3. Analysephase Anforderungen, Anwendungsfälle Softwaretechnik (CNAM)

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1 3. Analysephase Anforderungen, Anwendungsfälle Softwaretechnik (CNAM) Wintersemester 2009 / 2010 Prof. Dr. Bernhard Humm Hochschule Darmstadt, FB Informatik 1 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

2 Einordnung in den gesamten Kurs 1. Einführung 2. Vorgehensmodelle 3. Analyse-Phase: Anforderungen, Anwendungsfälle 4. Analyse-Phase: Datenmodell 5. Analyse-Phase: Dialoge 6. Design-Phase: Architektur-Grundlagen 7. Design-Phase: Referenzarchitektur betriebliche Informationssysteme 8. Design-Phase: Querschnittsthemen und Muster 9. Programmierungs-Phase 10.Testphase, Einführung, Qualitätsmanagement, Konfigurationsmanagement 11. Projektmanagement 2 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

3 Agenda Motivation und und Übersicht Übersicht Anforderungen (Requirements) Anwendungsfälle (Use Cases) Nachverfolgung (Requirements Tracing) Kontrollfragen

4 Warum Anforderungsanalyse? Selbst kleine Irrtümer in den Anforderungen können zu großen Problemen führen! Quelle: Caliber RM 4 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

5 Motivation Was der Anwender wollte Wie es der Anwender dem Programmierer sagte Wie es der Programmierer verstanden hat Was der Programmierer bauen wollte Was der Programmierer tatsächlich gebaut hat Was der Anwender tatsächlich gebraucht hätte Quelle: J. Siedersleben (Hrsg.): Softwaretechnik, Hanser-Verlag Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

6 Das Vorgehen bei der Anforderungsanalyse Erste Schritte: Projektkontext klären Stakeholder identifizieren Ziele festlegen Systemgrenzen festlegen Anforderungen sammeln Anforderungen prüfen Anforderungen verwalten Anforderungen aufschreiben 6 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

7 Stakeholder identifizieren Stakeholder sind alle Menschen, die von Entwicklung, Einsatz und Betrieb des Systems betroffen sind Stake: Stakeholder: Anteil, Beteiligung, Einsatz Der Geschäftsinteressent 7 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

8 Stakeholder sind alle Menschen, die von Entwicklung, Einsatz und Betrieb des Systems betroffen sind Fachbereich Anwender & Anwender IT-Abteilung Betrieb Management Methodenabteilung Projektgegner Experten Altsysteme Experten Nachbarsysteme Betriebsrat Alle relevanten Stakeholder sind zu identifizieren und mit ihren Rollen zu dokumentieren Ein vergessener Stakeholder ist eine vergessene Anforderung! 8 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

9 Bausteine der Disziplin Analyse (Fachkonzept) Anforderungen Zentrale Ziele und Rahmenbedingungen Funktionale Anforderungen Projektanforderungen Nichtfunktionale Anforderungen Einführungsanforderungen Migrationsanforderungen Dialog-Gestaltungsvorgabe Betriebsanforderungen Fachliche Gestaltung Verhalten Geschäftsprozesse Anwendungsfälle Anwendungsfunktionen Fachlicher Überblick Struktur Domänen & Komponenten Logisches Datenmodell & Datentypverzeichnis Interaktion Dialoge Druckausgaben Nachbarsystem-Schnittstellen Batchverarbeitung Querschnittskonzepte und Dienste Glossar Quelle: sd&m Research 9 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

10 Agenda Motivation und Übersicht Anforderungen (Requirements) Anwendungsfälle (Use Cases) Nachverfolgung (Requirements Tracing) Kontrollfragen

11 Bausteine zu den Anforderungen (Requirements) Anforderungen Zentrale Ziele und Rahmenbedingungen Funktionale Anforderungen Projektanforderungen Nichtfunktionale Anforderungen Einführungsanforderungen Migrationsanforderungen Dialog-Gestaltungsvorgabe Betriebsanforderungen Fachliche Gestaltung Verhalten Geschäftsprozesse Anwendungsfälle Anwendungsfunktionen Fachlicher Überblick Struktur Domänen & Komponenten Logisches Datenmodell & Datentypverzeichnis Interaktion Dialoge Druckausgaben Nachbarsystem-Schnittstellen Batchverarbeitung Querschnittskonzepte und Dienste Glossar Quelle: sd&m Research 11 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

