Softwareentwurf - Analyse-Klassendiagramm - Universität Paderborn

Analyse-Klassendiagramm
Eigentlich kennen wir bereits eine Notation, mit der
man die Informationen aus der Tabelle darstellen kann:
Klassendiagramme
Uns fehlen nur noch einige Ausdrucksmöglichkeiten
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 41

Operationen
Kommissioniervorgang
datum:Datum
gib Anzahl Aufträge():Integer
Navigationsrichtung
Komissioniervorgang
*
Ausdrucksmittel in Analyse-
Klassendiagrammen
Zusätzliches Kompartment für
Notation der Operationen einer
Klasse
speichert
0..1
KV Verwaltung
Gibt an, dass eine Navigation von KV Verwaltung zu KV
möglich ist.
Achtung: Unabhängig von der Leserichtung!
Unidirektionale und bidirektionale Navigation ist möglich
Default (keine Pfeilspitzen) = beide Pfeilspitzen = bidir. Nav.
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 42

Umsetzen von Analyse-Tabellen ins
Analyse-Klassendiagramm
Jede Klasse der Analyse-Tabelle wird eine Klasse im
Analyse-Klassendiagramm
Klasse
GUI
SysStrg
KV Verwaltung
KV
KVStrg
GUI
KV Verwaltung
SysStrg
Kommissioniervorgang
KVStrg
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 43

Umsetzen von Analyse-Tabellen ins
Analyse-Klassendiagramm
Gefundene Attribute und Operationen werden eingetragen
Klasse Aufgaben Attribute
KV gib Anzahl Aufträge():Integer
gibt die Anzahl der Aufträge im
Kommissioniervorgang zurück
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 44
KV
Anzahl Aufträge:Integer
gib Anzahl Aufträge():Integer
Anzahl Aufträge:Integer
Die Anzahl der im
Kommissioniervorgang enthaltenen
Aufträge

Umsetzen von Analyse-Tabellen ins
Analyse-Klassendiagramm
Dauerhaftes Bekanntsein wird zu (gerichteten) Assoziationen
Klasse Aufgaben Attribute Kennt (dauerhaft?)
SysStrg KV Verwaltung (ja)
SysStrg KV Verwaltung
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 45

Analyse-Klassendiagramm
Abschließen der Erstellung des Analyse-Klassenendigrammes:
Assoziationen vervollständigen (Namen und Kardinalitäten)
Bei Assoziationen zwischen Entity-Klassen: Gibt es bereits eine
Assoziation im Modell des Problembereichs?
enthält
Lagerfach Lagerfeld
4..12
1
Bei Assoziationen mit mindestens einer neu gefundenen Klasse:
Was ist ein sinnvoller Name? Wie sind die Kardinalitäten?
SysStrg KV Verwaltung
1
1
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 46

Problem
Pflichtenheft
Problem
System
Analysedokument
Genereller Überblick über die Beziehungen
der Dokumente etc.?
Ziele
Beschreibung des
Problembereichs
Zusammenfassen der
Informationen
(über die Analyse-
Tabellen)
Architektur
Modell des
Problembereichs
Geschäftsfeld
Struktur Verhalten
Analyse-
Klassendiagramm
Produktfunktionen
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 47
1.
1.
2.
2.
3.
3.
Analyse-Sequenzdiagramm

Yo, jetzt seh‘ ich
wieder klarer, thnx!
Aber haben wir jetzt
nicht nur ein
Klassendiagramm
durch ein anderes
ersetzt?
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 48

Problem
Pflichtenheft
Problem
System
Analysedokument
Ziele
Beschreibung des
Problembereichs
Architektur
MdP vs.
Analyse-Klassendiagramm
Modell des
Problembereichs
Geschäftsfeld
Struktur Verhalten
vs.
Analyse-
Klassendiagramm
Produktfunktionen
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 49
1.
1.
2.
2.
3.
3.
Analyse-Sequenzdiagramm

Modell des Problembereichs
Beschreibt das Problemgebiet
Enthält Begriffe des Problembereichs
Alle Klassen sind gleich
Assoziationen sind ungerichtet
MdP vs.
Analyse-Klassendiagramm
Analyse-Klassendiagramm
Beschreibt unseren Lösungsansatz
Übernimmt manche dieser Begriffe
als Gegenstandsklassen
Verwirft manche dieser Begriffe als
irrelevant
Integriert oder spaltet manche dieser
Begriffe (z.B. KV Steuerung)
Enthält komplett neue, lösungsorientierte
Klassen (z.B.
Übergangsklassen)
Ordnet die Klassen verschiedenen
Ebenen der Architektur zu
Assoziationen sind gerichtet
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 50

