freund und arbeiten danach weiter.
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Arten von Nachrichten
Iteration: Wiederholung der Nachricht wir notiert durch einen Stern „*“ ggf. ergänzt durch eine Abbruchbedingung in eckigen Klammern „[ ]“ . Z.B. das Eintippen einer PIN oder einer Telefonnummer. Möglich ist auch ein einer for-Anweisung ähnelnde Schreibweise wie „[i=1..n]“;
Rückgabenachricht bzw . - wert: wird oft in Kombination mit synchronen Aufrufen verwendet.
183
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Arten von Nachrichten
Geschachtelte Nachrichten können durch Dezimalziffern dargestellt werden. Z.B. wird 2.1 innerhalb der von 2 ausgelösten Prozedur versendet.
Parallele Nachrichten können durch gleiche Zahlen oder angehängte Buchstaben beschreiben werden. Z.B. 2 Nachrichten mit Nummerierung 4 oder 4a und 4b.
184
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Objektbezeichnungen
C Anonymes Objekt der Klasse C /R Anonymes Objekt in der Rolle
R O/R Ein Objekt O in der Rolle R O:C Ein Objekt O der Klasse C O/R:C Ein Objekt O der Klasse C in
der Rolle R O Ein Objekt O Aus: Kahlbrandt, Software Engineering
185
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Ein Kollaborationsdiagramm kann sowohl „permanente“ Objekte als auch „temporäre“ Objekte beinhalten. Erstere sind Objekte, welche bestimmten Beziehungen entsprechen. Letztere sind Objekte, welche lokalen Variablen entsprechen.
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Schlüsselwörter in dieser Diagrammart sind weiterhin: new, destroy und transistent. Diese werden innerhalb des Diagramms in „{ }“ notiert.
Das „new“ bedeutet die Erstellung einer Instanz, Das Schlüsselwort „destroy“ die Löschung einer
Instanz. „transistent“ deutet an, dass ein Objekt innerhalb
einer Interaktion erzeugt, jedoch auch wieder zerstört wird.
187
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Für den Fall, dass eine Nachricht ein Objekt aus einer Menge auswählt oder eine Menge von Objekten nach einem geeigneten Empfänger durchsucht, kann ein Multiobjektsymbol verwendet werden. Das verwendete Objekt wird wie folgt dargestellt:
: Class : Class
188
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Ein Beispiel für die Anwendung eines solchen Multiobjektsymbols ist z.B. das Beenden einer Anwendung in Windows. Das Hauptfenster schickt hierbei typischer Weise eine Nachricht (CanClose()) an alle Child-Fenster.
189
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Elemente eines Kollaborationsdiagramms
Objekte: Sie werden durch ein Rechteck dargestellt, in welchen der Objektname eingetragen ist.
Object : Class
190
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Elemente eines Kollaborationsdiagramms
Verbindungen zwischen Objekten
Object : Class Object : Class
191
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Elemente eines Kollaborationsdiagramms
Nachrichten: Diese werden auf den kleinen Pfeilen über oder unter den Verbindungen notiert. Allgemeiner Nachrichtenaufbau:
[Vorgängerbedingung]Nummerierung:[Antwort:=]Nachrichtenname(Argumentenliste)
Object : Class Object : Class
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Beispiel: Ablauf eines allgemeinen Geschäftsauftrages
Im Folgenden soll der Ablauf eines allgemeinen Geschäftsauftrages als Beispiel für ein Kollaborationsdiagramm dienen.
Die Spezifikation des Auftrages schaut wie folgt aus: Der Kunde erteilt den Auftrag dem Verkäufer. Der Verkäufer stellt daraufhin eine Bonitätsanfrage an das Controlling Das Controlling checkt nun die Bonität und sendet das Ergebnis zurück an
den Verkäufer. Nun kann der Verkäufer dem Kunden die Auftragsbestätigung zubringen. Gleichzeitig erzeugt der Verkäufer im System einen neuen Auftrag. Der Auftrag wir ausgeführt und an den Kunden geliefert Im weiteren Verlauf erhält der Kunde die Rechnung. Daraufhin überweist der Kunde den Rechnungsbetrag an das Controlling
des Unternehmens. Mit dem Zahlungseingang des Kunden wird der Auftrag vom Controlling
wieder im System gelöscht. (Beispiel Aus: Kahlbrandt, Software Engineering)
193
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Beispiel Aus: Kahlbrandt, Software Engineering194
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Beispiel. Handytelefonat
Use Case: Tätige Anruf Der Benutzer drückt auf die Handytasten um die Telefonnummer
einzugeben. Zu jeder eingegebenen Ziffer wird ein entsprechender Ton durch den
Dialer erzeugt und über den Lautsprecher ausgegeben. Jede eingegebene Ziffer wird an die bisher gewählten Ziffern im
Display angehängt. Der Benutzer drückt auf die „Waehlen“-Taste. Der Verbindungschip baut eine Verbindung zum Gesprächspartner
auf. Auf dem Display wird angezeigt, wie lange das Gespräch dauert.
Nach: http://www.objectmentor.com/resources/articles/umlCollaborationDiagrams.pdf
195
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Nach:http://www.objectmentor.com/resources/articles/umlCollaborationDiagrams.pdf
Handy
Dialer
+Nummer: String
+get(input: integer)+update_nummer(input: integer)
Taste
+wert: Integer
Verbindungschip
+verbinde(nummer: String)
Mikrofon
Display
+Verbindungszeit: String+aktuelleAnzeige: String
+zeige_verbindungszeit()+add_to_anzeige(input: integer)
Lautsprecher
+ton_ausgeben(input: integer)
Zifferntaste
196
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: Zifferntaste
: Verbindungschip
: Dialer
1 : get(input)
2 : update_nummer(input)
: Lautsprecher
3 : ton_ausgeben(input)
: Display
4 : add_to_anzeige(input)
6 : verbinde(nummer)
7 : zeige_verbindungszeit()
Waehlen : Taste
5 : get(input)
197
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: Zifferntaste : Verbindungschip : Dialer : Lautsprecher : Display Waehlen : Taste
1 : get(input)
2 : update_nummer(input)
3 : ton_ausgeben(input)
4 : add_to_anzeige(input)
5 : get(input)
6 : verbinde(nummer)
7 : zeige_verbindungszeit()
198
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Sequenzdiagramm
199
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200
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201
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Use-Case Beschreibung 1.1.2. Anwendungsfall: Buchungsaufträge erstellen Beschreibung Kurzbeschreibung:
Die Informationen erlauben es dem Use Case Buchungsaufträge ausführen, die buchhalterischen Schritte durchzuführen. Dabei werden nicht nur primäre Buchungssätze erzeugt, sondern auch aus Fachlichkeit der Finanzbuchhaltung weitere Buchungen generiert (z.B. Buchungen auf Kapitalumsatzkonten bei gesellschaftsübergreifenden Geschäftsvorfällen). Jede Buchung wird im Journal als Vollbuchung hinterlegt (Soll- und Habenkonto). Nach jeder Buchung wird (automatisch) eine Buchungskontrolle durchgeführt.
Auslöser:Aus dem Anwendungs Use Case (z.B. ZKK-Aufträge bearbeiten) wird jeder einzelne Buchungsauftrag erzeugt.
Vorbedingung:Der Buchungsauftraggeber und der -auftrag sind korrekt.