12 Anforderungen, Leistungsausgrenzungen und Prämissen Konzepte Anforderungen Nummerierte Liste präziser Beschreibungen in Satzform, was der Umfang des Systems ist (funktional und nicht-funktional) Leistungsausgrenzungen Nummerierte Liste von Beschreibungen in Satzform, welche Funktionen das System explizit nicht abdeckt Beispiele A2: Die Registrierung von Neukunden, die Änderung von Kundendaten und das Abmelden von Kunden soll unterstützt werden. A42: Alle Pflegedialoge sollen ein Antwortzeitverhalten < 1 s haben L1: Die Reservierung von Fitnessräumen wird nicht vom System unterstützt. Diese erfolgt weiterhin auf Papier Prämissen Nummerierte Liste von Beschreibungen in Satzform, welche Voraussetzungen für die erfolgreiche Projektdurchführung erfüllt sein müssen P1: Zur erfolgreichen Durchführung des Projekts muss der Manager des Fitness- Centers jede Woche mindestens 4h für Besprechungen verfügbar sein. 12 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

13 Agenda Motivation und Übersicht Anforderungen (Requirements) Anwendungsfälle (Use (Use Cases) Cases) Nachverfolgung (Requirements Tracing) Kontrollfragen

14 Bausteine zum Verhalten: Anwendungsfälle Anforderungen Zentrale Ziele und Rahmenbedingungen Funktionale Anforderungen Projektanforderungen Nichtfunktionale Anforderungen Einführungsanforderungen Migrationsanforderungen Dialog-Gestaltungsvorgabe Betriebsanforderungen Fachliche Gestaltung Verhalten Geschäftsprozesse Anwendungsfälle Anwendungsfunktionen Fachlicher Überblick Struktur Domänen & Komponenten Logisches Datenmodell & Datentypverzeichnis Interaktion Dialoge Druckausgaben Nachbarsystem-Schnittstellen Batchverarbeitung Querschnittskonzepte und Dienste Glossar Quelle: sd&m Research 14 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

15 Anwendungsfälle (Use Cases) Anwendungsfälle (Use Cases) <Use Case Name> Beschreiben die Interaktionen eines Benutzers mit einem System sind immer von einem Ziel des Benutzers getrieben sind aus Benutzersicht beschrieben repräsentieren möglichst in sich abgeschlossene Handlungsfolgen (Zielerreichung!) Heuristik: Wenn der Nutzer nach Abschluss des Use Cases einen Schluck Kaffee trinken würde/könnte, hat er in etwa die richtige Größe Siehe auch: (Alistair Cockburn) 15 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

16 Ziele auf verschiedenen Ebenen Granularität von Anwendungsfällen Wolkenebene: Langfristige Ziele Die Patienten versorgen Drachenebene: Mittelfristige Ziele Die Stationen mit Medikamenten beliefern Wellenebene: Nutzerziele Eine Bestellung kommissionieren Wir interessieren uns für f r Nutzerziele Fischebene: Handlungsziele Eine Ware in den Karton legen Muschelebene: Schrittziele Den Bestätigungsknopf drücken Quelle: 16 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

17 UML Use Case Diagramme System: Das System, das benutzt wird (gekennzeichnet durch Systemgrenze) Auftragssystem Auftrag erfassen Stationsschwester Actor: Der Die Nutzer der Nutzerin der Funktionalität Use Case (Anwendungsfall): Beschreibung einer fachlichen Funktionalität Quelle: 17 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

18 UML Use Case Diagramme Aktoren Aktoren sind Rollen Lagerist Eine (reale) Person kann mehrere Rollen einnehmen (auch gleichzeitig) Eine Rolle kann von verschiedenen (realen) Personen eingenommen werden Aktoren können auch nicht-menschlich sein DHC-Steuerung <<actor>> Andere Systeme können unser System benutzen (primäre Aktoren) Unser System kann auf andere Systeme zurückgreifen (sekundäre Aktoren) Quelle: 18 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

19 UML Use Case Diagramme Aktoren Aktoren können kooperieren Der Use Case Kommissioniervorgang durchführen erfordert Interaktionen mit dem Lageristen und der DHC Steuerung Verwaltung-DemagHorizontalCarrussel (V-DHC) Lagerist Kommissioniervorgang durchführen DHC-Steuerung <<actor>> Quelle: 19 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