Relevanter Ausschnitt des MdP:
1
26
{ordered}
Karussell
Lagerfeld
-Zulässiges Gewicht : Decimal
1
4..12
{ordered}
Lagerfach
-Zulässiges Gewicht : Decimal
-Höhe : Decimal
MdP vs. Analyse-Klassendiagramm
Beispiel V-DHC
Auftrag
-Auftragsnummer : String
-Bestelldatum : Date
-Priorität : Decimal
0..1
Auslagerungsauftrag
Charge
-Nummer : Decimal
-Verfallsdatum : Date
liegt in
1..* wird erledigt durch
1
Kommissioniervorgang
Warengruppe
-Bezeichnung : String
-Gewicht pro Ware : Decimal
-maxAnzahl pro Fach : Decimal
-Standardlagerfach : String
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 51
1
0..*
1..*
von
1
1
zusammengestellt in
0..*
Ware
1..*
Los
0..* 0..1
enthält Waren von
1
1..*

MdP vs. Analyse-Klassendiagramm
Beispiel V-DHC
Relevanter Ausschnitt des Analyse-KD (nach den oben gezeigten Sequenzdiagrammen)
-ID : int
+gibID() : int
-ID : int
GUI
1
4..12
{ordered}
Lagerfeld
Lagerfach
+getLagerfeld() : Lagerfeld
+getID() : int
0..1
KV Verwaltung
+starteKV()
+zeigeAnzahlAufträge(Integer)() +gibNaechsten() : Kommissioniervorgang
zeigt an
1
1
1
1
zeigt an
1
1
KVStrg
+starteKV()
SysStrg
+kommissioniere(in kv : Kommissioniervorgang)
+kommissioniere() : Los
LosStrg
DHCStrg
+steuereAnFachAnzahl(in lf : Lagerfach, in anz : int)
liegt in
0..1 *
Kommissioniervorgang
-AnzahlAutraege : int
+gibAnzahlAuftraege() : int
-Anzahl : int
+gibLagerfach() : Lagerfach
zusammengestellt
+gibAnzahl()
in
: int
1..*
+gibLagerfach() : Lagerfach
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 52
0..*
Ware
1
Schedule
+gibNaechstesLos() : Los
1..*
Los
0..1

MdP vs. Analyse-Klassendiagramm
Beispiel V-DHC
Relevanter Ausschnitt des Analyse-KD (nach den oben gezeigten Sequenzdiagrammen)
-ID : int
+gibID() : int
-ID : int
GUI
1
4..12
{ordered}
Lagerfeld
Lagerfach
+getLagerfeld() : Lagerfeld
+getID() : int
0..1
KV Verwaltung
+starteKV()
+zeigeAnzahlAufträge(Integer)() +gibNaechsten() : Kommissioniervorgang
zeigt an
1
1
1
1
zeigt an
1
1
KVStrg
+starteKV()
SysStrg
+kommissioniere(in kv : Kommissioniervorgang)
+kommissioniere() : Los
LosStrg
DHCStrg
+steuereAnFachAnzahl(in lf : Lagerfach, in anz : int)
liegt in
0..1 *
Kommissioniervorgang
-AnzahlAutraege : int
+gibAnzahlAuftraege() : int
-Anzahl : int
+gibLagerfach() : Lagerfach
zusammengestellt
+gibAnzahl()
in
: int
1..*
+gibNaechstesLos() : Los
+gibLagerfach() : Lagerfach
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 53
0..*
Ware
1
Schedule
1..*
Los
0..1

Stimmt, da haben wir eine Menge
dazugelernt
Und in den Sequenzdiagrammen
stecken
auch noch Details über
die internen Abläufe
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 54

Aber dürfen Kontrollklassen auf
Boundaryklassen zeigen?
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 55

Wir erinnern uns:
Drei Schichten Architektur
Jede Schicht ist zur darüberliegenden ein Server
Abschluss der Analyse
Verfeinerung der Architektur
Jede Schicht ist Client der darunterliegenden Schicht
Wir hatten (erstmal) eine Drei-Schichten-Architektur vereinbart
Nach der Analyse wissen wir jetzt viel mehr Details über
unser System
Haben wir uns an die Architektur gehalten?
Wissen wir jetzt mehr Details über die Architektur?
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 56