Ergebnis:- Auftrag ist gebucht- Journal ist fortgeschrieben
Szenarienbeschreibung:1. Kontierungen feststellen2. Buchungsperiode bestimmen3. Buchungen erzeugen (1-n)4. Journal bedienen5. Buchungskontrolle
Aktor:System
Variantenbeschreibung:- keine -
202
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203
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Zustandsdiagramme
204
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Systembeschreibende Diagramme
– Paketdiagramm– Komponentendiagramm– Verteilungsdiagramm
205
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Paketdiagramm
• Das Paketdiagramm wird zur Strukturierung des Systems in überschaubare Einheiten verwendet.
206
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Notationselemente eines Paketdiagramms• Paket
– Ein Paket fasst Modellelemente sinnvoll zusammen und definiert einen Namensraum für die enthaltenen Elemente.
{import Packet B :: Element A}
<<import>>
Paket-Import
Importiertes PaketImportierendes Paket
Paket A Paket B
+ Element A
Paket A
Alternative Darstellung des Paket-Imports:
207
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Paket-Import
• Der Paket-Import wird verwendet, wenn ein Paket (importierendes Paket) alle Namen öffentlicher Elemente eines anderen Paketes (importiertes Paket) als öffentlich erhalten soll.
{import Packet B :: Element A}
<<import>>
Paket-Import
Importiertes PaketImportierendes Paket
Paket A Paket B
+ Element A
Paket A
Alternative Darstellung des Paket-Imports:
208
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Beispiel für einen Paket-Import
• Im Paket Mathematik erweitert – kann durch den Paket-Import - die Klasse Real direkt über den unqualifizierten Namen angesprochen werden.
Real
- genauigkeit
+ quadratwurzelziehen()
<<import>>
Mathematik Mathematik erweitert
209
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Paket-Access : Paket-Import ohne Weitergabemöglichkeit• Der Paket-Access kennzeichnet einen privaten Import von
öffentlichen Elementen; d.h. sie werden im importierenden Paket als privat hinzugefügt.
Mit <<access>> importierte Elemente können nicht an dritte Pakete weitergegeben werden.
<<access>>
Paket-AccesPaket A Paket B
+ Element A
{access Packet B :: Element A}
Paket A
Alternative Darstellung des Paket-Acceses:
210
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Administrator- name: String- geburtsdatum: Date
<<import >>
<<access>>
<<access>>
Geldautomatensystem
Geldautomat- automatennummer: int- umsatz: float+ karte einziehen()+ eingabGeheimzahl(int pin)+ transaktionstarten()+ seriennummereinlesen() + karteausgeben()+ geldausgeben()
Bankkundenverwaltung
Privatkunde- vorname: String- nachname: String- geburtsdatum: Date
Geschäftskunde- firmenname: String
Kontoverwaltung
Umsatz- datum: Date- nummer: int- betrag: float- umsatzweck: String
Datenverwaltung
Datenbank Datenpflege
Bank- bankleitzahl: int- name: String- ort: String
Girokonto- sollzins: float- dispokredit: float+ auszahlen (betrag: float) + zinsgutschreiben()+ sollzinsabbuchen()
Sparkonto- höchstbetrag: float+ auszahlen (betrag: float) + zinsgutschreiben()
211
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Komponentendiagramm
• Sie geben Auskunft darüber welche Teile eines Systems zusammenarbeiten. Mit Hilfe von Komponentendiagrammen werden Komponenten und deren Schnittstellen oder aber Ports dargestellt. Des Weiteren zeigen sie auf, wie die einzelnen Komponenten über Abhängigkeits-beziehungen sowie Konnektoren miteinander verbunden sind.
212
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Stereotyp der Komponente
Komponentensymbol
Komponente
<<component>> Komponente
213
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Beispiel
214
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Black-Box-Sicht
• Die Black-Box-Sicht zeigt den Rand und die Schnittstellen, die die Komponente von außen anbietet bzw. von anderen Komponenten bezogen werden müssen. Für die Notation von Schnittstellen, können graphisch alle Möglichkeiten genutzt werden.
<<provided interface>> SortierterZugriff WahlfreierZugriff<<required interfaces>> Speichermedium
<<component>> Teilnehmerverwaltung
215
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White-Box-Sicht
• Die White-Box-Sicht zeigt die innere Struktur einer Komponente. Diese Struktur kann aus Teilkomponenten bestehen.
<<provided interface>> SortierterZugriff WahlfreierZugriff<<required interfaces>> Speichermedium<<realizations>> Teilnehmer Verwaltungsmetadaten<<artifacts>> teilnehmer.jar
<<component>> Teilnehmerverwaltung
216
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Komponentensymbole in Rational Rose
• Ausführbare:
• Library:
• Table:
• File:
• Dokument:
Table<<Database>>
Ausführbare Komponente
<<EXE>>
Table
Dokument<<Document>>
Library<<DLL>>
Source-Code<<File>>
217
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– Executable (ausführbar)Komponente, die auf einem Knoten ausgeführt werden kann
– Library (Bibliothek)statische oder dynamische Objektbibliothek
– Table (Tabelle)Komponente, die eine Datenbanktabelle repräsentiert
– File (Datei)Komponente, die ein Dokument mit Sourcecode oder Daten repräsentiert
– Document (Dokument)Komponente, die ein Dokument repräsentiert
218
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Beispiele für Komponenten
• Exe-Dateien
• Dll Programmbibliotheken
• Java-Dateien
• Datenbanktabellen
• ...
219
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Weitere Stereotypen
• <<script>> (Script-Datei)
• <<document>> (Dokument)
• <<executable>> (ausführbare Datei)
• <<file>> (nicht näher spezifizierte Datei)
• <<library>> (Bibliotheksdatei)
• <<source>> (Quelltext)
220
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Weitere Stereotypen
• <<implement>>: Eine Komponente, die mit <<implement>> gekennzeichnet ist, realisiert eine Komponente, die mit dem Stereotypen <<specification>> versehen ist.
• <<service>>: Bei einer mit dem Stereotyp <<service>> gekennzeichneten Komponente handelt es sich um eine zustandslose funktionale Komponente, welche beispielsweise einen Wert berechnet. Sie stellt somit anderen Komponenten Dienste zur Verfügung.
• <<specification>>: Kennzeichnet eine Komponente, welche bereitgestellte und benötigte Schnittstellen definiert, aber keine physikalische Implementierung für diese Schnittstellen spezifiziert. Die Realisierung erfolgt durch eine <<implement>>-Komponente
• <<subsystem>>: Einheiten großer Systeme werden alternativ zu <<component>> mit dem Stereotypen <<subsystem>> gekennzeichnet)
221
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benötige Schnittstelle
realisierte Schnittstelle
Klasse BKlasse A
Schnittstellen und Ports
222
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Delegationskonnektor
• Wird für die Verbindung einer externen Schnittstelle oder eines Ports und den inneren Bestandteilen einer Komponente verwendet. Er wird mit dem Stereotypen <<delegate>> gekennzeichnet.
Bauteil-Konnektor
Delegationskonnektor
<<delegate>>
<<component>> Komponente A
<<subsystem>> Subsystem
<<component>> Komponente B
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Kompositionskonnektor
• Ein Kompositonskonnektor zeigt die Verbindung zwischen angebotenen und benutzten Schnittstellen bzw. Ports. Der Port der einen Komponente muss eine Schnittstelle anbieten, die der Port der anderen Komponente benötigt.
