Softwaretechnik SS 2006

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1 Softwaretechnik SS 2006 Basisveranstaltung im Studiengebiet SSG (Softwaretechnik und Systemgestaltung) Wie viele Beine hat der Elefant? Stefan Jähnichen Steffen Helke Marco Mosconi Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS Was machen wir heute? Use-Case-Modell UML-Notation Methodik nach Fusion Timeline-Diagramme UML-Notation Beispiel: Werkstatt Lifecycle-Modell Notation Methodik Data-Dictionary Aufbau Rolle im Prozess Analyse Analyse: Use Cases Anforderungsdefinition Schnittstellenmodell Use-Case-Modell Lifecycle- Timeline- Akteure Modell (actors) Diagramme Aktionsfolgen Beziehungen: Systemklassenmodell include extend Operationsmodell generalize Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS

2 Use Case Modell UML-Notation: Use-Case-Modell Erster Schritt, um das mögliche Verhalten des Systems zu beschreiben: Akteure (actors): sind außerhalb des Systems repräsentieren verschiedene Benutzerrollen Use Case: Menge von Aktionsfolgen jede Folge beschreibt mögliche Interaktion der Akteure mit dem System (Szenario) von Akteur angestoßen System liefert beobachtbares Ereignis von Wert Akteur Kommunikation E-Commerce Use Case System Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS Beschreibung von Use Cases Verbal: Normalfall (main flow of events) Ausnahmefälle (exceptional flows of events) mit Szenarien, die als sequence diagrams dargestellt werden. In Fusion sind Szenarien (Timeline Diagramme) der nächste Schritt in der Analyse! Verbale Beschreibung von Use Cases Use Case : Normalfall: System fragt Kunden nach PIN; Kunde tippt PIN ein; System prüft Richtigkeit der PIN Ausnahmefälle: Benutzer bricht Transaktion ab; Benutzer hat sich vertippt, drückt Taste CLEAR; Benutzer gibt dreimal falsche PIN ein Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS

3 UML-Notation: Beziehungen zwischen Use-Cases Place Order Einbindung Check Password Gen / Spec Place Rush Order Erweiterung Retinal Scan UML-Notation: Gen / Spec von Use Cases Verschiedene Use Cases realisieren das Verhalten der Funktionsgruppen eines allgemeineren auf unterschiedliche Art. Check Password Retinal Scan Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS Abhängigkeit UML-Notation: Einbindung eines Use-Case Place Order Funktionen eines Use Case werden durch Bezug auf einen anderen beschrieben eingebundener Use Case kann nicht allein vorkommen Ausfaktorisierung gemeinsamen Verhaltens für gemeinsames Verhalten Place Order List Orders Place Rush Order unabhängig Check Password Retinal Scan Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS

4 UML-Notation: Erweiterung eines Use-Case Akteur-Assoziationen und Use-Case-Beziehungen Place Order Place Rush Order Place Order Place Rush Order Erweiternder Use Case beschreibt optionales Verhalten Einbindung in Aktionsfolgen des Basis-Use- Case über extension points Basis-Use-Case kann allein vorkommen List Orders Check Password Retinal Scan E-Commerce Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS Konventionen (2) Namen für Use-Cases: Substantive, die eine Tätigkeit beschreiben Großer Anfangsbuchstabe Bsp.: Materialbeschaffung Softwaretechnik SS KFZ-Werkstatt : Anforderungen (1) Ein Kunde erteilt einen Reparaturauftrag für sein Auto. Der Auftrag wird im Büro von einer Sekretärin oder einem Chefmechaniker aufgenommen. Für jeden Auftrag wird zunächst eine Reparaturanweisung erstellt. Ein freier Mechaniker druckt diese an einem Terminal in der Werkstatt aus und übernimmt damit die Reparatur. Nach erfolgter Reparatur ergänzt der Mechaniker die Anweisung am Terminal um die Schadensbehebung (Arbeitsstunden und verbrauchtes Material). Zusätzlich festgestellte Schäden oder fehlendes Material werden in der Anweisung vermerkt und die weitere Vorgehensweise wird an das Büro verwiesen. Softwaretechnik SS