Nochmal das Analyse-Klassendiagramm
+starteKV()
+zeigeAnzahlAufträge(Integer)()
zeigt an
1
+starteKV()
-ID : int
+gibID() : int
1
1
SysStrg
GUI
Lagerfeld
1
4..12
{ordered}
1
zeigt an
1
+kommissioniere(in kv : Kommissioniervorgang)
Lagerfach
-ID : int
+getLagerfeld() : Lagerfeld
+getID() : int
1
KV Verwaltung
+gibNaechsten() : Kommissioniervorgang
0..*
liegt in
0..1
Überprüfung der Architektur
+steuereAnFachAnzahl (in lf : Lagerfach, in anz : int)
KVStrg
Ware
DHCStrg
+gibLagerfach() : Lagerfach
+kommissioniere() : Los
0..1 *
1..*
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 57
Los
0..1
-Anzahl : int
+gibLagerfach() : Lagerfach
+gibAnzahl() : int
LosStrg
Kommissioniervorgang
-AnzahlAutraege : int
+gibAnzahlAuftraege() : int
zusammengestellt in
1..*
1
Schedule
+gibNaechstesLos() : Los

Nochmal das Analyse-Klassendiagramm
+starteKV()
+zeigeAnzahlAufträge(Integer)()
zeigt an
1
+starteKV()
1
1
SysStrg
GUI
Lagerfeld
-ID : int
+gibID() : int
1
+kommissioniere(in kv : Kommissioniervorgang)
1
KVStrg
KV Verwaltung
0..1
Überprüfung der Architektur
DHCStrg
+steuereAnFachAnzahl(in lf : Lagerfach, in anz : int)
+gibNaechsten() : Kommissioniervorgang
4..12
{ordered}
Ware
Zwischen dem Kommissioniervorgang
und dem Schedule besteht eine
Verbindung, die sichtbar wird, wenn
der Konstruktor des Schedules 0..*
liegt in
analysiert wird [Analyse-KD ist hier
noch unvollständig]
Lagerfach
-ID : int
+getLagerfeld() : Lagerfeld
+getID() : int
+gibLagerfach() : Lagerfach
+kommissioniere() : Los
0..1 *
1..*
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 58
0..1
Los
-Anzahl : int
+gibLagerfach() : Lagerfach
+gibAnzahl() : int
Steuerungsklassen existieren
häufig nur temporär (für einen
bestimmten Zweck) und haben
keine dauerhaften Assoziationen
LosStrg
Kommissioniervorgang
-AnzahlAutraege : int
+gibAnzahlAuftraege() : int
zusammengestellt in
1..*
+gibNaechstesLos() : Los
1
Schedule

Nochmal das Analyse-Klassendiagramm
+starteKV()
+zeigeAnzahlAufträge(Integer)()
zeigt an
1
Logikschicht
+starteKV()
Datenhaltungsschicht
-ID : int
+gibID() : int
1
1
SysStrg
GUI
Lagerfeld
1
-ID : int
4..12
{ordered}
1
zeigt an
1
+kommissioniere(in kv : Kommissioniervorgang)
Lagerfach
+getLagerfeld() : Lagerfeld
+getID() : int
1
KV Verwaltung
+gibNaechsten() : Kommissioniervorgang
0..1
Überprüfung der Architektur
+steuereAnFachAnzahl(in lf : Lagerfach, in anz : int)
KVStrg
0..*
liegt in
Ware
DHCStrg
+gibLagerfach() : Lagerfach
0..1 *
1..*
-Anzahl : int
+kommissioniere() : Los
Präsentationsschicht
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 59
Los
0..1
+gibLagerfach() : Lagerfach
+gibAnzahl() : int
LosStrg
Kommissioniervorgang
-AnzahlAutraege : int
+gibAnzahlAuftraege() : int
zusammengestellt in
1..*
+gibNaechstesLos() : Los
1
Schedule

Nochmal das Analyse-Klassendiagramm
+starteKV()
+zeigeAnzahlAufträge(Integer)()
zeigt an
1
Logikschicht
+starteKV()
Datenhaltungsschicht
-ID : int
+gibID() : int
1
1
SysStrg
GUI
Lagerfeld
1
-ID : int
4..12
{ordered}
1
zeigt an
1
+kommissioniere(in kv : Kommissioniervorgang)
Lagerfach
+getLagerfeld() : Lagerfeld
+getID() : int
1
KV Verwaltung
+gibNaechsten() : Kommissioniervorgang
0..1
Überprüfung der Architektur
+steuereAnFachAnzahl(in lf : Lagerfach, in anz : int)
KVStrg
0..*
liegt in
Ware
DHCStrg
+gibLagerfach() : Lagerfach
0..1 *
1..*
-Anzahl : int
+kommissioniere() : Los
Präsentationsschicht
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 60
Los
0..1
+gibLagerfach() : Lagerfach
+gibAnzahl() : int
LosStrg
Kommissioniervorgang
-AnzahlAutraege : int
+gibAnzahlAuftraege() : int
zusammengestellt in
1..*
+gibNaechstesLos() : Los
1
Schedule