224
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Manifest-Beziehung
• Mittels einer „Manifest-Beziehung“ - die durch den Stereotypen <<manifest>> gekennzeichnet ist - wird es möglich, Artefakte den Komponenten - die sie physisch realisieren - zuzuordnen
Manifest-Beziehung
<<manifest>>
WahlfreierZugriff
Speichermedium
SortierterZugriff
<<component>> Teilnehmerverwaltung
<<artifact>> teilnehmer.jar
225
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<<manifest>> <<component>> Konto-DBMS
Einzahlung
Auszahlung
Speichermedium
<<component>>Kontoverwaltung
<<component>>Geldautomaten-GUI
<<artifact>> Oracle 10g
226
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komplexer Port
ExternesDisplayzeigt Zeit
Display
Wecker
UhrzeitStandardFunksignal
227
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Substituierende Komponenten
• Wenn Schnittstellen von zwei Komponenten übereinstimmen, dann ist es möglich, die Komponenten untereinander zu tauschen. Die substituierende Komponente kann ihrerseits zusätzliche Schnittstellen anbieten, die die ersetzte Komponente nicht hatte
Zusätzliche Schnittstelle
Schnittstelle B Schnittstelle ASchnittstelle A
Ersetzte KomponenteSubstituierende Komponente
<<substitute>><<component>> Komponente A
<<component>> Komponente B
228
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Kombination
• Schnittstellen können mit Hilfe von Ports organisiert werden
WahlfreierZugriff
Speichermedium
SortierterZugriff
<<component>> Teilnehmerverwaltung
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Verteilungsdiagramm
• Spezifizieren der physischen Hard- und Spezifizieren der physischen Hard- und SoftwareumgebungSoftwareumgebung
• Wird in der Entwurf/Design-Phase erstelltWird in der Entwurf/Design-Phase erstellt
• Auf seiner Basis Entscheidung über:Auf seiner Basis Entscheidung über:
– Hardware- und SoftwarekomponentenHardware- und Softwarekomponenten
– Komponentenverteilung (Software)Komponentenverteilung (Software)
– Kommunikationsbeziehungen zwischen KnotenKommunikationsbeziehungen zwischen Knoten
230
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231
![Page 232: Folien zum Software Engineering Aus urheberrechtlichen Gründen (Verletzung von Rechten Dritter) dürfen Sie diese Foliensammlung nicht öffentlich zur Verfügung.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102722/55204d6249795902118b5fe5/html5/thumbnails/232.jpg)
KnotenKnoten
Stereotyp des Knoten
Name des KnotensKnoten
<<device>>Server
232
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AttributeAttribute
Attributname Attributtyp Vorgabewert
<<application server>>Applikationsserver
+ prozessor: GHz = 3.2+ RAM GByte = 16+ Festplatte: GByte = 600
233
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OperationenOperationen
Sichtbarkeit Operation
Attribute
Operationen
<<execution environment>>Linux
+ distribution = SuSE 10
+ boot() + shutdown()
234
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HierarchieHierarchie von Knotenvon Knoten
<<application server >>Applikationsserver
<<execution environment>>Tomcat
<<artifact>>PdfErzeuger.class
235
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Deploy-AbhängigkeitDeploy-Abhängigkeit
<<artifact>>PdfErzeuger.class
Ausführungsumgebung
Artefact
Deploy-Abhängigkeit
<<deploy>>
<<application server>>Applikationsserver
<<execution environment>>Tomcat
236
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EinsatzspezifikationEinsatzspezifikation
<<artefact>>erzeugePdf.jar
<<deployment spec>>Web.xml
+ servlet-name: = erzeugePdf+ servlet-class: = Hauptklasse
<<deploy>> <<execution environment>>Tomcat
237
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Deployment-Specs - Einsatz- bzw. Verteilungsspezifikationen
238
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Einsatzspezifikation innerhalb Einsatzspezifikation innerhalb eines Knotenseines Knotens
<<execution environment>>Tomcat
<<deployment spec>>web.xml+ servlet-name: = erzeugePdf+ servlet-class: = Hauptklasse
<<artifact>>erzeugePdf.jar
Einsatzspezifikation
239
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Einsatzspezifikation innerhalb Einsatzspezifikation innerhalb eines Artefaktseines Artefakts
<<execution environment>>Tomcat
<<artifact>>erzeugePdf.jar{servlet-name: = erzeugePdfServlet-class: = Hauptklasse}
240
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KommunikationspfadKommunikationspfad
+Server
11..*
+Client<<internet>>
Kommunikationspfad Multiplizität
KommunikationskanalRolle
<<client PC>>PC
<<application server>>Applikationsserver
241
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Stereotypen
• Mit Hilfe von Stereotypen können auch Knoten als sog spezielle Knoten definiert werden. Die beiden wichtigsten Stereotype sind <<device>> und <<execution Environment>>.
242
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<<device>>
• Mit <<device>> gekennzeichnete Knoten repräsentieren im Verteilungsdiagramm die Hardware des Systems, z.B. einen Rechner.
243
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<<execution Environment>>
• Mit <<execution Environment>> wird dagegen eine Ausführungsumgebung bezeichnet. Sie wird von bestimmten Softwarekomponenten zur Ausführung benötigt. Meist ist die Ausführungsumgebung Teil eines Hardware-Knotens. Diese Elemente werden dann als verschachtelte Knoten bezeichnet. Die rechte Abbildung zeigt z.B. einen Rechner auf dem unter anderem eine Ausführungsumgebung für Java-Anwendungen installiert ist.
244
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StereotypenStereotypen
• StereotypenStereotypen– <<device>><<device>>– <<execution environment>><<execution environment>>– <<application server>><<application server>>– <<client workstation>><<client workstation>>– <<mobile device>><<mobile device>>– <<artifact>><<artifact>>– Definition weiterer Stereotypen möglich!Definition weiterer Stereotypen möglich!
245
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Quelle: http://casablanca.informatik.hu-berlin.de/database/modsoft/VL/V16-MODSOFT-V.Struktur.pdf
246
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Quelle: http://se.cs.uni-magdeburg.de/tutorial/UML2/Verteilungsdiagramm.htm 247
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Verteilungsdiagramme als Erweiterung anderer UML-Diagrammtypen
Quelle: http://www.die.informatik.uni-siegen.de/pgleo/handbuch/A_UML.html
248
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Quelle: http://www3.informatik.uni-erlangen.de/Lehre/UMLEmbSys/WS2002/muster.gif249
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Verteilungsbeziehung
250
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251
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252
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Häufig gemachte FehlerHäufig gemachte Fehler
253
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Häufig gemachte FehlerHäufig gemachte Fehler
(A): Richtung der <<deploy>> Abhängigkeit ist falsch
B: (B): Abhängigkeit fehlt
(C): Mehrfachknoten
(D): Stereotyp fehlt
(E): Kommunikationskanal fehlt
254
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Übungsaufgaben zu Komponenten- und Einsatzdiagrammen
• In den zwei nachfolgenden Aufgaben soll eine Softwareinstallation für die Firma Autos & Co erstellt werden. Sie liefern die Verkaufssoftware AutoKauf aus. Diese besteht aus einer zentralen Programmdatei, einer Hilfedatei, einer Schnittstelle zu S & AP und zu der Oracle-Datenbank. Da sie in Visual C++ 6.0 erstellt wurde wird sie mit der Programmbibliothek MFC40.DLL ausgeliefert und einer readme.txt installiert.
