Objektorientierte Softwareentwicklung

Transkript

1 Objektorientierte Softwareentwicklung Grundkonzepte der UML Die Inhalte der Vorlesung wurden primär auf Basis der angegebenen Literatur erstellt. Darüber hinaus sind viele Teile direkt aus der Vorlesung von Prof. Dr.-Ing. Faustmann (ebenfalls FHW Berlin) übernommen worden. Für die Bereitstellung dieses Vorlesungsmaterials möchte ich mich an dieser Stelle noch einmal recht herzlich bedanken OO A/D/P Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 1

2 Übersicht zur Vorlesung Übersicht zu den Diagrammen der UML Übersicht - Rational Unified Process (RUP) Werkzeuge zur Modellierung mit UML Erweiterungen im Kontext der UML Version Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 2

3 Übersicht zu den Diagrammen der UML (eine Auswahl die typisch für den Bereich der Wirtschaftsinformatik ist) OO A/D/P Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 3

4 UML-Diagrammtypen Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 4

5 UML Anwendungsfalldiagramm Zeigt Beziehungen zwischen Akteuren und Anwendungsfällen auf Akteure (verschiedene Stereotypisierung) - Person im Sinne einer konkreten Rolle innerhalb einer Anwendung - Technische Systeme und deren Rolle - Externes System mit der Auslösung eines zeitlichen Ereignisses Anwendungsfälle - Menge von Aktivitäten eines Systems aus Nutzersicht - Komplette unteilbare Beschreibung - Zu jedem Anwendungsfall existiert eine textuelle Beschreibung Akteure, Vor- und Nachbedingungen, Invarianten, NFA, Ablaufbeschreibung Ausnahmen, Fehler, Regeln, Services, Ansprechpartner, Änderungshistorie Anwendungsfallbeziehungen (<<include>>, <<extend>>, Vererbung) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 5

6 UML Anwendungsfalldiagramm Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 6

7 UML Klassendiagramm Klassen definieren Struktur und Verhalten von Objekten - Objekte werden auf der Basis von Klassen erzeugt - Struktur Attribute und Operationen (Methoden) - Verhalten beschrieben durch verarbeitbare Nachrichten Attribute Name, [Typ, Initialwert, Zusicherung, ] Operationen Name, [Parameter, Parametertyp, ] Abstrakte Klassen abstrakter Oberbegriff - Abstrakte Klasse: Fahrzeug (keine sinnvolle Instanz) - Konkrete Klasse: PKW, Bahn, LKW, Beziehungen - Vererbung (Generalisierung und Spezialisierung) - Assoziationen (Beziehung, Aggregation, Komposition) Objekt Exemplar einer Klasse Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 7

8 UML Klassendiagramm Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 8

9 UML Zustandsdiagramm Zustandsdiagramm (state diagram) - Zustände eine Objektes - Stimuli für Zustandsübergänge - Ereignisse Beschreibt einen endlichen Automaten - Endliche, nicht leere Menge von Zuständen - Endliche, nicht leere Menge von Ereignisse - Zustandsübergänge - Ein Anfangszustand - Menge von Endzuständen Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 9

10 UML Zustandsdiagramm Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 10

11 UML Aktivitätsdiagramm Aktivitätsdiagramm (activity diagram) Spezielle Form der Zustandsdiagramme Beschreiben der Ablaufmöglichkeiten eines Systems - Aktivität (einzelner Schritt im Verarbeitungsablauf) - Transition (folgen dem Abschluss einer internen Aktion) Zuordnung zu Klassen, Objekten oder Anwendungsfall Beschreibung nebenläufiger Aktivitäten Strukturierung durch hierarchische Schachtelung Verwendung von Verantwortlichkeitsbereichen (swimlanes) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 11

12 UML Aktivitätsdiagramm Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 12

13 UML Kollaborationdiagramm Zeigt Interaktionen zwischen ausgewählten Objektinstanzen - Unterstellt einen begrenzten Anwendungskontext - Beziehungen zwischen Objekten und Topographie Darstellbare Eigenschaften - Zeitliche Abfolge von Nachrichten - Namen der versendeten Nachrichten und erhaltenen Antworten - Ggf. vorhandene Argumente der nachrichten - Darstellung von Iterationen und Nachrichten-Schleifen Zeitlicher Verlauf durch Nummerierung der Nachrichten Darstellung von Entwurfs- und Realisierungssachverhalten Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 13

