Grundlagen der Programmentwurfstechnik Fundamentals of Software Engineering 1

Transkript

1 Fundamentals of Software Engineering 1

2 Inhaltsverzeichnis 1. Einführung 2. Allgemeine Modellbildung - Klassische Konzepte des Software Engineering- 2.1 Das Kontextmodell 2.2 Entscheidungstabellen 2.3 Zustandsmodelle 2.4 Datenmodelle Ebenenarchitektur Das Hierarchische Datenmodell Das Netzwerk-Datenmodell Das Relationenmodell Das Entity Relationship Modell 3. Strukturierte Analyse 4. Strukturierter Entwurf (SE) 5. Benutzersschnittstellen 6. Softwaretest

3 Allgemeine Modellbildung Reale Welt

4 Ebenenarchitektur bei der Datenmodellierung Reale Welt Schnittstellen definition Ausgangspunkt für Datenhaltung Datenbanksystem

5 Ebenenarchitektur: 3-Ebenenmodell Abstraktionsgrad Externe Ebene Konzeptionelle Ebene Interne Ebene

6 2.4.1 Ebenenarchitektur Transformations regeln Transformations regeln

7 2.4.1 Ebenenarchitektur

8 2.4.1 Ebenenarchitektur

9 2.4.1 Ebenenarchitektur

10 Das hierarchische Datenmodell hierarchisch definierte Baumstruktur 'Vater Sohn' Beziehung sequentieller Zugriff Zuordnung eines Mitarbeiters zu mehreren Projekten nicht möglich kompliziertere Beziehungen wie (n:m) Beziehungen nicht darstellbar

11 Das Netzwerk-Datenmodell Erlaubt Modellierung von Datentypen, die mehreren Hierarchien zuzuordnen sind Vorteil: Mehrfachbeziehungen sind modellierbar Nachteil: Zugriff auf die Daten nicht ausschließlich sequentiell Datenzugriff komplexer als beim HDM

12 Das Relationen-Daten-Modell (RDM)

13 Das Entity Relationship Modell Firma 1 hat n Abteilung 1 bearbeitet n Projekt 1 n arbeitet in n Mitarbeiter 1 arbeitet für Erweiterung des Relationenmodells Standard für frühe Phasen der DB- Entwicklung Erlaubt Darstellung von Entitäten ("eindeutig identifizierbare 'Dinge' unserer Vorstellungswelt" [CHE 76]) Erlaubt deren Beziehungen untereinander Erlaubt insgesamt mehr Semantik Beschreibt statische Eigenschaften und Integritätsbedingungen Ist auf große Datenmengen ausgelegt

14 Das Entity Relationship Diagramm Beispiele: Einfache ERD A.) C.) B1.) B2.) B3.) B4.)

15 2.4.3 Das Entity Relationship Diagramm Beispiel/ Übung 5: alte Klausuraufgabe Eine dreiköpfige Familie besteht aus den verheirateten Eltern und ihrem Sohn. Die Daten der einzelnen Familienmitglieder sind in den Entity-Sets PERSON, MANN und FRAU gespeichert. Zeichnen Sie in das ERD alle Beziehungskonstrukte, die zur Beschreibung der Beziehungen der einzelnen Familienmitglieder untereinander nötig sind ein. Name Vorname Personal ausweisnr IS-A Person Geb. Datum IS-A Wehrdienst Mädchenname Mann Frau

16 Das Entity Relationship Diagramm Beispiele: Einfache ERD

17 Datenmodellierung mit UML (Unified Modelling Laguage) Modellierungssprache zur objektorientierten Modellierung eines Anwendungssystems für Phasen: Analyse und Design unterstützt mehrere Phasen des Software Life-Cycles: Analyse, Entwurf, Dokumentation besteht aus verschiedenen Sichten / Diagrammen (statische, dynamische) Einsatz bei der Datenmodellierung: konzeptionelle Datenmodellierung (basierend auf ähnliche Konzepten wie ERD)

18 2.4.5 Das Entity Relationship Diagramm Beispiel/Übung 4: Bibliothek Aufgabe: Entwickeln Sie das ERD einer Bibliothek in der Bücher und Zeitschriften von den Benutzern ausgeliehen werden können. Die Bücher seien beschrieben durch ihre Buchkennung, ihren Titel, den Verlag und das Erscheinungsjahr. Zeitschriften werden ebenfalls als Bücher aufgefasst, es wird jedoch zusätzlich der Erscheinungszeitraum angegeben (täglich, wöchentlich etc.) Außerdem sollen Benutzerdaten erfasst werden und zwar der Name und Vorname, die Anschrift und das Datum seit dem der Benutzer über einen Benutzerausweis verfügt. Schließlich soll abgebildet werden, welche Bücher von einem Benutzer ausgeliehen sind, bzw. von welchem Benutzer ein Buch ausgeliehen ist.

19 2.4.5 Das Entity Relationship Diagramm - Gleichwertigkeit der Darstellungen RDM ERM - ENTITY SET: Name : BUCH Attribute: Buchkng : CHAR (7) Titel : CHAR (35) Verlag : CHAR (35) Erscheinjahr: INTEGER (4) KEY: BuchKng ENTITY SET: Name : ZEITSCHRIFTEN IS-A : BUCH Attribute: ErschgsZeitraum : CHAR (15) KEY : BuchKng ENTITY SET Name : BENUTZER Attribute : BenutzerNr : INTEGER Name : CHAR (20) Vorname : CHAR (20) Anschrift : CHAR (50) MitgliedSeit: DATE KEY : BenutzerNr RELATIONSHIP SET NAME : AUSGELIEHEN_VON ENTITY-SETS:BUCHBESTAND, BENUTZER TYP : n:1

20 2.4.5 Das Entity Relationship Diagramm Beispiel/ Übung 6: Formel 1 Aufgabe: Es soll eine Formel 1 Saison mittels Entity Relationship Methode modelliert werden. Erfaßt werden sollen pro Rennen der Ort und das Datum, pro Fahrer der Name und die Startnummer, pro Team der Name. Gehen Sie davon aus, daß jedes Team bis zu zwei Fahrer hat und keine Fahrerwechsel innerhalb einer Saison zulässig sind. Pro Rennen soll die Plazierung jedes Fahrers festgehalten werden. Ergänzung: Das Datenmodell soll es erlauben, jederzeit den Stand der WM-Wertung(en) zu ermitteln (Punkte). Es gibt 10 Punkte pro Sieg, 6, 4, 3, 2, 1 für die Plätze 2, 3, 4, 5, 6.