• • Identifizieren Sie die einzelnen Komponenten und Schnittstellen der Software
AutoKauf.
• Erstellen Sie ein Komponentendiagramm für die Verkaufssoftware!
255
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Aufgabe 1• Es soll auf zwei Servern getrennt, die Finanzbuchhaltungssoftware
"Schrecken, Angst & Panik" (S & AP) und eine Oracle-Datenbank laufen. Für die Verkäufer und den Chef sind drei Client-Rechner vorhanden, mit denen sie Modelle, Zubehör usw. abfragen können. Diese Rechner und die Kasse greifen auf den S & AP-Server zu. Die bei Server sind untereinander über ein LAN verbunden. Die Clients sind untereinander über ein WLAN (Access-Point) mit den S & AP-Server verbunden. Die beiden Server sind untereinander über einen LAN-Router verbunden, der PC des Administrators (Chef) hat als einziger Client ebenfalls Zugriff zu diesen Netz.
•
• Identifizieren Sie die einzelnen Knoten des Einsatzdiagramms.
• Erstellen Sie ein Verteilungsdiagramm für die Rechnerstruktur in der Autofirma!
256
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Aufgabe 2• Sie liefern die Verkaufssoftware AutoKauf aus. Diese
besteht aus einer zentralen Programmdatei, einer Hilfedatei, einer Schnittstelle zu S & AP und zu der Oracle-Datenbank. Da sie in Visual C++ 6.0 erstellt wurde wird sie mit der Programmbibliothek MFC40.DLL ausgeliefert und einer readme.txt installiert.
•
• Identifizieren Sie die einzelnen Komponenten und Schnittstellen der Software AutoKauf.
• Erstellen Sie ein Komponentendiagramm für die Verkaufssoftware!
• 257
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258
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259
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Ein „realistisches“ Beispiel
260
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261
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262
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263
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264
![Page 265: Folien zum Software Engineering Aus urheberrechtlichen Gründen (Verletzung von Rechten Dritter) dürfen Sie diese Foliensammlung nicht öffentlich zur Verfügung.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102722/55204d6249795902118b5fe5/html5/thumbnails/265.jpg)
265
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266
![Page 267: Folien zum Software Engineering Aus urheberrechtlichen Gründen (Verletzung von Rechten Dritter) dürfen Sie diese Foliensammlung nicht öffentlich zur Verfügung.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102722/55204d6249795902118b5fe5/html5/thumbnails/267.jpg)
Die Object Constraint Language
267
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• Rational Rose Übungsanleitung
• Use Case Diagramm aufrufen• Anmerkung: falsche Diagrammteile mit Edit – Delete from Model (CTRL+D) löschen• Rechter Klick, um den Use Case (Use Case View) im Browser auszuwählen und das
Shortcutmenü sichtbar zu machen.• Auswahl von New: Sequence Diagram. Ein unbenanntes Sequenzdiagramm wird dem
Browser hinzugefügt. • Während das Sequenzdiagramm ausgewählt ist, Eingabe eines Namens für das
Sequenzdiagramm: „Mitarbeiter hinzufügen“. • Doppelklick auf das Sequenzdiagramm im Browser, um das Diagramm zu öffnen. • Klick, um den Akteur „Planer'' im Browser auszuwählen. • Ziehen des Akteurs „Planer'' in das Sequenzdiagramm. • Klick, um das Objekticon in der Werkzeugleiste auszuwählen. • Klick auf das Sequenzdiagrammfenster, um das Objekt zu platzieren. • Während das Objekt ausgewählt ist, Eingabe des Objektnamens. • Wiederholen der vorangegangenen Schritte für jedes Objekt im Szenario. • Klick, um das Objektbotschaftsicon (message icon) in der Werkzeugleiste auszuwählen.
268
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• Klick auf den botschaftssendenden Akteur „Planer'' oder das botschaftssendende Objekt und ziehen der Botschaftslinie zu dem empfangenden Akteur oder dem empfangenden Objekt.
• Während die Botschaftslinie ausgewählt ist, Eingabe des Botschaftsnamens.
• Falls nötig weitere Informationen zu der Botschaftslinie im Dialogfenster kommentieren.
• Wiederholen der Schritte14 bis 17 für jede Botschaft im Szenario.
• Gehen Sie mit der Maus auf das Sequenzdiagramm „Mitarbeiter hinzufügen“ und aktivieren Sie es.
• Betätigen Sie die Funktionstaste F5. Es wird automatisch ein Zusammenspieldiagramm „Mitarbeiter hinzufügen“ generiert.
• Wenn die Elemente übereinander erzeugt wurden (was i.A. der Fall sein wird), ziehen Sie sie auseinander.
• Tipp: Für den Fall, dass Sie es bei Ihrer Arbeit angenehmer finden, zuerst das Zusammenspieldiagramm zu erstellen, können Sie daraus ebenfalls mittels der Taste F5 ein Sequenzdiagramm automatisch erzeugen
269
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Der Begriff OCL Entwicklung Begriffsabgrenzung Constraints
Definition Constrainttypen
Beispiel an einem Klassendiagramm
270
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Object Constraint Language
Konstrukte der OCL Das Konstrukt „Self“ Konstrukttypen und -operationen
Boolean Type Integer Type Real Type String Type Kollektion Type
Typen: Set, Bag, Sequence Operationen zu den Typen Beispiele
271
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Nutzerdefinierte Typen Typkonformität Übung
272
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ursprünglich entwickelt von IBM (1995)
zur Verwendung als „Business Engineering Language“ entworfen
später als formale Spezifikationssprache in die UML übernommen (1997 UML 1.1)
OCL dient zur Spezifikation von WFRs (Wellformedness Rules) von UML-Modellen (auf Metamodellebene)
Auch in UML 2.0 Standard
273
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Object steht für eine Komponente eines beliebigen Systems, das genauer spezifiziert, definiert oder beschrieben wird.
Constraint steht für eine Begrenzung oder Einschränkung, die maximale oder minimale Werte annehmen kann.
Language steht für eine auf jede Implementierung anwendbare wenig-formale Sprache.
274
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Object Constraint Language (OCL) ist Teil der Unified Modeling Language (UML)
– Standardisierte, deklarative, seiteneffektfreie und formale
Sprache für die Definition von Constraints auf UML-Modellen,
– Fügt graphischen (UML-) Modellen präzisierte Semantik hinzu,
275
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Beispiel - Klassendiagramm
276
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277
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Constraints
sind immer mit einem objektorientier-ten Modell verbunden (meist UML),
können in diesen an verschiedensten Stellen eingesetzt werden,
schränken den Wertebereich einer Variablen ein,
helfen, Programmierfehler leichter zu erkennen.
