Objektorientierte Analyse (OOA)

(1)

Softwaretechnologie, © Prof. Uwe Aßmann

Technische Universität Dresden, Fakultät Informatik 1

Objektorientierte Analyse 36 Szenarienanalyse mit komplexen Objekten

Prof. Dr. rer. nat. habil. Uwe Aßmann Institut für Software- und

Multimediatechnik Lehrstuhl Softwaretechnologie

Fakultät für Informatik TU Dresden Version 11-0.1, 25.06.11

1) Verfeinerung mit Kollaborationen 2) Querschneidende

kollaborationsbasierte Verfeinerung mit Objektanreicherung

3) Beispiel Objektanreicherung 1)Ohne Facetten und

Phasen 2)Mit allen

Prof. U. Aßmann, Softwaretechnologie 2

Überblick Teil III:

Objektorientierte Analyse (OOA)

1. Überblick Objektorientierte Analyse

1. (schon gehabt:) Strukturelle Modellierung mit CRC-Karten

2. Strukturelle metamodellgetriebene Modellierung mit UML für das Domänenmodell

1. Strukturelle metamodellgetriebene Modellierung 2. Modellierung von komplexen Objekten

1.Modellierung von Hierarchien

2.(Modellierung von komplexen Objekten und ihren Unterobjekten) 3.Modellierung von Komponenten (hierarchische Objekte)

3. Strukturelle Modellierung für Kontextmodell und Top-Level-Architektur 3. Analyse von funktionalen Anforderungen

1. Funktionale Verfeinerung: Dynamische Modellierung und Szenarienanalyse mit Aktionsdiagrammen

2. Funktionale querschneidende Verfeinerung: Szenarienanalyse mit Anwendungsfällen, Kollaborationen und Interaktionsdiagrammen 3. (Funktionale querschneidende Verfeinerung für komplexe Objekte, 36) 4. Beispiel Fallstudie EU-Rent

Obligatorische Literatur

►

Störrle 5.3, 5.4

►

Weitere Literatur:

 L. Maciaszek. Requirements Analysis and System Design – Developing Information Systems with UML. Addison-Wesley.

 Giancarlo W. Guizzardi. Ontological foundations for structure conceptual models. PhD thesis, Twente University, Enschede, Netherlands, 2005.

 Nicola Guarino Chris Welty. Supporting ontological analysis of taxonomic relationships. Data and Knowledge Engineering, 39:51-74, 2001.

36.1 Verfeinerung mit

Kollaborationen (Konnektoren,

Teams, Rollenmodellen)

(2)

Kollaborationen (Konnektoren, Teams, Rollenmodelle)

►

Eine Kollaboration (Konnektor, team, collaboration, Rollenmodell) ist ein Schema für die Zusammenarbeit von Objekten

 Fasst mehrere Rollen zusammen, die zusammen arbeiten

 Kollaborationen bilden Schnitte durch die Anwendung

Person

Grand Father

Reader Buyer

Sausage

Newspaper Person Grand

Child

Readable Bought

Kollaborationen (Konnektoren, Teams, Collaborations) in UML

►

Eine Kollaboration ist ein Netz mit offenen “plays-a”-Beziehungen

 Die von natürlichen Typen gespielt werden müssen

Grand Father

Grand Child

GrandFatherShip P

GrandFather

GrandChild

►

In UML stellt sich eine Kollaboration dar mit Rollentyp-Parameter P:

P

Kollaborationen als Teams in ObjectTeams

►

In fortgeschrittenen Programmiersprachen bilden Kollaborationen und ihre Rollen Sprachkonzepte.

►

So auch in ObjectTeams (www.objectteams.org).

 Hier heißt eine Kollaboration Team (Notation als Block, ähnlich zur Klasse)

 Rollentypen bilden innere Klassen des Teams team Grandfathership {

class GrandFather { void caressing ();

}

class GrandChild { void visiting ();

} }

team Grandfathership { class GrandFather { void caressing ();

}

class GrandChild { void visiting ();

} }

team NewspaperReading { Readable buy();

class Reader {

void breakfast () { Readable rd = buy();

rd.read();

} }

class Readable { void read();

} }

team NewspaperReading { Readable buy();

class Reader {

void breakfast () { Readable rd = buy();

rd.read();

} }

class Readable { void read();

