PRÜFUNG. Grundlagen der Softwaretechnik

Transkript

1 Universität Stuttgart Institut für Automatisierungs- und Softwaretechnik Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. P. Göhner PRÜFUNG Grundlagen der Softwaretechnik Vorname: Name: Matrikelnummer: Prüfungstag: Prüfungsdauer: Prüfungsumfang: Hilfsmittel: 60 Minuten 3 Aufgaben (9 Seiten) alle, außer programmierbare elektronische Hilfsmittel und Kommunikationsgeräte Hinweise: 1.) Verlangt sind alle Aufgaben. 2.) Bitte verwenden Sie keinen Rotstift / Bleistift. 3.) Bitte tragen Sie in den Kasten Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer ein. 4.) Verwenden Sie für jede Teilaufgabe ein separates Lösungsblatt. 5.) Beschreiben Sie bitte nur eine Seite der Blätter. 6.) Geben Sie dieses Deckblatt zusammen mit Ihren Lösungsblättern ab. 7.) Schreiben Sie auf alle Lösungsblätter unbedingt Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer Nicht vom Studierenden auszufüllen

2 Prüfung Grundlagen der Softwaretechnik WS 14/15 Seite 2 Aufgabe 1: Objektorientierte Analyse (ca. 30 min) Aufgabenbeschreibung: DSL-WLAN-Router Sie haben die Aufgabe, die Steuerungssoftware für einen DSL-WLAN-Router zu entwickeln. Der Router besitzt eine einfache Hardware-Benutzungsoberfläche für den Benutzer, bestehend aus einer Taste zur Aktivierung der WPS (Wi-Fi Protected Setup) Funktionalität und 2 LEDs die aus, blinkend oder ein sein können: Eine LED stellt den Status des WLANs, die andere stellt den Status der DSL-Verbindung dar. WLAN DSL WPS Im Inneren besteht der Router aus verschiedenen Modulen. Diese Module managen den http- Server, die IP-Vergabe, den DSL-Zugang und die WLAN-Funktion. Diese Module haben als Gemeinsamkeit eine Operation, getconfigparameter(), welche vom HTTP-Server aufgerufen wird um die Konfigurationsoberfläche darzustellen. Diese Konfigurationsoberfläche wird vom Administrator zum Anpassen der Konfiguration des Routers verwendet. Im Modul des HTTP-Servers kann die IP-Adresse und der Port konfiguriert werden, unter welcher der HTTP-Server und die von ihm zur Verfügung gestellten Konfigurationsoberfläche erreicht werden kann. Zusätzlich dazu verfügt der HTTP-Server noch über eine Liste an Login- Daten, bestehend aus Benutzername und Passwort, welche über die Operation auth() überprüft werden können. Die IP-Vergabe unterteilt sich in einen DHCP-Server für IPv4 und ein Modul, welches die IPv6- Router-Anouncements (IPv6-RA) verwaltet. Beide können unabhängig voneinander vom Administrator aktiviert oder deaktiviert werden. Beim DHCP-Server kann der IP-Bereich konfiguriert werden, aus welchem die verteilten IPs ausgewählt werden. Beim IPv6-RA-Modul kann außer der Aktivierung nichts konfiguriert werden, es ist lediglich möglich über die Konfigurationsoberfläche das vom DSL-Anbieter übermittelte Präfix anzusehen. Beim DSL-Modul kann der Administrator die für den DSL-Zugang notwendigen Zugangsdaten konfigurieren. Der vom DSL-Anbieter übermittelte DNS-Server wird vom DSL-Modul an die IP-Vergabe weitergegeben. Außerdem wird vom DSL-Anbieter ein Präfix für das lokale IPv6- Netz übermittelt, welcher an das IPv6-RA-Modul weitergegeben wird. Der Administrator kann über die Konfigurationsoberfläche die Verbindung mit dem DSL-Anbieter herstellen. Hierbei wird dem DSL-Provider eine connect()-botschaft übermittelt, welche als Parameter die Zugangsdaten enthält. Der DSL-Provider antwortet darauf mit einer Antwort, welche den DNS- Server und den lokalen IPv6-Präfix enthält. Das WLAN-Modul beherrscht nur unverschlüsseltes WLAN, für das der Administrator den Namen konfigurieren kann.

