Kapitel 2 - Die Definitionsphase

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1 Kapitel 2 - Die Definitionsphase SWT I Sommersemester 2010 Walter F. Tichy, Andreas Höfer, Korbinian Molitorisz IPD Tichy, Fakultät für Informatik KIT die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH)

2 Wo sind wir gerade? Planung Lastenheft (funktionales Modell) Definition (Analyse) Pflichtenheft (Objektmodell, dynamisches Modell, Konzept Benutzungsoberfläche) Entwurf Implementierung Testen Abnahme, Einsatz & Wartung Die Definitionsphase - Einführung

3 Lernziele Die Definitionsphase erklären und ihre Rolle im Entwicklungsprozess definieren Objektmodelle und dynamische Modelle erstellen können (UML) Für vorgegebene Aufgabenstellungen ein Pflichtenheft entsprechend dem beschriebenen Pflichtenheft-Schema erstellen können Die Definitionsphase - Einführung

4 Definitions- oder Analysephase In der Definitionsphase entsteht das Pflichtenheft Das Pflichtenheft definiert ( modelliert ) das zu erstellende System (oder die Änderungen an einem existierenden System) so vollständig und exakt, dass Entwickler das System implementieren können, ohne nachfragen oder raten zu müssen, was zu implementieren ist. Das Pflichtenheft beschreibt nicht, wie, sondern nur was zu implementieren ist. (z.b. werden Algorithmen und Datenstrukturen nicht beschrieben). Das Pflichtenheft ist eine Verfeinerung des Lastenheftes Die Definitionsphase - Einführung

5 Modellierung Das Pflichtenheft liefert ein Modell des zu implementierenden Systems. Modellarten: Funktionales Modell (aus dem Lastenheft) Szenarien und Anwendungsfall-Diagramm (scenarios, use case diagram) Objektmodell Klassen- und Objektdiagramm (class and object diagram) Dynamisches Modell Sequenzdiagramm (Sequence diagram) Zustandsdiagramm (State chart diagram) Aktivitätsdiagramm (Activity diagram) Die Definitionsphase - Einführung

6 Einordnung Wirklichkeit Abbildung Modell Abbildung (objektorientierter) Code Die Definitionsphase - Einführung

7 Modell und Realität Realität R Reale Dinge, Personen, Konzepte, etc., Abläufe, die eine gewisse Zeit brauchen, Beziehungen zwischen Dingen, Personen, Konzepten Modell M: Abstraktion von existierenden oder imaginären Dingen, Personen, Konzepte, etc., Abläufen, Beziehungen dazwischen Die Definitionsphase - Einführung

8 Wozu Modelle? Wir benutzen Modelle Um von Details der Realität zu abstrahieren, dadurch können wir über die komplexe Realität schlussfolgern, indem wir einfache, definierte Deduktionsschritte auf dem Modell vornehmen. Um Erkenntnisse über Vergangenheit oder Gegenwart zu erhalten. Um Vorhersagen über die Zukunft zu treffen. Speziell Softwaremodelle Wir verwenden Modelle (der Software) um ein Verständnis für die mögliche zukünftige Realität (die Software) zu entwickeln. In anderen Worten: Wir verwenden Modelle um zu sehen was wir bekommen würden, wenn wir es bauen würden Die Definitionsphase - Einführung

9 Was ist ein gutes Modell? Beziehungen, die in der Realität R gültig sind, sind auch im Modell M gültig. π : Abbildung der Realität R auf ein Modell M (Abstraktion) f M : Beziehungen zwischen Abstraktionen in M f R : equivalente Beziehungen zwischen echten Dingen in R In einem guten Modell ist das folgende Diagramm kommutativ: M f M M π R f R R π Die Definitionsphase - Einführung

10 Metamodellierung: Modelle von Modellen von Modellen... Modellierung ist relativ Wir können uns ein Modell als Realität vorstellen und dafür ein neues Modell (mit weiteren Abstraktionen) definieren Softwareentwicklung heißt Modelltransformation M 2 f M2 M 2 Analyse f M1 π 2 M 1 M 1 Anforderungsermittlung π 1 R f R R Die Definitionsphase - Einführung

11 Realitäten des Softwareingenieurs Softwareingenieure können verschiedene Realitäten modellieren und realisieren: Ein existierendes System (physikalisch, technisch, sozial oder Softwaresystem) modellieren und eine Realisierung bauen Das Softwaresystem stellt einen wichtigen Spezialfall dar: Wir sprechen von Altlasten (engl. Legacy-System ) Eine Idee ohne entsprechendes Gegenstück in der Realität modellieren und realisieren Ein visionäres Szenario oder eine Kundenanforderung In solchen Fällen wird häufig nur ein Teil des Originalmodells gebaut, weil der Rest z.b. zu kompliziert, zu teuer oder unnütz ist Die Definitionsphase - Einführung

12 Wie modellieren wir komplexe Systeme? Knowledge Knowledge about Causality (Dynamic Model) Knowledge about Relationships (Object model) Knowledge about Functionality (Functional model) State Diagrams (Harel) Petri Nets (Petri) Sequence Diagrams Activity (Lamport) Diagrams ("Flow-charts") Uncertain Knowledge Fuzzy Sets (Zadeh) Inheritance Frames, SemanticNetworks (Minsky) Formal Specifications (Liskov) Data Relationship (E/R Modeling, Chen) Neural Networks DataFlow Diagrams (SA/SD) Scenarios/Use Cases (Jacobson) Object Constraint Language (OCL) Fuzzy Frames (Graham) Class Diagrams ("E/R + Inheritance", Rumbaugh) Hierarchical Database Model (IMS) Network Database Model (CODASYL) Relational Database Model (Codd) Die Definitionsphase - Einführung

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