Rendszer-modellezés, modellezési technikák

Rendszer-modellezés, modellezési technikák System engineering and modelling

Szoftver-technológia I.


Irodalom

• Ian Sommerville: Software

Engineering, 7th e. chapter 8.

• Roger S. Pressman: Software

Engineering, 5th e. chapter 10, 11, 12, 13.

2


A rendszermodellezés célja

• A megvalósítandó rendszer megértése

• rendszer lehatárolása • m!ködés modellezése

• Modellek létrehozása • kommunikáció • elemzés • tervezés

3

Percepció

"Valóság" (Vállalati folyamatok)

Felhasználó

ás

ál id al

V

Koncepcionális modell

Modellezés

Tudás kinyerés


A rendszer-modellezés folyamata

Informatikai elemz!

4


Rendszerszer! megközelítés

• Rendszer • entitások attribútumai közötti kapcsolatok • Vizsgálati szempontok • Mely attribútumok lényegesek? • Milyenek az entitások kapcsolatai? • Hol vannak a rendszer határai? • Mi a rendszer feladata, szerepe? • Mivel jár az alkotó részek egy bizonyos elrendezése?

5


Rendszerszer! megközelítés (folyt.)

• Output definiálása • Határok meghatározása • “Nem lineáris” m!ködés felderítése • Szabályozási folyamatok meghatározása

• Több szempontú megközelítés 6


Modellezés

• Modellek különböz" néz"pontokból • Küls" néz"pont • rendszer környezete, kontextus • Viselkedési megközelítés • Szerkezeti megközelítés 7


Rendszermodell hierarchia "Világ" nézet

Domén nézet

Elem nézet

Részlet nézet

8


Üzleti folyamatok modellezése

• Cél: üzleti tevékenység hatékony információ felhasználásának kialakítása

• Elemzési területek • adatok architektúrája • alkalmazások architektúrája • technológiai infrastruktúra 9

A vállalat Információs stratégia Egy üzletág

Egy üzletág Info. feld. terület

Üzletági elemzés

Információs rendszer Üzleti r. rendszerterv

Implementációs részletek

Software engineering


Üzleti folyamatok modellezése (folyt.)

10

Termék modellek


• Felhasználói igények megjelenítése termékjellemz"kként

• Termék architektúra • Technológia, infrastruktúra 11

Termék modellek (folyt.)


A teljes termék Követelmény specifikáció Egy funkció

Hardver

Szoftver Komponens nézet Feld. követ.

Funkció Prg. k.

Viselkedés Elemzési és tervezési modellezés

Komponens konstrukció és integrálás

Software engineering

Adatok

12


Modellezési alapelvek

• A probléma információs aspektusának megjelenítése és megértése • A szoftver által végrehajtandó funkciók definiálása • A küls" események hatására bekövetkez" viselkedés megjelenítése • A modellek részleteinek réteges (hierarchikus) kifejtése • Az elemzés célja az információk megjelenítése implementációs szinten

13


Modell típusok

• Adatfeldolgozási modellek • Kompozíciós modellek • Architektúrális modellek • Klasszifikációs modellek • Stimulus-válasz modellek 14


Környezeti modellek

• A környezeti (kontextus) modellek a rendszer m!ködési környezetét írják le

• a rendszer határain kívül

• Szociális és szervezeti vonatkozások

• Architektúrális modellek • kapcsolat más rendszerekkel 15

System Model Template


Felhasználói felület

Folyamatok és irányítási funkciók Bemenet

Kimenet

Karbantartás, teszt

16


Folyamat modellek

• Folyamat modellek • A rendszer átfogó folyamatai • Rendszer által támogatott folyamatok

• Adatfolyam modellek • folyamatok, folyamat-állomások közötti adatáramlás

17


Viselkedési modellek

• A rendszer viselkedésének, m!ködésének a leírása

• Alkalmazott megoldások (különböz" néz"pontok)

• adatfeldolgozási modellek • állapotgép modellek 18


Adatfeldolgozási modellek

• Adatfolyam diagramok (Data Flow Diagram)

• feldolgozási állomások (transzformációk)

• adatáramlás a rendszerben

• Könnyen érthet" jelölésrendszer 19


Adatfolyam diagramok

• Funkcionális perspektíva • Folyamatok adat igénye • Adat kapcsolatok • Szintenkénti finomítás