278
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Definition:
„Ein Constraint (Eine Einschränkung) ist ein Prädikat, dessen Wert wahr oder falsch ist. Boolesche Ausdrücke sind … Einschränk- ungen. …OCL erlaubt die formale Spezifikation von Einschränkungen für einzelne Modellelemente (z.B. Attribute, Operationen, Klassen) sowie für Gruppen von Modellelementen (z.B. Assoziationen)“
Brügge, B., Dutoit, A.H.: Objektorientierte Softwaretechnik mit UML, Entwurfsmustern und Java. PEARSON Studium, 2004
279
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Erläuterte Constrainttypen
Invarianten
Pre- & Postconditions
Initial & Derived Value
Package Context
Operation Body Expression
280
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Invarianten
Definition:Eine Invariante ist ein Constraint, das für
ein Objekt während seiner ganzen Lebenszeit wahr sein sollte.
Syntax:
context Typenameinv: Ausdruck
281
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Invarianten
Beispiel:
Die Kunden müssen über 18 Jahre alt sein.
self.age >= 18
context: Client inv: self.age >= 18
context c: Client inv: c.age >= 18
context c: Client inv overAge: c.age >= 18
282
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Preconditions
Definition: Eine Precondition ist ein Boolescher Ausdruck, der zum Zeitpunkt des
Beginns der Ausführung der zugehörigen
Operation wahr sein muss.
Syntax:
context Typename :: operationName (param1: Type1, …) : ReturnType pre: param1 > …
283
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Preconditions• Beispiel:
• Das Einkommen eines Kunden muss vor einem Leihauftrag mehr als 1500 € sein (als Sicherheit).
• context Client :: income (d: Date) : Integer
• pre: income > 1500
284
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Postconditions
Definition: Eine Postcondition ist ein Boolescher Ausdruck, der unmittelbar nach der Ausführung der zugehörigen Operation wahr sein muss.
Syntax:
context Typename :: operationName (param1: Type1, …) : ReturnType post: result = …
285
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Postconditions
Beispiel:
Das Einkommen eines Kunden darf nach der Operation nicht weniger als 1000 € betragen (bei Ratenzahlung eine mögliche Postcondition).
context Client :: income (d: Date) : Integer
post: result >= 1000
286
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Initial & Derived Values
mit derive kann man den Wert eines abgeleiteten Attributes durch eine Formelfestlegen; bei jedem lesenden Zugriff auf das Attribut wird die Formel berechnet
mit init kann man einen initialen Wert für ein Attribut festlegen, der späterdurch Zuweisungen überschrieben werden kann
Syntax
context Typename :: attributeName: Type init: --Ausdruck
context Typename :: assocRoleName: Type derive: --Ausdruck
287
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Initial & Derived Values
Beispiel:
Für ein neues Auto wird ein Zehntel des Neupreises als Kaution verlangt, für ein 10 Jahre altes Auto nichts.
context RentalContract :: deposit() : Integer init: motorVehicle.price * (10 - motorVehicle.age)
/ 100 derive: if motorVehicle.age < 10 then motorVehicle.price * (10 -
motorVehicle.age) / 100 else 0 endif
288
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Package Context wird benutzt, wenn Kontext-
deklaration nicht präzise genug ist,
kann in gesonderte Datei gespeichert werden.
Syntax:
package Package::SubPackage context X inv: …Invariante… context X ::operationName(…) pre: …Precondition… endpackage
289
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Operation Body Expression Wird benutzt, um das Ergebnis
einer Abfrageoperation anzuzeigen,
Der Ausdruck muss dem Ergebnistyp (result) einer Operation entsprechen,
Kann mit Pre- und Postconditions gemischt werden.
Syntax:
context Typename::operationName(param1: Type1, …): ReturnType
body: --Ausdruck
290
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„self“
bezieht sich explizit auf das betrachtete Objekt der ausgewählten Klasse,
wird benutzt, wenn der Kontext nicht eindeutig ist.
Beispiel:
context Client Inv: self.age >= 18
291
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Konstrukte der OCL
• Jedes Objekt hat einen Typ, der die auf das Objekt anwendbaren Operationen definiert.
• Es gibt zwei verschiedene Typenarten:– Vordefinierte Typen
• Boolean• Integer• Real• String• Collection
– Set– Bag– Sequence– Collection
– Benutzerdefinierte Typen
292
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Konstrukte der OCL
Operation Notation Ergebnistyp
Oder a or b Boolean
Und a and b Boolean
Exklusives oder a xor b Boolean
Negation not a Boolean
Gleich a = b Boolean
Ungleich a <> b Boolean
implies a implies b Boolean
if then else if a then b else b ́endif Typ von b und b´
Boolean Type
Werte: true, false
Operationen:
293
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Konstrukte der OCL
Boolean Type – implies
besteht aus zwei boolschen Operationen
Gesamter Ausdruck ergibt true, wenn Ergebnis des ersten sowie des zweiten boolschen Ausdrucks true ist Ergebnis des ersten Ausdrucks false ist
Beispiel für implies:context ClientisMale implies title = ‘Mr.‘
294
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Konstrukte der OCL
• Integer Type
• Wertebereich:
• Menge der ganzen Zahlen ohne Obergrenze
• Operationen:– Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division– Modulus, Integer Division, Absolutwert,
Minimum.295
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Konstrukte der OCL
• Real Type
• Wertebereich:• Gleitkommazahlen ohne Obergrenze
• Operationen:– Addition, Subtraktion, Multiplikation, Division
• Rundungsoperationen für Real:– Abrunden auf den nächstgelegenen Integer-Wert
Bsp.: (3.6).floor ergibt 3– Runden auf die nächste Integer-Zahl
Bsp.: (3.6).round ergibt 4
296
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Operationen für integer und real
Operation Notation Ergebnistyp
Gleich a = b Boolean
Ungleich a <> b Boolean
Kleiner a < b Boolean
Größer a > b Boolean
Kleiner-gleich a <= b Boolean
Größer-gleich a >= b Boolean
Plus a + b Integer or Real
Minus a – b Integer or Real
Multiplikation a * b Integer or Real
Division a / b Real
Modulus a.mod(b) Integer
Integer Division a.div(b) Integer
Absolutwert a.abs Integer or Real
Minimum von a und b a.min(b) Integer or Real
Runden a.round Integer
Abrunden a.floor Integer
297
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String Type
Notation:
Strings in halben Anführungszeichen
Operationen für Strings:
Verbindung: string.concat(string)‘Willy‘.concat(‘und
Harry‘) = ‘Willy und Harry‘Länge:
string.size ‘Willy‘.size = 5
Substring:string.substring(int,int) ‘Willy und
Harry‘.substring(11,15) = ‘Harry‘
298
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Konstrukte der OCL
Operationen für Strings:
Kleinbuchstaben: string.toLower‘Willy‘.toLower = ‘willy‘
Großbuchstaben: string.toUpper‘Willy‘.toUpper = ‘WILLY‘
Gleichheit: string1 = string2(‘Willy‘=‘Harry‘) = false
Ungleichheit: string1 <> string2(‘Willy‘<>‘Harry‘) = true
299
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Konstrukte der OCL
• Collection Type
• vier vordefinierte Kollektionstypen– konkrete Typen: Set, Bag, Sequence– abstrakter Typ: Collection
• Notation: – Elemente in geschwungenen Klammern – konkreter Typ vor der Klammer
300
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Konstrukte der OCL
• Collection Type
• Set: keine doppelten Elementez.B.: Set{1,3,5,7} oder Set{‘Apfel‘,‘Birne‘}
• Bag: Mehrfachelemente möglich; übliches Ergebnis bei der Kombination von Navigationen z.B.: Bag{1,3,5,7,1,5}
• Sequence: wie Bag; Elemente sind nach Sequenznummer geordnetz.B.: Sequence{1,3,5,7,1} und Sequence{3,1,5,7,1} entsprechen sich nicht
301
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Konstrukte der OCL
• Collection Type
• alle Operationen für Kollektionen werden in Pfeil-Notation geschrieben
Sequence{derive: motorVehicle -> size()}
• Kollektionen werden automatisch zusammengefaßt
Set{Set{1,2},Set{3,4},Set{5,6}} • = • Set{1,2,3,4,5,6}
302
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Konstrukte der OCL
• Collection TypeOperation Beschreibung
size Die Zahl der Elemente in der Kollektion.