}

} Prof. U. Aßmann, Softwaretechnologie 8

Einfache Erweiterung von Anwendungen mit Kollaborationen

►

Analysemodelle können sukzessive durch Kollaborationen erweitert werden

Person

Sausage

Newspaper Person

Reader

Readable Buyer

Bought

Grand Father

Grand Child

(3)

Verschmelzen von Kollaborationen:

Newspaper-Reading GrandpaShip

Reader

Readable Grand

Father

Grand Child

Reading GrandFathership P

N Grand

Child

Readable Grand

Father

Reader

Newspaper-Reading Buying GrandpaShip

ReadingBuying GrandFathership P

N Grand

Father

Grand Child

Readable Reader

Bought S

Buying

Reader

Readable Buyer

Bought

Grand Father

Grand Child

36.2 Querschneidende,

kollaborationsbasierte Verfeinerung

Verfeinerung mit Kollaboration-Superimposition

►

Das Überlagern von Kollaborationen nennt man Superimposition von Kollaborationen (Collaboration, connector superimposition)

Person

GrandFatherShip Grand

Father

Grand Child

Sausage

Buyer

Bought

Grand Father

Grand Child

Customership Bought

Buyer

(4)

Verfeinerung mit Kollaboration-Superimposition in UML

►

Alternative Notation in UML: Kollaborationen mit Abteilen

Person

Person Sausage Customership

Buyer Bought

GrandFatherShip

Grand Father

Grand Child

Kollaborationsbasierte Verfeinerung

►

Kollaborationsbasierte Verfeinerung bedeutet, Schritt für Schritt

 neue Kollaborationen in das Analysemodell zu integrieren, d.h. neue Kollaborationen zu superimponieren

►

In einer Programmiersprache wie ObjectTeams kann man das direkt umsetzen, in dem man zu einem Kern-Programm neue Teams hinzufügt

3.3.a Verfeinerungsbeispiel für Objektanreicherung

.. Verfeinerung durch Integration von Unterobjekten..

Teile und Rollen

Prof. U. Aßmann, Softwaretechnologie 16 Person

Person

Smoker

Male Non-

Smoker

Ball

Facetten im Vergleich zu Rollen (Wdh.)

Child Father

Playable

Player

Eating Eatable Sausage

►

Facetten sind nicht-fundiert und rigide (natürlich)

►

Rollen sind fundiert und nicht-rigide

FatherShip Child

Father

(5)

Prof. U. Aßmann, Softwaretechnologie 17 core

role

phase phase

role holder

Facet, Phase, Role holder complex object (full object)

Komplexe Objekte

Facet

Objektanreicherung (Wdh.)

►

Objektanreicherung (object fattening) ist ein Verfeinerungsprozess zur Entwurfszeit, der an ein Kernobjekt aus dem Domänenmodell Unterobjekte anlagert (Domänenobjekt-Verfeinerung durch Integration), die

 Teile ergänzen (Teile-Verfeinerung)

 Rollen ergänzt (Kollaboration-Verfeinerung),

 Rollen ergänzen (Kollaboration-Verfeinerung), die Beziehungen klären zu

 Plattformen (middleware, Sprachen, Komponenten-services)

 Komponentenmodellen (durch Adaptergenerierung)

►

Ziel: Entwurfsobjekte, Implementierungsobjekte

Personen-Analysemodell – Wie komme ich bloß dahin?

Child Father

Playable

Player

Eating Eatable

Heart Stomach Person

Person

Ball

Sausage Newspaper

Reading Readable

FatherShip Child

Father Skin

Meat

Skin

Mit Verfeinerung durch Integration von Unterobjekten (Objektanreicherung, Chicken Fattening)

Person Person

Ball

Newspaper

►

Rohzustand: Identifikation der natürlichen Typen (in dem Domänenmodell)

Sausage

(6)

Mit Verfeinerung durch Integration von Unterobjekten (Chicken Fattening)

Person

Ball

Sausage Newspaper

►

Schritt 1: Teile-Verfeinerung

^Meat

Skin

Mit Verfeinerung durch Integration von Unterobjekten (Chicken Fattening)

Child Father

Playable

Player

Eating Eatable

Person

Ball

Sausage Newspaper

Reading Readable

FatherShip Child

Father

►

Schritt 2: Erweiterung durch Kollaborationen (Konnektoren, Teams)

^Meat

Skin

Objektanreicherung – Weitere Schritte im Entwurf

►

Teile- und Rollenverfeinerung laufen noch im Analysemodell ab

 Kollaboration-Verfeinerung wird durch Szenarienanalyse angeregt

 Facetten- und Phasen-Verfeinerung kommt optional hinzu

►

In ObjectTeams entspricht dies dem Schreiben neuer “Teams”

