Grundlagen der Programmentwurfstechnik Fundamentals of Software Engineering 1

Transkript

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

2 2. Allgemeine Modellbildung 2.4 Datenmodellierung Reale Welt 2. Allgemeine Modellbildung Ebenenarchitektur bei der Datenmodellierung Reale Welt Schnittstellen definition Ausgangspunkt für Datenhaltung Transformations regeln Transformations regeln Datenbanksystem 2

3 2. Allgemeine Modellbildung 3-Ebenenmodell Abstraktionsgrad Externe Ebene Konzeptionelle Ebene Interne Ebene 2.4 Datenmodellierung Transformations regeln Transformations regeln 3

4 2.4 Datenmodellierung 2.4 Datenmodellierung 4

5 2.4 Datenmodellierung Das hierarchische Datenmodell hierarchisch definierte Baumstruktur ('Vater-Sohn'-Beziehung). sequentieller Zugriff auf die Daten, Beispiel: Struktur eines hierarchischen Datenmodells für den Aufbau einer Firma Der hierarchische Aufbau der Firma ist hier deutlich zu erkennen. Zuordnung eines Mitarbeiters zu mehreren Projekten jedoch nicht möglich => kompliziertere Beziehungen wie (n:m)-beziehungen sind nicht darstellbar. 5

6 2.4.3 Das Netzwerk-Datnmodell Das Netzwerkmodell erlaubt die Modellierung von Datentypen, die mehreren Hierarchien zuzuordnen sind. Vorteil: Mehrfachbeziehungen sind modellierbar Nachteil: Zugriff auf die Daten nicht ausschließlich sequentiell Beispiel: Struktur eines Netzwerkmodells für den Aufbau einer Firma jetzt auch Zuordnung eines Mitarbeiters zu mehreren Projekten möglich Datenzugriff komplexer als beim HDM Das Relationenmodell 6

7 2.4.5 Das Entity Relationship Modell Erweiterung des Relationenmodells Das ERM erlaubt die Firma 1 Darstellung von Entitäten ("eindeutig identifizierbare hat 'Dinge' unserer Vorstellungswelt" [CHE 76]) und deren Beziehungen (relationships) untereinander n Insgesamt mehr Semantik Beispiel: ERM für den Aufbau einer Firma 1 Abteilung 1 bearbeitet n Projekt n arbeitet in n Mitarbeiter 1 arbeitet für Überblick Datenmodelle Datenmodellierung mit UML (Unified Modelling Laguage) Modellierungssprache zur objektorientierten Modellierung eines Anwendungssystems für die 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) 7

8 -Beispiele: Einfache ERD- A.) C.) D) D.) B1.) B2.) B3.) B4.) -Beispiele: Einfache ERD- C.) B.) 8

9 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. - Gleichwertigkeit der Darstellungen ERD <->ERM - ENTITY SET: Name : BUCH Attribute: Buchkng :-1-CHAR(7) Titel :-1-CHAR(35) Verlag : CHAR (35) Erscheinjahr: INTEGER (4) KEY: BuchKng ENTITY SET: Name : ZEITSCHRIFTEN IS-A : BUCH Attribute: t 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 9

10 Beispiel/ Übung 5: Klausuraufgabe SomSem 1993 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 Geb. Datum IS-A Person IS-A Wehrdienst Mädchenname Mann Frau 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. 10