14 UML Kollaborationdiagramm Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 14

15 UML Sequenzdiagramm Zeigt Interaktionen zwischen Objektinstanzen - Interaktionsdiagramm - Message Sequence Chart (ITU -MSC) Vergleichbarkeit Sequenzdiagramm Kollaborationdiagramm - Kollaborationdiagramm Zusammenarbeit der Objekte - Sequenzdiagramm zeitlicher Verlauf des Nachrichtenaustausch - Können ineinander überführt werden (automatisch) Verwendung zur detaillierten Analyse von Systemzusammenhängen Keine präzise und vollständige Definition von Systemverhalten Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 15

16 UML Sequenzdiagramm Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 16

17 UML Komponenten- und Verteilungsdiagramm Komponentendiagramm - Kapselt komplexes Verhalten - Instanzen können gebildet werden - Komponenten soll Wiederverwendung unterstützen - Bestehen intern zumeist aus mehreren Klassen - Bietet definierte Schnittstelle an Verteilungsdiagramm - Knoten (typ. Aktive Rechnerkomponenten) - Häufig ergänzt durch Icons herkömmlicher Zeichenprogramme Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 17

18 UML Komponentendiagramm Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 18

19 UML Verteilungsdiagramm Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 19

20 Rational Unified Process OO A/D/P Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 20

21 Entwicklung - Prozessmodelle Bekannte Prozessmodelle - Wasserfallmodell - Spiralmodell - V-Modell - Rational Unified Process (kurz RUP) Mittels Aktivitätsdiagrammen beschriebene Workflows im RUP - Geschäftsprozessmodellierung - Klassische Phasen der SW-Entwicklung (OOA/D/P/T) - Verteilung Überführung in den Wirkbetrieb - Projekt-, Change- und Konfigurationmanagement - Einführung einer Werkzeugumgebung Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 21

22 Übersicht zum RUP Quelle: Versteegen, G.: Projektmanagement mit dem RUP, Springer-Verlag, Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 22

23 Aufgabe 9-1 Überlegen Sie für welche Aspekte ihres Projekte die hier einführend aufgezeigten Diagrammarten verwendet werden können, identifizieren Sie ggf. nicht abgedeckte Aspekte. Erstellen Sie ausgehend von den im RUP aufgezeigten Aspekten des Projektmanagement einen groben Projektplan ihres eigenen Projektes. Berücksichtigen Sie dabei eine iterative Vorgehensweise Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 23

24 Werkzeuge zur Modellierung mit UML OO A/D/P Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 24

25 Übersicht zu Werkzeugen Status: Mai Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 25

26 ArgoUML Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 26

27 UML Together Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 27

28 MagicDraw Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 28

29 Microsoft Visio Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 29

30 ARIS UML Designer Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 30

31 BlueJ interaktive Lernplattform Quelle: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 31

32 UML in der Version OO A/D/P Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 32

33 UML-Diagrammtypen V 2.0 Quelle: Oestereich, B.: Objektorientierte Software- Entwicklung UML 2.0, Oldenbourg-Verlag, Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 33

34 UML Version 2.0 Klassendiagramm (engl. class diagram) Objektdiagramm (engl. object diagram) Komponentendiagramm (engl. component diagram) Kompositionsstrukturdiagramm (engl. composite structure diagram) Verteilungsdiagramm (engl. deployment diagram) Paketdiagramm (package diagram) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 34

35 UML Version 2.0 Anwendungsfalldiagramm (UML2) (use case diagram) Zustandsdiagramm (statechart) Aktivitätsdiagramm (activity) Sequenzdiagramm und Sequenzdiagramm (UML2) (sequence diagram) Interaktionsübersichtsdiagramm (engl. interaction overview diagram) Kommunikationsdiagramm (communication diagram) Zeitverlaufsdiagramm (timing) Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 35

36 Aufgabe 9-2 Machen Sie sich mit einem Werkzeug zur UML-Modellierung vertraut (ArgoUML und OMONDO sind auf den Rechnern vorinstalliert). Berücksichtigen Sie ggf. den im Internet bereitgestellten Exkurs zur Modellierung mittels OMONDO. Analysieren Sie die Möglichkeiten zur Modellierung - Bereitgestellte Diagramme & unterstützte UML Version - Integration in die Softwareentwicklungsumgebung Machen Sie sich mit den unter bereitgestellten Informationen der OMG vertraut Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 36

37 UML Referenzen G.Booch, J.Rumbaugh, I.Jacobson: Das UML-Benutzerhandbuch, Addison-Wesley Bernd Oesterreich, Objektorientierte Softwareentwicklung, Oldenbourg Bernd Oesterreich, UML-Kurzreferenz, Oldenbourg Object Management Group ( UML-Vorgehensmodelle Wikipedia: Prof. Dr. Andreas Schmietendorf 37