Objektorientierte Analyse. Verfeinerung mit Konnektoren (Kollaborationen, Teams, Rollenmodellen) Obligatorische Literatur

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1 Objektorientierte Analyse OOA.3.3 Szenarienanalyse mit komplexen Objekten Prof. Dr. rer. nat. habil. Uwe Aßmann Institut für Software- und Multimediatechnik Lehrstuhl Softwaretechnologie Fakultät für Informatik TU Dresden Version , Obligatorische Literatur Störrle 5.3, 5.4 Weitere Literatur: 1) Querschneidende funktionale Verfeinerung im Analysemodell Softwaretechnologie, Prof. Uwe Aßmann 1 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, Nicola Guarino Chris Welty. Supporting ontological analysis of taxonomic relationships. Data and Knowledge Engineering, 39:51-74, 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 (Groß-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) 4. Beispiel Fallstudie EU-Rent Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 2 Verfeinerung mit Konnektoren (Kollaborationen, Teams, Rollenmodellen) Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 3 Softwaretechnologie, Prof. Uwe Aßmann 4

2 Konnektoren (Kollaborationen, Teams, Rollenmodelle) Konnektoren (Kollaborationen, Teams, Collaborations) in UML Ein Konnektor (Kollaboration, team, collaboration, Rollenmodell) ist ein Schema für die Kollaboration von Objekten Fasst mehrere Rollen zusammen, die zusammen arbeiten Konnektoren bilden Schnitte durch die Anwendung Ein Konnektor ist ein Netz mit offenen plays-a -Beziehungen Die von natürlichen Typen gespielt werden müssen In UML heißt ein Konnektor Kollaboration (collaboration) mit Rollentyp-Parameter P: P Ship P Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 5 Konnektoren als Teams in ObjectTeams Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 6 Einfache Erweiterung von Anwendungen mit Konnektoren In fortgeschrittenen Programmiersprachen bilden Konnektoren und ihre Rollen Sprachkonzepte. So auch in ObjectTeams ( Hier heißt ein Konnektor Team (Notation als Block, ähnlich zur Klasse) Rollen bilden innere Klassen des Teams team team fathership fathership caressing caressing (); (); visiting visiting (); (); team team buy(); buy(); breakfast breakfast () () rd rd = = buy(); buy(); rd.read(); rd.read(); read(); read(); Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 7 Analysemodelle können sukzessive durch Konnektoren erweitert werden Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 8

3 Verschmelzen von Konnektoren: - paship - Buying paship P ship Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 9 Verfeinerung mit Konnektor-Superimposition N P Buying Buying ship Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 10 Verfeinerung mit Konnektor-Superimposition in UML N S Das Überlagern von Konnektoren nennt man Superimposition von Konnektoren (Connector superimposition) Alternative Notation in UML: Kollaborationen mit Abteilen Customership Customership Ship Ship Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 11 Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 12

4 Konnektor-(Team)-basierte Verfeinerung Konnektor-basierte Verfeinerung bedeutet, Schritt für Schritt neue Konnektoren in das Analysemodell zu integrieren, d.h. neue Konnektoren zu superimponieren In einer Programmiersprache wie ObjectTeams kann man das direkt umsetzen, in dem man zu einem Kern-Programm neue Teams hinzufügt Facetten vs. Rollen optional Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 13 Softwaretechnologie, Prof. Uwe Aßmann 14 Facetten im Vergleich zu Rollen Komplexe Objekte Facetten sind nicht-fundiert und rigide (natürlich) Rollen sind fundiert und nicht-rigide complex object (full object) phase phase role Non- Male Facet role Ship Facet core Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 15 Facet, Phase, Role holder role holder Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 16