3 Prüfung Grundlagen der Softwaretechnik WS 14/15 Seite 3 Die LED für den Status des DSL-Zuganges ist aus, solange keine DSL-Verbindung besteht, blinkt während eine Verbindung aufgebaut wird und leuchtet dauerhaft sobald die Verbindung besteht. Die WLAN-LED ist aus, solange das WLAN ausgeschaltet ist, leuchtet wenn das WLAN aktiviert ist und blinkt wenn die WPS-Funktion aktiviert ist, bis ein Timeout erreicht wird. Aufgabe 1.1: Anwendungsfall erstellen Erstellen Sie das UML-Anwendungsfalldiagramm mit den Namen der externen Akteure, mit den Namen der Anwendungsfälle und mit den Beziehungen zwischen diesen. Beachten Sie dabei die partiellen Anwendungsfälle. Den DSL-Anbieter müssen Sie in dieser Teilaufgabe nicht berücksichtigen. Aufgabe 1.2: Klassendiagramm erstellen a) Erstellen Sie das vollständige Klassendiagramm für das Softwaresystem. Tragen Sie die notwendigen Operationen der einzelnen Klassen ein. Tragen Sie alle benötigten Beziehungen mit Kardinalitäten ein (ohne Richtung). Unterscheiden Sie zwischen Assoziationen, Aggregationen und Kompositionen. Führen Sie wenn möglich Vererbungsbeziehungen ein. Überlegen Sie, ob der Einsatz von assoziativen Klassen sinnvoll wäre. Modellieren Sie die vorhandenen Hardwarekomponenten als entsprechende Klassen, welche für die Ansteuerung der jeweiligen Komponente verantwortlich sind. b) Beschreiben Sie jeweils in kurzen Stichworten die Funktionalität jeder Operation Ihrer Klassen. Aufgabe 1.3: Sequenzdiagramm erstellen Zeichnen Sie ein Sequenzdiagramm für folgendes Szenario: Der Router ist bereits eingeschaltet und hat keine DSL-Verbindung. Der Administrator öffnet die Konfigurationsoberfläche und authentisiert sich mit Benutzername und Passwort. Anschließend ruft er die Oberfläche des DSL-Moduls auf und fordert den Aufbau einer DSL-Verbindung an. Die dafür notwendigen Informationen sind bereits im Router gespeichert und müssen nicht vom Administrator eingegeben werden. Bitte geben Sie alle Lösungsblätter mit ab (Name + Matrikelnummer eintragen)!

4 Prüfung Grundlagen der Softwaretechnik WS 14/15 Seite 4 Aufgabe 2: Bewertung von Modellen (ca. 20 min.) Lösungsblatt a) Gegeben sind die nachfolgenden UML-Diagramme. Beurteilen Sie, ob diese Diagramme richtig sind. Bei fehlerhaften Diagrammen bitte kurze, stichwortartige Begründung angeben. Korrigieren Sie die fehlerhaften Diagramme. Punktevergabe: Je richtiges Kreuz gibt es einen Punkt. Für jedes falsche Kreuz wird ein Punkt abgezogen. Bei fehlerhaften Diagrammen gibt es für richtige Begründungen und richtig gezeichnete Diagramme jeweils einen zusätzlichen Punkt. 1.) Klassendiagramm richtig falsch Richtiges Klassendiagramm Wenn falsch, warum? 2.) Klassendiagramm ja nein Richtiges Klassendiagramm Wenn nein, warum? contact +save() +edit() +delete() +contacts * contactmanagement +createcontact() +opencontact() +deletecontact() <<creates>> mycontactmanagement +createcontact() In einem Framework zur Verwaltung von Kontaktdaten soll mit dem Entwurfsmuster Fabrikmethode jeweils ein individuelles Format für die Kontaktdaten ermöglicht werden. Ist das Entwurfsmuster korrekt umgesetzt?

5 Prüfung Grundlagen der Softwaretechnik WS 14/15 Seite 5 Lösungsblatt zu Aufgabe 2a) Bewertung von Modellen 3.) Kommunikationsdiagramm zu gegebenem Sequenzdiagramm richtig falsch Wenn falsch, warum? Richtiges Kommunikationsdiagramm : class B 1 : class C 2 : class C : class D 1 : opc1() 8 : opc1() 2 : opd2() 4 : opb1() 5 7 : opb2() : opc3() 6 Hinweis: das gegebene Sequenzdiagramm kann als korrekt angesehen werden 4.) Klassendiagramm ja nein Richtiges Klassendiagramm Wenn nein, warum? class X +Aktion1(q:int, w:double) +Aktion1(q:double, w:double) +Aktion1(q:int) +Aktion1(q:double) Ist im obigen Klassendiagramm das Konzept des Überladens von Operationen korrekt umgesetzt?

