Methodische objektorientierte Softwareentwicklung

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1 Methodische objektorientierte Softwareentwicklung Eine Integration klassischer und moderner Entwicklungskonzepte von Mario Winter 1. Auflage Methodische objektorientierte Softwareentwicklung Winter schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG dpunkt.verlag 2005 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN

2 ix I Klassische Aspekte des Software Engineering 1 1 Allgemeine Aspekte Softwareentwicklung gestern Softwareentwicklung heute Was ist Software Engineering? Eigenschaften von Software Anwendungssysteme und Geschäftsprozesse Technische Aspekte Kriterien für die Softwarequalität Konventionelle Softwareentwicklung Vorgehensmodelle Wasserfallmodell und allgemeines V-Modell Iterative, inkrementelle und evolutionäre Vorgehensweisen Rational Unified Process V-Modell XT Extreme Programming Projektmanagement Problemstellung Voruntersuchung Planung Kontrolle und -steuerung Änderungsmanagement Risikomanagement Teammanagement Abschluss Qualitätsmanagement und Qualitätssicherung Einleitung Qualitätsmanagement Konstruktive Qualitätssicherung Analytische Qualitätssicherung

3 x 6 Softwareentwicklungswerkzeuge Vorteile des Werkzeugeinsatzes Spezielle Werkzeuge Softwareentwicklungsumgebungen Objektorientierte Softwareentwicklung und die UML Objektorientierte Softwareentwicklung UML im Überblick Modellbasierte Softwareentwicklung Modellgetriebene Softwareentwicklung MOOS: Methodische objektorientierte Softwareentwicklung II UML-Strukturmodelle 77 8 Objektdiagramm Einstieg Zustände Operationen und Verhalten Nachrichten und Verbindungen Identität Fallbeispiel»Bestellwesen« Klassendiagramm Einleitung Klassen und Instanzen Attribute und Operationen Assoziationen Aggregationen und Kompositionen Assoziationsklassen n-äre Assoziationen Abgeleitete Elemente Standardoperationen Generalisierungsbeziehungen Klassendiagramm»Bestellwesen« Fortgeschrittene Konzepte Sichtbarkeiten und Schnittstellen Stereotype Abhängigkeiten Abstrakte Klassen und Interfaces Typen und Attributdeklarationen Klassenattribute und Klassenoperationen Parametrisierte Klassen Pakete Komponenten und Teilsysteme Kollaborationstypen und Kollaborationen

4 xi 11 Textuelle Spezifikation mit der OCL Object Constraint Language (OCL) Zusicherungen Textuelle Spezifikationen Abschließende Bemerkungen zu Strukturmodellen III UML-Funktions- und -Verhaltensmodelle Anwendungsfalldiagramm Akteure Anwendungsfälle Beziehungen zwischen Anwendungsfällen Aktivitätsdiagramm Aktionsknoten und Kontrollflusskanten Entscheidungs- und Verbindungsknoten Parallelisierungs- und Synchronisierungsknoten Interaktionsdiagramme Sequenzdiagramm Synchrone Nachrichten und Aktivierungen Asynchrone Nachrichten und aktive Objekte Kommunikationsdiagramm Diskussion Zustandsdiagramm Zustände Ereignisse Zustandsübergänge und Bedingungen Aktionen Initialzustand und Terminalzustände Zusammengesetzte Zustände Abschließende Bemerkungen zur UML IV Anforderungsermittlung Ziele und Vorgehensweise Ausgangspunkt: Das Lastenheft Allgemeine Aspekte Funktionale und nichtfunktionale Anforderungen Aktivitäten Anforderungsermittlung in Moos

5 xii 17 Anwendungsfallmodellierung Einstieg, (Re-)Konstruktion der Fachsprache, Glossar Szenarien Akteure Anwendungsfälle Beziehungen zwischen Anwendungsfällen Pakete Zusammenfassung der Merkregeln Domänenklassenmodellierung Vorgehensweise Klassen und Assoziationen Generalisierungsbeziehungen Modellbereinigung Textuelle Spezifikationen Pakete Zusammenfassung der Merkregeln Benutzungsschnittstelle Anwendungsfallbezogene Szenen und Navigation Geschäftsprozessorientierte Szenen und Navigation Prototyping Verhaltensmodellierung Ablauforientiertes Verhalten von Geschäftsprozessfunktionen Ablauforientiertes Verhalten von Anwendungsfällen Zustandsorientiertes Verhalten Qualitätssicherung Validierung Verifikation Testfallspezifizierung SeminarIS: Anforderungsermittlung Geschäftsprozesse und Auftragsvergabe Lastenheft Glossar Szenarien Akteure Anwendungsfälle Domänenklassen und Assoziationen Generalisierungsbeziehungen Modellbereinigung Pakete Textuelle Spezifikationen