5 Verfeinerungsbeispiel für Chickenfattening.. Verfeinerung durch Integration von Unterobjekten.. Chicken Fattening (Wdh.) Unterobjekt-Verfettung (chicken fattening, Huhnverfettung) 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 (Konnektor-Verfeinerung), Rollen ergänzen (Konnektor-Verfeinerung), die Beziehungen klären zu. Plattformen (middleware, Sprachen, Komponenten-services). Komponentenmodellen (durch Adaptergenerierung) Ziel: Entwurfsobjekte, Implementierungsobjekte en-analysemodell Wie komme ich bloß dahin? Softwaretechnologie, Prof. Uwe Aßmann 17 Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 18 Rohzustand: Identifikation der natürlichen Typen (in dem Domänenmodell) Ship Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 19 Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 20

6 Schritt 1: Teile-Verfeinerung Schritt 2: Erweiterung durch Konnektoren (Kollaborationen, Teams) Ship Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 21 Chicken Fattening Weitere Schritte im Entwurf Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 22 The End Teile- und Rollenverfeinerung laufen noch im Analysemodell ab Konnektor-Verfeinerung wird durch Szenarienanalyse angeregt Facetten- und Phasen-Verfeinerung kommt optional hinzu Bei Entwurfsobjekten kommen dann noch folgende Schritte hinzu: Finden von Plattform-Konnektoren, 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. Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 23 Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 24

7 Volles Verfeinerungsbeispiel für Chickenfattening mit allen Unterobjekten.. Verfeinerung durch Integration von Unterobjekten.. (optional) Chicken Fattening (Wdh.) Unterobjekt-Verfettung (chicken fattening, Huhnverfettung) ist ein Verfeinerungsprozess zur Entwurfszeit, der an ein Kernobjekt aus dem Domänenmodell Unterobjekte anlagert (Domänenobjekt- Verfeinerung durch Integration), die Teile ergänzen (Teile-Verfeinerung) Phasen ergänzen (Phasen-Verfeinerung) Facetten ergänzen (Facetten-Verfeinerung) Rollen ergänzt (Konnektor-Verfeinerung), Rollen ergänzen (Konnektor-Verfeinerung), die Beziehungen klären zu. Plattformen (middleware, Sprachen, Komponenten-services). Komponentenmodellen (durch Adaptergenerierung) Ziel: Entwurfsobjekte, Implementierungsobjekte en-analysemodell Wie komme ich bloß dahin? Softwaretechnologie, Prof. Uwe Aßmann 25 Beef Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 26 Bratwurst Rohzustand: Identifikation der natürlichen Typen Non- teen Ship Male airfilled Soccer ball Leather grown-up Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 27 Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 28

8 Schritt 1: Teile-Verfeinerung, Phasen-Verfeinerung Schritt 2: Facetten-Verfeinerung Beef Bratwurst Non- teen teen Male airfilled airfilled Soccer ball Leather teen airfilled grown-up Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 29 Schritt 3: Erweiterung durch Konnektoren Soccer ball Leather Non- Ship grown-up Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 31 Male Beef Bratwurst grown-up Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 30 Chicken Fattening Weitere Schritte im Entwurf Teile-, Phasen-, Facetten- und Rollenverfeinerung laufen noch im Analysemodell ab Konnektor-Verfeinerung wird durch Szenarienanalyse angeregt Bei Entwurfsobjekten kommen dann noch folgende Schritte hinzu: Finden von Plattform-Konnektoren, 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. Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 32

9 Nebenbemerkung Rollen in der Literatur 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 Rollenorientiertes Datenmodell (Bachmann 77) ER model (Chen 76): Hier bilden die Enden einer Assoziation eine Rolle Entwurfsmuster (Riehle 98) Kurs Design patterns and frameworks (DPF) im WS Produktlinien-Engineering (Smaragdakis,Batory 02) Konnektoren in Architectursprachen (Garlan, Shaw 95) Kurs Component-based Software Engineering (CBSE) im SS Objektorientierte Modelierung mit der OORAM Methode (Reenskaug 95) Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 33 Prof. Uwe Aßmann, Softwaretechnologie 34