20 UML Use Case Diagramme Aktoren Aktoren können Eigenschaften vererben Ein Lagerist oder ein Apotheker können einen Kommissioniervorgang durchführen Lagerberechtigter V-DHC Kommissioniervorgang durchführen DHC-Steuerung <<actor>> Lagerist Apotheker Quelle: 20 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

21 Und was ist jetzt das Use Case Diagramm für das Beispiel? V-DHC Kommissioniervorgang durchführen Lagerist Waren einlagern Bestandsanfrage DHC-Steuerung <<actor>> Warenwirtschaftssystem (WWS) <<actor>> Auftrag zur Kommissionierung einstellen Quelle: 21 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

22 Beschreibung von Anwendungsfällen Use Case Diagramm: Gibt einen Überblick über die Funktionalitäten des Systems und die beteiligten Nutzer. Charakterisierende Informationen: Tabelle mit Details zu einem Use Case, einschließlich Hauptund Alternativszenarien GUI-Skizzen: Jedes Szenario kann von einer GUI-Skizze begleitet sein. Aktivitätendiagramm: Der allgemeine Ablauf des Use Cases (Vereinigung der Szenarien) kann in einem Aktivitätendiagramm dargestellt werden Quelle: 22 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

23 Charakterisierende Informationen eines Anwendungsfalls Name: Ziel: Auslöser: Vorbedingung: Szenarien: Kommissioniervorgang durchführen Die in den Aufträgen eines KVs bestellten Waren zum Versand an die Empfänger zusammenstellen. Lagerist ruft nächsten KV auf KV vorhanden und zur Bearbeitung freigegeben 1. Warenliste besorgen 2. Alle Waren zusammenstellen 3. Kartonieren Ergebnis: Bemerkungen: 4. Adressieren und frankieren KV abgeschlossen und Kisten bereit für Versand keine Quelle: 23 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

24 Use Case Szenarien können mit Hilfe von UML Aktivitätsdiagrammen beschrieben werden Anfangszustand Zuständigkeit Aktivität Entscheidung Bedingung Endzustand 24 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

25 UML Aktivitätsdiagramme: Kontrollfluss Bedingungen / Verzweigungen Raute = Entscheidungsaktivität Wichtig: ausgehende Pfeile decken alle möglichen Bedingungen ab Nebenläufigkeit Synchronisation = zwei Parallele Abläufe werden wieder zusammengeführt Split = ein Ablauf wird in zwei parallele aufgespalten Kunde in Kartei? [JA] [NEIN] Synchronisation Split Start und Ende Start Ende 25 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

26 Agenda Motivation und Übersicht Anforderungen (Requirements) Anwendungsfälle (Use Cases) Nachverfolgung (Requirements Tracing) Tracing) Kontrollfragen

27 Nachverfolgung von Anforderungen (Requirements Tracing) class Requirements Tracing "Why?" "What?" "How?" Interface Requirement 3 Requirement 2 Requirement satisfies «trace» Use Case3 Use Case2 Use Case implements «trace» Component3 Component2 Component Component:: Component:: Component::Entity Entity3 Entity2 tests «trace» Test Case 3 Test Case 2 Test Case 27 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /

28 Agenda Motivation und Übersicht Anforderungen (Requirements) Anwendungsfälle (Use Cases) Nachverfolgung (Requirements Tracing) Kontrollfragen

29 Kontrollfragen Warum ist die Anforderungsanalyse wichtig? Welche Schritte sind in der Anforderungsanalyse durchzuführen? Was ist ein Stakeholder? Nennen Sie Beispiele! Was sind die Ergebnisse der Anforderungsanalyse Was sind Anforderungen / Leistungsausgrenzungen / Prämissen? Nennen Sie Beispiele! Was sind Anwendungsfälle? Nennen Sie Beispiele! Wie werden Anwendungsfälle beschrieben? Wozu können Aktivitätsdiagramme verwendet werden? Wie können Anforderungen nachverfolgt werden? 29 Prof. Dr. Bernhard Humm, Hochschule Darmstadt, FB Informatik: Softwaretechnik (CNAM), WS /