6 xiii Benutzungsschnittstelle Verhaltensmodellierung Qualitätssicherung Abschließende Bemerkungen zur Anforderungsermittlung V Softwarespezifizierung und Architekturkonzeption Ziele und Vorgehensweise Einführung Softwarespezifizierung in Moos Transformation der Anforderungsspezifikation Einleitung Domänenklassen Entitätsklassen Anwendungsfälle AF-Klassen GF-Anwendungsfälle GF-Klassen Abläufe und Interaktionsdiagramme Operationen Überarbeitung des Klassenmodells Assoziation oder eine Klasse? Attribute oder Generalisierung? Zusammenfassung der Heuristiken Modellbereinigung Pakete Modellverfeinerung Benutzungsschnittstelle AF-E-Kollaborationstyp Verhaltensmodellierung Qualitätssicherung Validierung Intra-Modell-Verifikation Inter-Modell-Verifikation Testfallspezifizierung SeminarIS: Softwarespezifizierung Entitätsklassen Anwendungsfälle Interaktionsdiagramme Modellaufbereitung Pakete Verhaltensmodellierung Verifikation Testfallspezifizierung Abschließende Bemerkungen zur Softwarespezifizierung

7 xiv 29 Architekturkonzeption Ziele und Vorgehensweise Globale Systemaspekte Schichtenarchitekturen Schnittstellen-, Kontroll- und Entitätsklassen Komponenten Qualitätssicherung für Architekturen SeminarIS: Architekturkonzeption Abschließende Bemerkungen zur Architekturkonzeption VI Grundlagen des Entwurfs Entwurfskonzepte Geheimnisprinzip Schwache Kopplung und starke Kohäsion Generalisierung und Konformität Entwurf mit Verträgen Interfaces Parametrisierte Klassen und Interfaces Pakete und Teilsysteme Zusammenfassung der Regeln und Heuristiken Entwurfsmuster Einführung Erzeugende Muster Strukturmuster Verhaltensmuster Auswahl von Entwurfsmustern Einsatz von Entwurfsmustern Berücksichtigung von Java im Entwurf Sichtbarkeit Abstrakte Klassen und Interfaces Polymorphismus und dynamisches Binden Generizität Aufzählungstypen Komponenten und Teilsysteme Abschließende Bemerkungen zu den Grundlagen des Entwurfs VII Grobentwurf Ziele und Vorgehensweise Warum Grob- und Feinentwurf? Grobentwurf in Moos Grundsätzliche Entwurfsentscheidungen Merkmale der Grobentwurfsspezifikation

8 xv 34 Transformation der Softwarespezifikation Große Systeme: Pakete Komponenten Paketbeziehungen Komponenten-Interfaces Spezifikationsklassen Grobentwurfsklassen Assoziationen include- und extend-beziehungen Kleine Systeme: Pakete und Klassen Modellverfeinerung Benutzungsschnittstelle Externe Systeme Präzisierung der Komponentenschnittstellen Operationen für Schnittstellen-, Kontroll- und Entitätsklassen Verhaltensmodellierung AAS-K-E-Kollaborationstyp Anwendungsfälle Komplexe Operationen Qualitätssicherung Validierung Verifikation Testfallspezifizierung SeminarIS: Grobentwurf Transformation der Softwarespezifikation Pakete Verhaltensmodellierung Abschließende Bemerkungen zum Grobentwurf VIII Feinentwurf Ziele und Vorgehensweise Feinentwurf in Moos Transformation der Grobentwurfsspezifikation Einleitung Elemente der Benutzungsoberfläche Haupt- und Akteur-Schnittstellenklassen JFrame Akteur-Anwendungsfall-Schnittstellenklassen JPanel AAS-E-Beziehungen Sicht-Schnittstellenklassen Anwendungslogik und Anwendungsdaten

9 xvi 41 Transformation zur Zielsprache Assoziationen: Standardfälle Spezielle Assoziationen und Assoziationsklassen Echte Ganzes-Klassen Zustandsdiagramme Verhaltensmodellierung Pakete Persistente Datenhaltung Grundlagen Abbildung von Klassen auf Tabellen Objektidentifikatoren Assoziationen Generalisierungsbeziehungen Laden externer Objekte Transaktionen Persistenz-Rahmenwerke Benutzung von Persistenz-Rahmenwerken Qualitätssicherung Validierung Verifikation Testfallspezifizierung Weitere Aspekte Redundanzvermeidung Refaktorisierung Wiederverwendung Hard- und Softwareumgebung SeminarIS: Feinentwurf Benutzungsschnittstelle Modellverfeinerung Pakete Abschließende Bemerkungen zum Feinentwurf Abschließende Bemerkungen zum Buch Rückblick Ausblick Quellen- und Literaturangaben 513 Stichwortverzeichnis 525