B

A F

X

V A

J

I Z

W

K

B

Y

X Z Y

20

DFD példa


2

környezeti elem 1

els! szint" eljárás

2.1 eljárás 2.1

D1

adattár 1 D2/1

adattár 2

2.2 eljárás 2.2 környezeti elem 2

D2/2

3

adattár 3

2.3 eljárás 3

eljárás 2.3

21


Állapotgép modellek

• A rendszer viselkedésének leírása a küls" és bels" eseményekre adott válaszokkal

• Gyakran alkalmazzák valósidej! rendszereknél, felhasználói felületeknél (eseményvezérelt megközelítés)

• Rendszerállapotok és állapotátmentek

22

Állapotátmenet diagramok


• Állapottér dekompozíció • Csomópontok • állapot • spec. tevékenységek (érkezés, elhagyás)

• Élek • állapotátmenetek • események (feltételek) • üzenetküldés (akció)

23

Állapotátmenet diagram példa


Main OK disabled

OK enabled

[pwd2=""]

[pwd1=""]

[pwd1!=pwd2] Different [pwd2=""]

Pwd 1 [pwd1!=""] All clear

[pwd1=pwd2]

[pwd1!=pwd2]

[pwd2!=pwd1] start

Regisztráció Jelszó1

****

Jelszó2

****

[pwd2!=""] Pwd 2

[pwd2=""]

[pwd1=pwd2] Same

[pwd2=pwd1] [pwd1=""]

Kilépés

OK

OK clicked

OK clicked

OK2 clicked

Exit clicked Success feedback

OK3 clicked

Password missmatch exit

24


Adatmodellezés

• Rendszer által kezelt adatok szerkezetének leírása

• Egyed-kapcsolat-attribútum modellek

• Adatbázis kezel" alkalmazások • relációs adatbázisok 25


Adatelemek

• Adatobjektumok • küls" (valóságos) entitás • Attribútumok • adatobjektumok tulajdonságai • felhasználás • azonosítás • leírás • kapcsolat • Kapcsolatok • kétirányú • szerepek, relációk • számosság és modalitás

26

Számosság és modalitás


• Számosság (a kapcsolatban

résztvev" adatobjektum megjelenések száma) Egy-egy kapcsolat Egy-több kapcsolat Több-több kapcsolat Modalitás (a reláció szükségessége) Kötelez" Opcionális

• • • • • •

27


Adatobjektum példa Adatobjektumok

Attribútumok

Név Lakcím Életkor Vezet!i engedély száma

Kapcsolatok Autója

Tulajdonosa

Gyártmány Modell Szín Rendszám

28

Egyed-kapcsolat diagramok


• Adatmodellek kedvelt leírási formája

• Elemei • Adatobjektumok osztályai (egyedtípusok)

• Kapcsolatok • számosság/modalitás • Attributumok • eltér" részletesség

29

Egyed-kapcsolat diagram jelölések


• Különféle jelölés rendszerek • Chen Egyed

Attrib.

Számosság

Reláció

Egyed

Attrib.

Attrib.

Kötelez!

Opcionális

Attrib.

30

roject

aisk

Analysis

Egyed-kapcsolat diagram példa Part 1


•

Analysis Description

Chart

MERISE jelölés

31


Adatszótárak

• Adatmodellben használt nevek szótára • egyed és attribútum nevek • definíció (típus) • felhasználás, hivatkozások • formátum adatok • Egyértelm!ség, duplikálás elkerülése • CASE támogatás 1

32


Struktúrált módszerek

• Rendszerszervezési és szoftverfolyamat megközelítés

• 70-es, 80-as évek • Jellemz"k • meghatározottság • pontos dokumentációs és jelölésrendszer

• termék szemlélet


33

Struktúrált módszerek (folyt.)

• A módszer(tan) magábafoglalja a rendszermodellezést

• Definiálják az alkalmazható

modelltípusokat, jelölésrendszereket, alkalmazási útmutatókat tartalmaznak

• CASE eszközök tartalmazzák a modellezési segédeszközöket

34

Struktúrált módszerek (folyt.)


