Kontrolliertes Englisch für Anforderungsspezifikationen

38 Kapitel 2
Anforderungen und SpeziÞkationen 37
A Larch Specification of the Library Problem [Wing 87]
Die Autorin der Spezifikation argumentiert, dass erhšhte PrŠzision in den frŸhen
Phasen der Softwareentwicklung das VerstŠndnis des Softwareentwicklers fŸr die
Anforderungen der Kunden klŠren kann. Sie schlŠgt vor, das Bibliotheksproblem mit
einer formalen Methode (Larch) anzugehen, die prŠdikative und algebraische Spezifikationstechniken
kombiniert.
nicht explizit erwŠhnt werden, bleiben unverŠndert. Zur Transaktion check_out gehšren
die folgenden beiden Restriktionen:
relation last_borrower(book, user) 1-1 auto
maintain user(U) => bounds(B, checked_out_to(B, U), 0, 5)
Larch ist eine formale Spezifikationsmethode, die besonders die Modularisierung der
Spezifikation und die Datenabstraktion unterstŸtzt. Eine Larch Spezifikation besteht
aus Komponenten, die in zwei unterschiedlichen Sprachen geschrieben sind: zum
einen in einer prŠdikativen Schnittstellensprache und zum anderen in einer algebraischen
Spezifikationssprache (Larch Shared Language). Mit der Schnittstellensprache
wird das beobachtbare Verhalten zwischen den Schnittstellen von Programmkomponenten
beschrieben. Um die Probleme bei der Kommunikation zwischen den Schnittstellen
klein zu halten, sind spezielle Larch Schnittstellensprachen fŸr verschiedene
Programmiersprachen (z.B. Ada, C++, Smalltalk, CLU) entwickelt worden. FŸr das
Bibliotheksproblem wurde Larch/CLU als Schnittstellensprache benutzt. Die Programmiersprache
CLU ist eine objektorientierte Sprache aus der Pascal Familie
[Liskov et al. 81]. Mit Larch/CLU werden in der Beispielspezifikation im wesentlichen
die Transaktionen durch PrŠdikate (Vor- und Nachbedingungen) festgelegt. FŸr die
Definition dieser PrŠdikate stŸtzt sich die Schnittstellensprache auf eine algebraische
Hilfsspezifikation ab, die in der Larch Shared Language (LSL) geschrieben ist. Die LSL
erlaubt es, die charakteristischen Abstraktionen programmunabhŠngig in Form von
algebraischen Gleichungen anzugeben und diese zusammenzufassen. Diese algebraischen
Konstrukte (Traits) sind Minitheorien und definieren die Bedeutung der
PrŠdikate in der Larch/CLU Spezifikation [vgl. Wing 87:35]. Der Softwareentwickler
ist mit LSL nicht auf eine beschrŠnkte Menge von Bezeichnungen festgelegt, sondern
er kann ein spezialisiertes Vokabular aufbauen, das fŸr eine einzige Spezifikation oder
eine ganze Klasse von Spezifikationen verwendbar ist.
Die erste implizite Restriktion (1-1 auto) setzt fest, dass fŸr ein Buch genau ein Ausleiher
als letzter Ausleiher vermerkt sein darf. Dadurch wird bei der AusfŸhrung garantiert,
dass jeder vorgŠngige Ausleiher eines Buches, der als letzter Ausleiher vermerkt
war, gelšscht wird. Die zweite explizite Restriktion (maintain) ŸberprŸft bei
der AusfŸhrung, ob der Ausleiher nicht bereits mehr als 5 BŸcher ausgeliehen hat.
Bestimmte Transaktionen erzeugen Seiteneffekte. Das SchlŸsselwort output, das in
der folgenden Transaktion anstelle einer Nachbedingung steht, zeigt an, dass es sich
hier um eine Transaktion handelt, die zu keiner ZustandsŠnderung fŸhrt, sondern den
Systembenutzer bloss informiert:
tran list_last_borrower(User, Book)
pre is_staff(User) and book(Book)
output all Borrower where
last_borrower(Book, Borrower)
Vor der AusfŸhrung der SXL Spezifikation muss ein Anfangszustand definiert werden.
Durch Initialisierung wird erreicht, dass es mindestens einen Bibliotheksbenutzer
user vom Typ normal und staff gibt und ein Katalogeintrag cc_entry sowie eine
Buchkopie book existiert:
initial
new user(*, mary, normal) and
new user(*, jane, staff) and
new cc_entry(haley & roots, history) and
new book(*, haley, roots, available)
Der allgemeine Sachverhalt, dass zu einem Buch ein Titel, ein Autor und ein Sachgebiet
gehšrt, wird in LSL durch einen Trait book dargestellt. Die Beziehung zwischen
einem Buch B und den einzelnen Komponenten wird durch den Datentyp record of
modelliert.
Das Interessante an der Sprache SXL ist, dass sie eine sachverhaltsorientierte Modellierung
unterstŸtzt, bei der das Vokabular fŸr die Objekte und Relationen (fast) un-
mittelbar aus der Problembeschreibung Ÿbernommen werden kann:
Book: trait
B record of [title:T, author:A, subject:S]
Our prototypes are very-high-level models whose "vocabulary" is similar to that used in
informal, English-language requirements [Lee & Sluizer 87:231].