count( object ) Die Anzahl, wie oft object in der Kollektion vorkommt.
includes( object ) True, wenn das Objekt ein Element der Kollektion ist.
includesAll( collection ) True, wenn alle Elemente des Parameters collection zur Kollektion gehören.
isEmpty True, wenn die Kollektion keine Elemente enthält.
notEmpty True, wenn die Kollektion ein oder mehrere Elemente enthält.
iterate( expression ) Ein Ausdruck wird für jedes Element der Kollektion ausgewertet. Der Ergebnis Typ hängt von dem Ausdruck ab.
sum() Die Addition aller Elemente der Kollektion. Die Elemente müssen einem Typ zugehörig sein, der Addition ermöglicht( z.B. Real, Integer ).
exists( expression ) True, wenn expression für mindestens ein Element der Kollektion true ist.
forAll( expression ) True, wenn expression für alle Elemente true ist.
Collection Type - Operationen
303
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Operation Beschreibung
size Die Zahl der Elemente in der Kollektion.
count( object ) Die Anzahl, wie oft object in der Kollektion vorkommt.
includes( object ) True, wenn das Objekt ein Element der Kollektion ist.
includesAll( collection ) True, wenn alle Elemente des Parameters collection zur Kollektion gehören.
isEmpty True, wenn die Kollektion keine Elemente enthält.
notEmpty True, wenn die Kollektion ein oder mehrere Elemente enthält.
iterate( expression ) Ein Ausdruck wird für jedes Element der Kollektion ausgewertet. Der Ergebnis Typ hängt von dem Ausdruck ab.
sum() Die Addition aller Elemente der Kollektion. Die Elemente müssen einem Typ zugehörig sein, der Addition ermöglicht( z.B. Real, Integer ).
exists( expression ) True, wenn expression für mindestens ein Element der Kollektion true ist.
forAll( expression ) True, wenn expression für alle Elemente true ist.
304
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Konstrukte der OCL
• Operation „equals“
• equals ergibt true, wenn
– zwei Sets dieselben Elemente enthaltenSet {1,2,5,88} = Set {2,88,1,5}
– bei zwei Bags auch die Anzahl des jeweiligen Elements gleich ist Bag {’Willi’,’Erna’,’Horst’,’Willi’} = Bag {’Erna’,’Willi’,’Horst’,’Willi’}
– bei Sequenzen zudem die Reihenfolge gleich ist – Sequence {1..(6+4)} = Sequence {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}
305
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Konstrukte der OCL
• Operation „union“
• Kombination von zwei Kollektionen– Set mit Bag
Set {1,2,5,88}-> union( Bag {3,7,27} ) = Bag {1,2,5,88,3,7,27}
– eine Sequence kann nur mit einer anderen Sequence kombiniert werden
306
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Konstrukte der OCL
• Operation „including“
• hinzufügen von Elementen– bei Sets nur, wenn das Element noch nicht
vorhanden istSet{1,2,5,88}-> including({27,5})= Set{1,2,5,88,27}
– bei einer Sequence wird am Ende eingefügtSequence{1,2,5,88}-> including({27})= Sequence{1,2,5,88,27}
307
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Konstrukte der OCL
• Operation „excluding“
• entfernt ein Element– bei einem Set wird nur ein Element entfernt
Set{1,2,5,88}-> excluding({5}) = Set{1,2,88}
– bei Bag und Sequence bei jedem Auftreten entfernenSequence{1,2,5,2,88}-> excluding({2})= Sequence{1,5,88}
308
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Konstrukte der OCL
• Operation „intersection“
• erzeugt neue Kollektion mit allen Elementen, die in zwei Kollektionen enthalten sind
• alle Kombinationen möglich, außer in Verbindung mit einer Sequence
Set {1,2,5,88} -> • intersection( Bag {5,5,1} ) = Set {1,5}
Bag {1,2,5,1,88} -> intersection( Bag {1,27,5,1} ) = Bag {1,5,1}
309
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Konstrukte der OCL
• Spezielle Operationen für Set
• minus– Set{1,4,7,10} – Set{4,7} = Set{1,10}
• symmetricDifference– neues Set mit Elemente, die nicht in beiden Sets
enthalten sindSet{1,4,7,10}.symmetricDifference(Set{4,5,7})
– = Set{1,5,10} 310
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Konstrukte der OCL• Spezielle Operationen
• für Sequence
• „first“ bzw. „last“
– Ausgabe des ersten bzw. letzten ElementsSequence{1,4,7,10} -> last = 10Sequence{1,4,7,10} -> first = 1
• „at()“
– Element an der angegebenen PositionSequence{1,4,7,10} -> at(3) = 7
– „append()“ bzw. „prepend()“
– Einfügen an letzter bzw. erster PositionSequence{1,4,7,10} -> prepend(15) = Sequence{15,1,4,7,10}
311
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Konstrukte der OCL
• Operationen • für Elemente einer Collection
• „Select“• Parameter ist ein boolscher Ausdruck• Ergebnis ist eine neue Kollektion
– Unterstruktur der Ausgangskollektion
• Syntax:collection->select( element : Type | <expression> )collection->select( element | <expression> )collection->select( <expression> )
312
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Konstrukte der OCL
• Operationen • für Elemente einer Collection
• „reject“• ergibt neue Kollektion mit Elementen, für die der
boolsche Ausdruck false ergibt
• „collect“• Ergebniskollektion muss nicht eine Unterstruktur der
Ausgangskollektion sein• durch Anwendung auf ein Set kann ein Bag entstehen
313
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Konstrukte der OCL
• Operationen • für Elemente einer Collection
• „exists“• prüft die Elemente auf Existenz des Parameters• Ergebnis ist vom Typ Boolean
• „forAll“• spezifiziert eine Bedingung, die für alle Elemente zutreffen
muß• Ergebnis ist vom Typ Boolean
314
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Konstrukte der OCL
• Operationen
• für Elemente einer Collection
• „iterate“
• vorherige Operationen sind Spezialfälle von iterate
• Syntax:
collection->
• iterate(element : Type1;result : Type2 = <expression>|
• <expression-with-element-and-result>)315
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Quelle: Schürr 2007316
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Nutzerdefinierte Typen
• Durch den Benutzer definierte OCL-Typen
• neue Typen haben die gleiche Gültigkeit wie vordefinierte Typen
• Klassentypen
• Aufzählungstypen
317
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Nutzerdefinierte Typen
• jede Klasse im Klassendiagramm ist ein Klassentyp (Modelltyp) im OCL-Ausdruck
• Name aus dem UML-Modell wird übernommen
• Generalisierung zwischen den Klassen führt zu Supertypen
318
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Nutzerdefinierte Typen
• Attribute
• Operationen und Methoden
• Klassenattribute
• Klassenoperationen
• Assoziationsenden („Navigationsausdrücke“)
319
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Nutzerdefinierte Typen
• Gültige Arten für Nutzerdefinition sind:
• Typen
• Klassen
• Interfaces
• Assoziationen
• Akteure
• Use Cases
• Datentypen320
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Nutzerdefinierte Typen
• Klassenattribute im UML-Modell sind
• gültige Attribute im OCL.
