Übungen zur Softwaretechnik

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1 Technische Universität München Fakultät für Informatik Lehrstuhl IV: Software & Systems Engineering Markus Pister, Dr. Bernhard Rumpe WS 2002/2003 Lösungsblatt Dezember 2002 www4.in.tum.de/~rumpe/se Übungen zur Softwaretechnik Aufgabe 16 : Metriken a) Bestimmen von FanIn / FanOut Objekt globale Methoden globale Variablen Dreieck 1 3 Kreis 1 1 Zeichner 2 0 Berechner 4 0 Summe 8 4 FanIn Gesamt: 12 Objekt Änderung globaler Variablen Methodenaufrufe Dreieck 0 0 Kreis 0 0 Zeichner 0 0 Berechner 0 0 Summe 0 0 FanOut Gesamt: 0 Der FanOutWert 0 zeigt in diesem Fall, dass die FanOutMetrik lediglich als Indikator genutzt werden sollte. In der Metrik werden hier keine Lesezugriffe in anderen Klassen berücksichtigt. Trotz des Wertes 0 muss zum Beispiel die Klasse Zeichner auf die Attribute der Klasse Dreieck zugreifen. Diese beiden Klassen sind also in gewisser Weise gekoppelt. b) Verbesserung entsprechend FanInMetrik Um den FanIn Wert zu reduzieren kann die Anzahl der Methoden und die Anzahl der globalen Variablen reduziert werden. In diesem Lösungsvorschlag wurden die Methoden und die Variablen entsprechend zusammengefasst. Objekt glob. Var. Methoden Dreieck 0 4 Kreis 0 4 Summe 0 8 FanIn gesamt: 8 In diesem Falle hat das einhalten des Konzepts der Datenkapselung aus der Objektorientierung zu einer besseren Kohäsion und damit zu einem besseren FanIn Wert geführt. Methoden, die die Daten aus den jeweiligen Objekten nutzen, sind nun auch in diesen angesiedelt. Seite 1 von 5

2 c) LCOM Wären alle Methoden und Attribute in einer Klasse zusammengefasst, so wäre das Ergebnis einer Messung mit der FanIn/OutMetrik das gleiche wie in Aufgabe b). In dieser Klasse ist die Kohäsion schlechter als in der Struktur von Aufgabe b). Die Methoden, die für den Kreis zuständig sind, haben keine Verbindung zu den Methoden, die für das Dreieck zuständig sind. Ein Aufspalten in Klassen wäre hier sinnvoll. LCOM = 1 a a j= 1 µ ( A ) j 1 m m Eine Metrik zur Messung von Kohäsion ist LCOM. Diese Metrik berechnet sich nach folgender Formel: a Anzahl der Attribute in einer Klasse m Anzahl der Methoden in einer Klasse (A j ) Anzahl der Methoden einer Klasse, die Attribut j nutzen LCOM Maß für Mangel an Kohäsion In der oben gegebenen Klasse gelten die Werte: a = 4, m = 8, A 1 = 4, A 2 = 4, A 3 = 4, A 4 = 4. Daraus folgt ein LCOMWert von 4/7. Wendet man die LCOMMetrik auf die Lösung aus Aufgabe b) an, so erhält man: Dreieck: a = 3, m = 4, A 1 = 4, A 2 = 4, A 3 = 4 => LCOM = 0 Kreis: a = 1, m = 4, A 1 = 4 => LCOM = 0 Dieses Ergebnis ist ein deutliches Indiz dafür, dass die Kohäsion in Aufgabe b) wesentlich besser ist. Aufgabe 17 : Physikalische UMLDiagramme a) Zeichnen eines Implementierungsdiagramms In dem Implementierungsdiagramm greift der über http auf die Schnittstelle des httpservers zu. Dieser greift dann, wenn er erkennt, dass die angeforderte Seite JSP enthält, auf den zu. Dieser wiederum holt sich seine Daten aus der. Seite 2 von 5