 Teile können in Rollen von Teams eingelagert werden

 In ObjectTeams kann man querschneidende Objektanreicherung ganz einfach realisieren

►

Bei Entwurfsobjekten kommen dann noch folgende Schritte hinzu:

 Finden von Plattform-Kollaborationen, fundierte Unterobjekte, die das spezifische Verhalten bezüglich eines Plattformobjektes kapseln

 Plattformfähigkeiten (platform abilities, platform-founded types) bilden fundierte Typen, die die die Beziehungen zu Plattformen klären

 Komponentenadapter (component-model-founded adapters) klären die Beziehung zu Komponentenmodellen

 Realisierung der Integrationsrelation

►

Siehe später.

3.3.b Volles Verfeinerungsbeispiel für Chickenfattening mit allen

Unterobjekten

.. Verfeinerung durch Integration von Unterobjekten..

(optional)

(7)

Erweitertes Konzept der Objektanreicherung

►

Weitere Unterobjekte können integriert werden

 Phasen ergänzen (Phasen-Verfeinerung)

 Facetten ergänzen (Facetten-Verfeinerung)

 Teile ergänzen (Teile-Verfeinerung)

 Rollen ergänzen (Kollaboration-Verfeinerung),

 Rollen ergänzen (Kollaboration-Verfeinerung), die Beziehungen klären zu

 Plattformen (middleware, Sprachen, Komponenten-services)

 Komponentenmodellen (durch Adaptergenerierung)

►

Ziel: Entwurfsobjekte, Implementierungsobjekte

Prof. U. Aßmann, Softwaretechnologie 26 grown-up

Smoker Male

teen

Non- Smoker

air- filled

Personen-Analysemodell – Wie komme ich bloß dahin?

Child Father

Playable

Player

Eating Eatable

Person

Ball

Sausage

Leather Soccer

ball

Beef

Bratwurst

Newspaper Reading Readable

FatherShip Child

Father

Meat

Skin

Mit Verfeinerung durch Integration von Unterobjekten (Chicken Fattening)

Person Person

Ball

Newspaper

►

Rohzustand: Identifikation der natürlichen Typen

Sausage

Mit Verfeinerung durch Integration von Unterobjekten (Chicken Fattening)

grown-up teen

air- filled

Person

Ball

Sausage Newspaper

►

Schritt 1: Teile-Verfeinerung, Phasen-Verfeinerung

Skin

(8)

Mit Verfeinerung durch Integration von Unterobjekten (Chicken Fattening)

grown-up

Smoker Male

teen

Non- Smoker

air- filled

Person

Ball

Sausage

Leather Soccer

ball

Beef

Bratwurst

Newspaper

►

Schritt 2: Facetten-Verfeinerung

^Meat

Skin

Prof. U. Aßmann, Softwaretechnologie 30 grown-up

Smoker Male

teen

Non- Smoker

air- filled

Mit Verfeinerung durch Integration von Unterobjekten (Chicken Fattening)

Child Father

Playable

Player

Eating Eatable

Person

Ball

Sausage

Leather Soccer

ball

Beef

Bratwurst

Newspaper Reading Readable

FatherShip Child

Father

►

Schritt 3: Erweiterung durch Kollaborationen

^Meat

Skin

Nebenbemerkung

►

Integration von Unterobjekten in Kernobjekte kann zu verschiedenen Zeiten erfolgen

 Zur Entwurfszeit

 Zur Bindezeit

 Zur Allokationszeit eines Objekts

 Zur Laufzeit

 Zur Zeit der Software-Pflege und -Migration

Rollen in der Literatur

►

Rollenorientiertes Datenmodell (Bachmann 77)

►

Entity-Relationship-Modell (ER model, Chen 76): Hier bilden die Enden einer Assoziation eine Rolle. Vorbild für UML-

Klassendiagramme

 Kurs “Softwarewerkzeuge (SEW)” im WS

►

Entwurfsmuster (Riehle 98)

 Kurs “Design patterns and frameworks (DPF)” im WS

►

Produktlinien-Engineering (Smaragdakis,Batory 02)

►

Kollaborationen in Architectursprachen (Garlan, Shaw 95)

 Kurs “Component-based Software Engineering (CBSE)” im SS

►

Objektorientierte Modelierung mit der OORAM Methode (Reenskaug

95)

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