5 KFZ-Werkstatt : Anforderungen (2) Zusätzlich festgestellte Schäden werden nur mit der Zustimmung des Kunden repariert. Der Auftrag wird dabei um eine neue Reparaturanweisung erweitert. Der Prozess der Bearbeitung eines Auftrags kann so mehrere Zyklen durchlaufen. In der Werkstatt können Autos verschiedener Modelle bearbeitet werden. Bei fehlendem Material und nach Bestätigung durch einen Kundenberater wird eine Bestellung bei dem jeweiligen Anbieter über das Internet aufgegeben. Nach erfolgreichem Abschluss des Auftrags, wird der Kunde benachrichtigt und es wird eine Rechnung auf Basis der gesamten Arbeitsstunden und des verbrauchten Materials erstellt. Softwaretechnik SS Use-Case-Modell: KFZ-Werkstatt Mechaniker Auftragsannahme Anweisungsbearbeitung extension point: Material fehlt Materialbeschaffung Anbieter Softwaretechnik SS Analyse: Timeline-Diagramme Anforderungsdefinition Timeline-Diagramme Analyse Schnittstellenmodell Use-Case-Modell Rechnungserstellung Kundenberater Lifecycle- Modell Timeline- Diagramme Szenarien für Use Cases: Systemklassenmodell sequentielle Abläufe Systemoperationen Operationsmodell Ausgabeereignisse Beschreibung der Kommunikationsabläufe des Systems mit seiner Umgebung, d.h. den Akteuren aus den Use Cases: Fusion-Terminologie: timeline diagrams UML-Terminologie: sequence diagrams i.a. mehrere Timeline-Diagramme, genannt Szenarien, pro Use Case: jedes Diagramm beschreibt einen möglichen Ablauf (z.b. Normalfall und Fehlerfälle ) Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS

6 :Kunde UML-Notation: sequence diagram Akteur bargeld_abheben bitte_betrag_eingeben betrag_eingeben(betrag) ec_karte_entnehmen Ereignis :ATM Systemobjekt :Bank Akteur (System) Systemoperation abbuchen (betrag,ktonr) abgebucht Parameter Konventionen (3) Szenarien Zusammensetzung aus Substantiven und Verben nicht verbunden z.b. Anweisung holen Systemoperationen Verb im Infinitiv, ev. mit Substantiv klein geschrieben mit _ verbunden z.b. anweisung_holen Systemereignisse vorzugsweise Partizip klein geschrieben mit _ verbunden z.b. anweisung_gedruckt Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS Use-Case-Modell: KFZ-Werkstatt Rechnungserstellung Kundenberater Auftragsannahme Use Case Anweisungsbearbeitung Szenario Anweisung holen :Mechaniker nächste_anweisung_holen anweisung_gedruckt Anweisungsbearbeitung extension point: Material fehlt Anbieter nächste_anweisung_holen keine_anweisung_vorhanden Mechaniker Materialbeschaffung Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS

7 :Kundenberater Use Case Auftragsannahme Szenario Auftrag eingeben auftrag_eingeben(kundenid,kfzid) auftrag_angelegt auftrag_eingeben(kundenid,kfzid) fehlende_oder_veraltete_daten Use Case Auftragsannahme Szenario Anweisung generieren :Kundenberater anweisung_generieren(aid,schäden) anweisung_erstellt kundendaten_eingeben(kundenid,kdaten,kfzid,kennz,modellid) kundendaten_aufgenommen auftrag_eingeben(kundenid,kfzid) auftrag_angelegt Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS Use Case Anweisungsbearbeitung Szenario Anweisung bearbeiten Use Case Anweisungsbearbeitung Szenario Reparatur beenden :Mechaniker anweisungsbearbeitung_ vermerken(anid, std, matids) bearbeitung_vermerkt anweisung_bearbeitet :Kundenberater zusätzliche_schäden_vermerken (anid, schäden,std, matids) zusätzliche_schäden_vermerkt zusätzliche_schäden_festgestellt(aid) :Kundenberater reparaturende_vermerken(aid) reparaturende_vermerkt fehlendes_material_ vermerken (anid, matids) fehlendes_material_vermerkt material_fehlt Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS

8 Use Case Materialbeschaffung Szenario Material bestellen Use Case Rechnungserstellung Szenario Rechnung stellen :Kundenberater :Anbieter material_bestellen(aid) material_ordern (mat, aid) material_bestellt :Kundenberater abrechnen(aid) rechnung_gedruckt abrechnen(aid) auftrag_nicht_abgeschlossen Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS Analyse: Lifecycle-Modell Anforderungsdefinition Globales Systemverhalten: alle möglichen Abfolgen Analyse von Systemoperationen und Ausgabeereignissen Schnittstellenmodell Use-Case-Modell Lifecycle- Modell Systemklassenmodell Operationsmodell Timeline- Diagramme Lifecycle-Modell beschreibt das Gesamtverhalten des Systems: ausgehend vom Initialzustand des Systems alle möglichen Abfolgen von Systemoperationen und Ausgabeereignissen Notation (Fusion): reguläre Ausdrücke mit Abkürzungen Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS

9 Reguläre Ausdrücke (1) Sequenz: A ; B A dann B Alternative: A B A oder B Wiederholung: A* beliebig oft A A + mindestens einmal A Möglichkeit: [ A ] höchstens einmal A Parallelität: A B A gleichzeitig mit B Klammerung: ( A ) Softwaretechnik SS Abkürzungen: Reguläre Ausdrücke (2) Name = A Name steht für einen regulären Ausdruck A klein primitive Ausdrücke: geschrieben Systemoperation op Ausgabeereignis #ev Startsymbol: lifecycle Name = A groß geschrieben der Ablauf des Systems beginnt mit dem Ausdruck A. Softwaretechnik SS Lifecycle-Modell: Werkstatt (1) lifecycle KFZ-Werkstatt = (Auftragsannahme Rechnungstellung)* (Anweisungsbearbeitung)* Auftragsannahme = auftrag_eingeben ; (#auftrag_angelegt Daten_fehlen) ; Neue_Anweisung Neue_Anweisung = anweisung_generieren ; #anweisung_erstellt Daten_fehlen = #fehlende_oder_veraltete_daten ; kundendaten_eingeben ; #kundendaten_aufgenommen ; auftrag_eingeben ; #auftrag_angelegt ; Anweisungsbearbeitung = nächste_anweisung_holen ; (Anweisung_vorhanden #keine_anweisung_vorhanden) Softwaretechnik SS Lifecycle-Modell: Werkstatt (2) Anweisung_vorhanden = #anweisung_gedruckt ; (Reparatur Zusätzliche_Schäden Material_fehlt) Reparatur = anweisungsbearbeitung_vermerken ; #bearbeitung_vermerkt ; #anweisung_bearbeitet ; Reparatur_beendet Reparatur_beendet = reparaturende_vermerken ; #reparaturende_vermerkt Zusätzliche_Schäden = zusätzliche_schäden_vermerken ; #zusätzliche_schäden_vermerkt ; #zusätzliche_schäden_festgestellt ; (Neue_Anweisung Reparatur_beendet) Material_fehlt = fehlendes_material_vermerken ; #fehlendes_material_vermerkt ; #material_fehlt ; material_bestellen ; #material_ordern ; #material_bestellt Rechnungstellung = abrechnen ; (#rechnung_gedruckt Softwaretechnik SS 2006 #auftrag_nicht_abgeschlossen) 36

10 Konsistenzprüfung: Lifecycle Timeline Lifecycle-Modell muss alle in den Timeline-Diagrammen beschriebenen Szenarien enthalten! Lifecycle-Modell lässt i.a. mehr Abläufe zu, als in den Szenarien beschrieben sind. Beispiel: Wiederholungen von Sequenzen Verträglichkeit mit Szenario Anweisung holen lifecycle KFZ-Werkstatt = (Auftragsannahme Rechnungstellung)* (Anweisungsbearbeitung)* Anweisungsbearbeitung = nächste_anweisung_holen ; (Anweisung_vorhanden :Mechaniker #keine_anweisung_vorhanden) nächste_anweisung_holen anweisung_gedruckt nächste_anweisung_holen keine_anweisung_vorhanden Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS Analyse Informationen zu allen Namen, Anforderungsdefinition die in den anderen Modellen verwendet werden Schnittstellenmodell Use-Case-Modell Lifecycle- Modell Systemklassenmodell Operationsmodell Timeline- Diagramme Allgemeiner Zweck zentrale Sammlung aller Definitionen, Begriffe, Einschränkungen und Querverweise alle benannten Modellierungselemente und Begriffe gehören ins! problembezogene Beschreibung der Modellierungselemente Informationen, die nicht in den Diagrammen der Modelle vorkommen Vermeiden von Redundanzen: nur ein Begriff für einen Sachverhalt! Softwaretechnik SS Softwaretechnik SS

11 : Aufbau : Beispiel Tabelle von Dateneinträgen Dateneintrag besteht aus Name des Elementes Art des Elementes (Systemoperation, Klasse, Assoziation, Attribut, Prozedur, Ausgabeereignis, Akteur, Use-Case, Typ, Prädikat, Funktion, etc.) verbale Beschreibung Definition Einschränkungen, die nicht in den Modellen ausgedrückt sind. Quelle: Modell, in dem das Element zuerst auftritt Name Art Beschreibung Kunde Klasse die Rolle eines der Akteure in der Werkstatt Braucht Assoziation Beziehung zwischen Anweisung und Material Erteilt Assoziation Beziehung zwischen Kunde und Auftrag Auftrag.aid Attribut Attribut von Auftrag, eindeutiger Schlüssel zum Zugriff auf den Auftrag Quelle Softwaretechnik SS Zusatzinformation Softwaretechnik SS