• Beispiel:
• Customer
• self.name321
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Nutzerdefinierte Typen
• Seiteneffektfrei
• Nur Operationen, die den Zustand aller
• anderen Objekte nicht verändern.
• Query Operations
• Operationen, die nur einen Rückgabewert
• liefern, aber keine Veränderungen
• vornehmen.
• Beispiel:
• Customer
• self.age() >= 0322
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Nutzerdefinierte Typen
• abgeleitet aus den Assoziationen• Name der Navigationen:
– Rollenname am anderen Ende einer Assoziation oder
– Name des Typen am Ende der Assoziation in Kleinbuchstaben
• Ergebnis:– Modelltyp bei einem Wert oder– Kollektion von Modelltypen bei mehreren Werten
323
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Nutzerdefinierte Typen
• im UML ist Mehrfachvererbung möglich
• Problem:
CassetteBookself.volume < 10
• nicht eindeutig, ob volume von Book oder Cassette gemeint ist
Cassette
volume : Integer
Book
volume : Integer
CassetteBook
324
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Nutzerdefinierte Typen
• Lösung:
• Das im OCL vorhandene pathname
• Konstrukt.
• Beispiel:
• CassetteBook
• self.Cassette::volume < 10325
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Nutzerdefinierte Typen
• Aufzählungen häufiger Attributtyp in der UML• Darstellung im UML-Modell:
enum{wert1, wert2, wert3}• wird ein Wert in einem OCL-Ausdruck benutzt, muss
das `#`-Symbol vorangestellt werden
• Customergender = #male implies title = ´Mr.´
Customer
gender : enum{male, female}name : Stringtitle : StringdateOfBirth : Date
326
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Typkonformität
• OCL ist eine getypte Sprache
• Basistypen sind in einer Typenhierarchie organisiert
• innerhalb eines OCL-Ausdrucks müssen alle Typen konform sein
• Regeln zur Gewährleistung der Konformität:– jeder Typ ist zu sich selbst konform– jeder Typ ist konform zu seinem Supertyp– Typenkonformität ist transitiv
327
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Typkonformität
Type Konform zu/Supertyp
SetSequenceBagInteger
CollectionCollectionCollectionReal
328
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Übung
• Ein Objekt der Klasse Teilnahme muss
• immer gültige Verweise auf die
• assoziierten Objekte Spiel und Spieler
• besitzen.
• context Teilnahme t inv:
• (t.Spieler != null) && (t.Spiel != null)
329
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Übung
• Nimmt ein Spieler an einem Spiel teil, so
• kann er während der nächsten 105
• Minuten nicht an einem anderen Spiel
• teilnehmen.
• context Spieler spieler inv:
• forall Spiel s1,s2 in spieler.teilnahme.spiel:
• (s1 != s2) implies
• ((s1.getDatum() > s2.getDatum() + 105 * 60) ||
• (s2.getDatum() > s1.getDatum() + 105 * 60))
330
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Übung
• Sobald 11 Spieler für ein Spiel nominiert
• wurden ist die Mannschaft komplett.
• context Spiel::mannschaftKomplett():boolean
• pre: true
• post: result == (teilnehmer.size() >= 11)
331
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Links zur UML
http://www-ivs.cs.uni-magdeburg.de/~dumke/UML/inhalt.htm
http://www.cetus-links.org/oo_uml.html http://www.uml.org http://www.iwr.uni-heidelberg.de/groups/co
mopt/lehre/uml/ http://www.jeckle.de/unified.htm http://www.sigs-datacom.de/sd/
publications//os/1998/02/OBJEKTspektrum_UM_kompakt.htm
332
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Qualitätssicherung
• Unter den Sammelbegriff Qualitätssicherung im SE fallen diverse Verfahren, die parallel zu den Vorgehensmodellen für eine ständige Überprüfung und Messung (mit quantitativen Methoden) der Prozesse und Ergebnisse sorgen. Diese Verfahren wurden zum Teil aus dem Bereich der Fertigung übertragen (ISO9000, TQM).
333
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Qualitätssicherung
• Ein wesentlicher Aspekt dieser QS-Verfahren ist die dem Kunden eröffnete Kontrollmöglichkeit und die Einbeziehung externer Organisationen (z.B. zur Zertifizierung).
334
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Verfahren der Qualitätssicherung
• ISO 9000
• TQM
• CMM / CMMI
• Bootstrap
• Spice
335
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Exkurs: XP als Antithese zum SE
336
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Einleitung“Angeklagt: Agile Prozesse”
Angeklagt sind die agilen Prozesse, vertreten durch die Verteidiger
von Extreme Programming (XP), Crystal Methodenfamilie, Adaptive
Software Development, Scrum und die Agile Alliance.
Die Anklage lautet auf
- Verrat am Software Engineering,
- Versuch des Umsturzes durch Wiedereinführung wilden Hackens
- sowie auf Totschlag tausender Arbeitsplätze
- und Milliarden Umsätzen in der Software-Industrie.
Als Schöffen entscheidet das Auditorium über das Urteil.
Für sachdienliche Hinweise...
Quelle: Delegate Information zur OOP 2002337
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AnsätzeDas Revolutionäre an XP
Extreme Programming stellt bisherige Paradigmen des Software Engineering auf den Kopf:
- Entwickler spezialisieren sich nicht zu Analysten, Programmierern,
Testern oder Integratoren - jeder ist für alles zuständig.
Deshalb wurden Programmierrichtlinien an XP angepasst.
- Das Projekt wird nicht durchgeplant. Eine schnelle Analyse wird
im Laufe des Projekts weiter verfeinert und verändert.
- Die Projektphasen bisheriger SE-Modelle werden parallelisiert:
Es wird laufend das Design angepasst, getestet, integriert...
- Es gibt keine Dokumentation im herkömmlichen Sinn.
Dokumentiert wird durch Tests und programmierten Code.
- XP versucht, den Problemem und Risiken des herkömmlichen
Software Engineering aktiv entgegenzuwirken. 338
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PlanungProjektablauf im Vergleich
Design
Implementierung
Test
Integration
Plan
nin
g G
ame
Re
lease
Story
Ta
sk
Zeit
VorstudieAnalyse
DesignKonstruktion
TestEinführung
Extre
me
Pro
gram
ming
Wa
sserfall-
mo
de
ll
339
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PlanungPlanning Game
Im Planning Game stecken Kunde und Entwickler die Eckpunkte des
Projekts ab.
Kunde Story Cards Gliederung der Funktionalität
Priorisierung nach Wert, Risiko,
Aufwand, Umfang der Releases
Entwickler Architektur Abschätzung der Möglichkeiten
für Architektur
Releaseplanung Zeitplanung für 1. Release
Aufteilung in Iterationen340
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PlanungIterationsplanung
In der Iterationsplanung verteilt werden Stories an die Entwickler verteilt
und geplant.