Analyse von „KV kommissionieren“
:GUI :KVStrg kv1:KV
zeige Anzahl
Aufträge(3)
gib Anzahl
Aufträge()
3
new Schedule (kv1)
gib nächstes Los ()
l1
new LosStrg()
kommissioniere (l1)
gib nächstes Los ()
…
s:Schedule
Vom Sequenzdiagramm
zur Analyse-Tabelle
l1:Los
:LosStrg
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 61

Analyse von „Los kommissionieren“
:LosStrg l1:Los
gib Lagerfach()
fa
gib anzahl()
12
gib Lagerfach()
fa
:Ware
steuere an Fach Anzahl(fa,12)
fa:Lagerfach
Vom Sequenzdiagramm
zur Analyse-Tabelle
fe:Lagerfeld
gib Lagerfeld()
fe
gib ID()
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 62
1
gib ID()
16
:DHCStrg
steuereAn
FeldFachAnz
(16,1,12)

Aufwärtskommunikation
in der 3-Schichten-Architektur
Wie gelangen Informationen über den aktuellen Systemzustand zum
Display?
Antworten
Berechne
Berechne
2+2
4
:GUI
Berechne
Wert(„2+2“)
:Strg
Problem: Die Art der Ausgabe kann sich abhängig von der
Verarbeitung des Inputs ändern
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 63
4

Aufwärtskommunikation
in der 3-Schichten-Architektur
Wie gelangen Informationen über den aktuellen Systemzustand zum
Display?
Antworten mit Informationen über Anzeige
Berechne
2/(3-x)
Es ist ein Fehler
aufgetreten:
Division by Zero
:GUI
Berechne
Wert(„2/(3-x)“)
„Fehlerscreen“,
„Division by Zero“
:Strg
Problem: Dieses Ein-Ausgabemuster entspricht nicht zeitgemäßen,
interaktiven Systemen
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 64

Aufwärtskommunikation
in der 3-Schichten-Architektur
Wie gelangen Informationen über den aktuellen Systemzustand zum
Display?
Polling
:GUI
Berechne
Wert(„2/(3-x)“)
getUpdate
getUpdate
getUpdate
„Ergebnis“,“2“
:Strg
Problem: Dieses Muster ist unschön anzusehen und nicht
gewinnbringend in der Analyse
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 65

Lösung
Aufwärtskommunikation
in der 3-Schichten-Architektur
Ein Boundary Objekt der Analyse verkapselt (immer) ein relativ komplexes
System (GUI Klassen, Dialogkontrolle, externe Protokolle…)
Erweiterung des Boundary Begriffes um eine Fassadenklasse in der
Logikschicht
Freie Kommunikation in der Präsentationsschicht
Logikschicht möglich
Unabhängigkeit vom
Informationstransport
zur echten Schnittstelle Logikschicht
Datenhaltungsschicht
«boundary» «boundary»
«control»
«control»
«entity» «entity»
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 66

Lösungspattern(intern):
:GUI
Berechne
Wert(„2/(3-x)“)
getUpdate
getUpdate
getUpdate
„Ergebnis“,“2“
:GUIFassade
Berechne
Wert(„2/(3-x)“)
zeigeErgebnis(„2“)
Aufwärtskommunikation
in der 3-Schichten-Architektur
Erkenntnis für uns: Wir können mit der GUI kommunizieren, ohne
die Architektur zu verletzen. Interne Realisierung dann über das o.g. Pattern
:Strg
im Analyse-SD:
:GUI :Strg
Berechne
Wert(„2/(3-x)“)
zeigeErgebnis(„2“)
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 67

Wichtige Erkenntnis:
Ergebnis der Analyse
Die „Objekte“ (und damit auch Klassen) in der Analyse
erfordern (teilweise) noch eine Realisierung durch
komplexe Strukturen.
Analyse Klassen ≠ Implementationsklassen
Analyse Klassen ≈ Interfaces
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 68

In der Analyse
Zusammenfassung Analyse
Legen wir die grundsätzliche Architektur des Systems fest
Verfeinern wir die Produktfunktionen durch Analyse-
Sequenzdiagramme
Fassen wir die dabei gewonnenen strukturellen Informationen erst
zu Tabellen, dann zu einem Analyse-Klassendiagramm zusammen
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 69

Analyse-Sequenzdiagramme
Wozu sie gut sind
Wie man sie zeichnet
Welche Elemente ihnen zugrunde liegen
Was Sie gelernt haben sollten
Welche Prinzipien Sie bei der Erstellung berücksichtigen sollten
Analyse-Tabellen
Welche Informationen hier einzutragen sind
Welche Probleme dabei auftreten können
Analyse-Klassendiagramme
Welche neuen Notationselemente diese enthalten
Wie man sie aus den Tabellen ableitet
Was man sonst noch einfügen muss
Wie sie sich vom Modell des Problembereichs unterscheiden
Softwareentwurf 2008/089 Universität Paderborn - Gregor Engels 70