6 Prüfung Grundlagen der Softwaretechnik WS 14/15 Seite 6 Lösungsblatt zu Aufgabe 2b) Bewertung von Modellen b) Begründen Sie, warum die nachfolgenden UML-Diagramme falsch sind. Zeichnen Sie jeweils ein richtiges Diagramm. Es können mehrere Fehler in einem Diagramm enthalten sein. Für jeden Fehler gibt es einen Punkt und für das korrekte Diagramm einen weiteren. 5.) Anwendungsfalldiagramm Was ist falsch? Richtiges Anwendungsfalldiagramm 6.) Klassendiagramm Was ist falsch? Richtiges Klassendiagramm Anforderung: Zu einem Mitarbeiter sollen die verschiedenen Positionen, welche er in unterschiedlichen Zeiträumen innehatte gespeichert werden. Die Daten werden erst bei Ausscheiden des Mitarbeiters gelöscht. Mitarbeiter 1 1 Position +Zeitraum Projektmanager +Projektname +Deadline Abteilungsleiter +Abteilungsname

7 Prüfung Grundlagen der Softwaretechnik WS 14/15 Seite 7 Lösungsblatt zu Aufgabe 2b) Bewertung von Modellen 7.) Objektdiagramm zu gegebenem Klassendiagramm Klassendiagramm: Was ist falsch? Richtiges Objektdiagramm Hinweis: Das gegebene Klassendiagramm kann als korrekt angenommen werden. Objektdiagramm: 8.) Zustandsdiagramm Was ist falsch? Richtiges Zustandsdiagramm

8 Prüfung Grundlagen der Softwaretechnik WS 14/15 Seite 8 Aufgabe 3: Verständnisfragen (Multiple-Choice) (ca. 10 min.) Lösungsblatt Punktevergabe: Je richtiges Kreuz gibt es einen Punkt. Für jedes falsche Kreuz wird ein Punkt abgezogen. Die Gesamtpunktzahl für jede Teilaufgabe kann jedoch nicht kleiner 0 werden. Hinweis: Mehrere richtige Antworten sind möglich. 1.) Welche Aussage(n) zu Zustandsdiagrammen treffen zu? Ein Zustand kann durch Unterzustände verfeinert werden. Mehrere Unterzustände können parallel ablaufen. Bei der Löschung eines Objekts geht der Zustandsautomat des Objekts in den Pseudozustand Endzustand, sofern dieser existiert. Ein Zustand ist eine Zeitspanne, in der ein Objekt auf ein Ereignis wartet. Zustände ohne Namen heißen anonyme Zustände und sind alle voneinander verschieden. 2.) Welche Aussage(n) zu Objekten sind richtig? Die Identität eines Objektes kann sich ändern. Objektidentität hat einen inhaltlichen Bezug zu den anderen Eigenschaften des Objekts. Der Objektname muss innerhalb eines Objektdiagramms eindeutig sein. Ein Objekt kann keine Nachrichten an sich selbst senden, wenn diese Verbindung nicht explizit modelliert ist. Jedes Objekt einer Klasse besitzt einen anderen Zustandsautomaten.

9 Prüfung Grundlagen der Softwaretechnik WS 14/15 Seite 9 Lösungsblatt zu Aufgabe 3) Verständnisfragen 3.) Welche Aussage(n) zu Analysemuster sind richtig? Ein Analysemuster ist eine fertig codierte Lösung für ein Problem. Ein Analysemuster verkürzt die Entwicklungszeit des OOA-Modells. Zu jedem Analysemuster existiert auch ein entsprechendes Entwurfsmuster. Im Muster Verbund können Aggregat-Objekte und seine Teilobjekte als Einheit behandelt werden. Das Singleton-Muster ist ein Beispiel für ein Analysemuster. 4.) Welche Aussage(n) zu den dynamischen Konzepten treffen zu? Eine Operation wird von einer Botschaft gleichen Namens ausgelöst. Das Kommunikationsdiagramm enthält keine Informationen über den zeitlichen Ablauf. Beim Anwendungsfalldiagramm ist der Akteur Bestandteil des Systems. Die kleinste ausführbare Einheit innerhalb einer Aktivität ist eine Aktion. Ein Anwendungsfall wird immer durch exakt ein Szenario dokumentiert.