Entwickler Task Cards “Feinplanung der Stories”
Taskverteilung
Aufwandsschätzung
evtl. Taskumverteilung
Kunde bekommt Feedback von Entwicklern.
341
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ProjektumfeldArbeitsplätze
Für die Umsetzung von Extreme Programming sind speziell angepasste
Arbeitspläte nötig.
Zentrale Forderung:
Kommunikation soll gefördert werden, ohne die Privatsphäre zu verletzen.
Großraumbüro mit “private cubbies”.
Entwicklungsrechner im Zentrum des Raums.
“Communal Corner” mit Kaffeemaschine, Couch, Snacks.
leise Telefone, gedämpftes Licht.
Team soll von anderen Teams getrennt sein.342
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Projektumfeld 40-Stundenwoche
Extreme Programming lebt von der Kreativität und Motivation des Teams.
Um Kreativität und Motivation langfristig zu erhalten
- sollte die Wochenarbeitszeit um 40 Stunden liegen,
- die 40-Stundenwoche nicht an zwei aufeinanderfolgenden
Wochen signifikant überschritten werden.
Wird mehr gearbeitet als 40 Stunden pro Woche,
- lassen Kreativität, Motivation, Konzentration und
Leistungsfähigkeit nach.
- gibt es größere Probleme im Projekt, die sich durch Überstunden
nicht lösen lassen.343
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ProjektumfeldOn-Site Customer
Um ein Projekt im Sinne des Kunden zu erarbeiten,
- muss ein Mitarbeiter des Kunden ständig vor Ort sein,
- muss der abgestellte Mitarbeiter die nötigten Kenntnisse haben,
um auf fachspezifische Fragen der Programmierer einzugehen.
Ein Mitarbeiter des Kunden vor Ort
- verkürzt die Dauer des Projekts,
- verhindert, dass am Kunden vorbei entwickelt wird,
- kann Functional Tests schreiben (lassen).
344
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UmsetzungSimple Design
Das Design sollte so gehalten werden, dass
- es minimal bleibt: so wenige Klassen und Methoden wie möglich
und so viele wie nötig. Doppelte Logik ist unerwünscht.
- es an veränderte Bedürfnisse angepasst werden kann,
- jeder Gedanke des Programmiers deutlich wird,
- alle Tests durchlaufen.
Die Software wird nur bei Bedarf erweitert.
Es wird nicht “vorsorglich” Funkionalität eingebaut.
exponentielles Ansteigen der Cost-Of-Change-Kurve wird
vermieden.345
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UmsetzungTesting I
Design-, Architektur- und Codeänderungen führen nur dann zum Erfolg,
wenn sie durch Tests abgesichert sind.
Deshalb stehen Tests im Mittelpunkt von Extreme Programming.
Zunächst gibt es 2 grundlegende Testtypen:
- “functional tests” des Kunden
- story-by-story
- Erfüllungsgrad erst zu Ende 100%
- “operational tests” der Entwickler
- method-by-method
- Erfüllungsgrad von Anfang an 100%
Weitere Testtypen: Vergleichstest mit altem Programm, Lasttests 346
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UmsetzungTesting II
Die Entwicklung eines Tests
- Der Test muß vor dem eigentlichen Coden programmiert werden.
- Ein Test darf einen anderen Tests nicht beeinflussen.
Der Ablauf von Tests
- Die Tests müssen automatisiert werden können.
- Alle Tests laufen zusammen ab.
- Tests werden nach jeder Codeänderung gestartet.
Durch Tests
- werden Funktionalität und Qualität sichergestellt.
- wird das Selbstbewusstsein bei Entwicklern und Kunden gesteigert.
347
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UmsetzungPair Programming
An der Programmierung von Code sind 2 Programmierer beteiligt:
- Ein Programmierer tippt den Code ein.
- Der Partner denkt strategisch:
- Führt die Implementierung zum Ziel?
- Gibt es noch Testfälle, die abzuprüfen sind?
- Kann das Problem vereinfacht werden?
Pair Programming ist
- dynamisch: die Paare wechseln ständig,
- nicht für jeden Typ Programmierer geeignet.
Wissen wird gestreut und macht Team leistungsfähiger.
Die Wahrscheinlichkeit, sich festzufahren, fällt. 348
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Dem Problem vom unwartbaren Code eines Programmiergurus tritt
Extreme Programming mit 3 Prinzipien entgegen:
Coding Standards Es gibt für alle Programmierer
einheitliche Programmierrichtlinien,
Collective Ownership Jeder Programmierer jeden Teil
des Codes ändern,
Refactoring Der Code wird vereinfacht, wenn er
vereinfacht werden kann.
Einfacher, verständlicher, stabiler und wartbarer Code.
Umsetzung
349
![Page 350: Folien zum Software Engineering Aus urheberrechtlichen Gründen (Verletzung von Rechten Dritter) dürfen Sie diese Foliensammlung nicht öffentlich zur Verfügung.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102722/55204d6249795902118b5fe5/html5/thumbnails/350.jpg)
UmsetzungContinous Integration
Um kurze Releasezyklen zu ermöglichen,
- sollte mindestens einmal täglich integriert werden,
- fließen Änderungen zentral an einem Rechner zusammen
Integration inkompatiblen Codes wird vermieden.
Continous Integration erfordert
- kleine Objekte und Methoden,
- Refactoring und Simple Design,
- das erfolgreiche Durchlaufen aller Tests.
Minimales Risiko, da Bug in letzten Stunden entstand.
Kein Verrennen in Probleme.350
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BewertungWann ist XP nicht sinnvoll?
Für XP gibt es K.O.-Kriterien, die einen Einsatz ausschließen.
Extreme Programming wird zur Farce, wenn...
... der Kunde - nicht bereit ist, XP-Prinzipien anzuwenden und zuzulassen.
... das Team - dauerhaft unter Druck steht und Überstunden machen muß,
- XP-untaugliche Arbeitsplätze hat,
- ein Mitglied hat, das sich gegen XP-Richtlinien sträubt.
... das Projekt - so überschaubar ist,daß kein Vorgehensmodell benötigt wird.
- so groß ist, daß
- mehr als 10 Entwickler benötigt werden,
- mehr als ein Integrationsrechner benötigt wird,
- der Test- oder Integrationszyklus Stunden benötigt.351
![Page 352: Folien zum Software Engineering Aus urheberrechtlichen Gründen (Verletzung von Rechten Dritter) dürfen Sie diese Foliensammlung nicht öffentlich zur Verfügung.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102722/55204d6249795902118b5fe5/html5/thumbnails/352.jpg)
BewertungWann ist XP sinnvoll?
Extreme Programming ist eine Überlegung wert, wenn...
... keiner der Punkte auf der vorherigen Folie zutrifft.
352
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Quellen zu XP
Beck, Kent: extreme Programming explained: embrace change
Upper Saddle River, NJ, Addison-Wesley, 2000
- Grundlagen, Prinzipien und Funktionsweise von XP
- keine theoretischen Fallstudien und tiefgehende Details,
aber Beispiele aus der Praxis und umfassender Überblick
- auch in deutsch erhältlich unter dem Titel
“Extreme Programming - Das Manifest” (Addison-Wesley)
www.extremeprogramming.org
- weitergehende Informationen
- Anwendungsbeispiele aus der Praxis 353