3 b) Zusammenfassen von Komponenten In diesem Beispiel lassen sich die Komponenten httpserver, und zu einer großen Serverkomponenten zusammenfassen. Das resultierende Implementierungsdiagramm sähe dann so aus: Server c) Zeichnen eines Verteilungsdiagramm Client Das hier gegebene Diagramm schlägt vor, die beiden WebApplikationen zusammen auf einem Server zu benutzen. Vor und Nachteile der jeweiligen Verteilung werden in Aufgabe d) näher betrachtet. WebServer DBServer d) Aspekte bei der Verteilung von Komponenten auf Hardware Bei der Verteilung von Komponenten auf Rechner sind mehrere Aspekte zu beachten, die leider nicht immer komplementär sind. Seite 3 von 5

4 Die hier gegebene Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Rechenleistung: Ist ein Rechner leistungsfähig genug, um mehrere Komponenten zu verwalten? Netzwerklast: Verkraftet das Netzwerk die Datenflut bei der Nutzung mehrerer Rechner. Sicherheit: Ein Rechner ist oft schwerer angreifbar als ein Netzwerk. Sind weitere Sicherheitsmechanismen nötig? Aufgabe 18 : Architekturmuster (physikalische Sicht) a) Zuweisen eines Musters Das in Aufgabe 17 beschriebene System nutzt zum Zugriff auf Services der Web Applikation. Damit ist eine ClientServerStruktur gegeben. Der muss lediglich die generierten Seiten anzeigen können und enthält somit keine Funktionalität der Anwendung. Das ClientServerKonzept lässt sich damit auf ein System mit ThinClients einschränken. b) Einteilen der physikalischen Muster Muster Beispiel Vor/Nachteile Zentrales System SunRayKonzept XOberfläche Keine Koordination nötig Zentrale Kontrolle ClientServer (Thin) (z.b. HTML) Wenig Rechenleistung an den Clients nötig ClientServer (Fat) WindowsDomain (z.b. Applet) Entlastung des Servers Vollwertiger Rechner als Client nötig Installation von Applikationsteilen nötig Three Tier Client InternetProxyKnoten Entlastung von Servern Server Föderation Windows Workgroup Solaris Server Entlastung des Netzes Kein dedizierter Server nötig Schwierige Konsistenzhaltung der Server Aufgabe 19 : Architekturmuster (Struktursicht) a) ControllerMuster Name: WebController (Dieser Name ist frei erfunden!) Problem: Komplexe Webapplikation mit dynamischen Seitenfluss. Eine komplexe Applikation soll über ein http/htmlinterface benutzbar sein. Da http nur einen PullMechanismus hat, können keine herkömmlichen Strukturen verwendet werden. Häufige Änderungen am HTML Seitenaufbau und damit am Seitenfluss. Lösung: Verwendung des Musters WebController. (siehe Aufgabenblatt) Vorteile: Strukturierung hinsichtlich der der Funktionalität und somit getrennte Änderung der Schichten möglich Abstraktion und Strukturierung mittels Anwendung von Schichten Verringerung der Komplexität Seite 4 von 5

5 b) Interpreter Muster Name: Interpreter Problem: Software ist Betriebssystem und Hardwareabhängig. Bei der Entwicklung eines Programms hatte man gerne, dass entwickelte Programme ohne sie neu kompilieren zu müssen auf verschiedene Plattformen verteilt werden können. Wird ein Programm direkt in Maschinencode übersetzt, so ist diese Flexibilität nicht vorhanden. Lösung: Verwenden eines Interpreters bzw. einer Zwischenschicht. Der Quellcode wird erst zu einem binären Zwischencode kompiliert und erst direkt vor oder bei der Ausführung an das jeweilige Betriebssystem angepasst. Die Anpassung erfolgt über einen Interpreter oder einen JustInTime Compiler. Vorteile: Zwischenschicht hält Betriebssystem transparent Nachteile: Einbuße in der Ausführungsgeschwindigkeit Beispiele: Java Virtual Machine (Interpreter) Microsoft.net Zwischencode (Interpreter oder JiTCompiler) ANHANG: Was Sie nach dieser Übung können sollten: Verteilungsdiagramme zeichnen Implementierungsdiagramme zeichnen FanIn/OutMetrik anwenden LCOM anwenden physikalische Muster zusortieren und deren Vor/Nachteile nennen Aufbau eines Musters nach GoF erklären Seite 5 von 5