• Struktúrált módszerek hiányosságai • nem modellezik a nemfunkcionális követelményeket

• a módszer alkalmassága nem ítélhet" meg

• túl sok dokumentáció keletkezik • a végfelhasználók számára túl

részletes és nehezen megérthet" modellek 35

CASE támogatás


• A módszerhez csatlakozó szoftverfolyamat tevékenységeinek konzisztens támogatása modellezés, tervezés, kódgenerálás, tesztelés Egységes követelmény specifikálás és rendszertervezés A módszerhez tartozó jelölésrendszerek támogatása Különböz" nézetek szerinti modellek összekapcsolása

• • • •

36


CASE támogatás (folyt.)

• CASE eszköz komponensek • diagram editorok • modell ellen"rzés • fejlesztési minta-tár • adatszótár • !rlap és jelentés tervez" eszközök • kód generátorok 37


CASE IDE példa

WinDev 38


CASE IDE példa (folyt.)

• lekérdezés tervez" felületek

Omnis Studio


WinDev

39

Tervezési modellek

• A tervezési fázis célja az

implementációt lehet"vé tév", részletes modellek megalkotása

• Szoftver tervezési modellek • adat modellek • architektúra modellek • interfész modellek • komponens modellek

40

Tervezési szintek


Komponens szint! tervezés

Folyamat specifikáció Állapotátmenet diagram Vezérlési specifikáció

Interfész tervezés

Adatfolyam diagram Állapotátmenet diagram Vezérlési specifikáció

Architektúrális tervezés

Adatfolyam diagram

Adat tervezés

Egyed-kapcsolat diagram Adatszótár

41

Tervezés és szoftvermin"ség


•

Architektúra felismerhet" tervezési minta megfelel" komponensek evolúciós fejlesztés lehet"sége Moduláris tervezés funkcionális modulok Megfelel" reprezentáció A valós adatobjektumokhoz illeszked" adatszerkezetek Funkcionálisan független komponensek Kapcsolatok komplexitását csökkent" interfészek Módszeres tervezés a követelményspecifikáció alapján

• • • • • • • • • •

42

Tervezési koncepciók


•

Megválaszolandó kérdések Hogyan kell részekre, komponensekre bontani a szoftvert? Mi választja el a funkcionális vagy adatszerkezeti részleteket a koncepcionális modellekt"l? Vannek-e a szoftverek technikai min"ségét definiáló kritériumok? Tervezési koncepciók különböz" absztrakciós szintek használata lépésenkénti finomítás modularitás alkalmazása architektúrális minták alkalmazása vezérlési hierarchia kialakítása

• • •

•

• • • • •

43

Modularitás


• Modulokra bontás, modulok integrálása

• Kognitív komplexitás kezelése C( p ) > C( p ) " E( p ) > E( p ) • C( p + p ) > C( p ) + C( p ) " E( p + p ) > E( p ) + E( p ) • Modulszám hatása 1

1

2

2

!

1

1

2

2

1

2

1

2

Modul költség Integrációs költség Összköltség

!

Modulok száma

44


Szoftver architektúra

• A rendszert alkotó komponensek és interakcióik hierarchikus szerkezete • A részletes tervezési tevékenység kerete • Architektúrális tervezési minták • Szoftver architektúra jellemz"i • struktúrális jellemz"k • komponensek, package-ek, interakciók • nem funkcionális jellemz"k • teljesítmény, megbízhatóság, ... 45


Végrehajtási hierarchia

• Program hierarchia • hívási-visszatérési architektúra • metrikák • mélység • szélesség • fan-in, fan-out • láthatóság 46


Hívási gráf példa

sgi ProDev


47

Információ elrejtés

• Modulok bels" információi nem

hozzáférhet"k olyan modulokból melyekben az adott információ nem szükséges

• független, önálló modulok • interfészek 48


Moduláris tervezési elvek

• Funkcionális függetlenség • modularitás, absztrakció, info elrejtés • Kritériumok • Kohézió • kevés, szorosan kapcsolódó funkció • Csatolás • alacsony fokú adat, vezérlési kapcsolat

49


Moduláris tervezési elvek (folyt.)

• Kohézió növelése, kapcsolás csökkentése

• modulok felbontása/egyesítése

• Fan-out csökkentése • Modulban lezajló döntések

hatásának korlátozása a modul hatókörére

• Interfészek komplexitásának csökkentése

50


Összefoglalás

• Rendszerszer! megközelítés • Rendszermodell hierarchia • Modellezési néz"pontok • folyamat-, adat-, viselkedési-, architektúrális modellek

• Struktúrált elemzési módszerek • Tervezési szintek • Tervezési elvek 51

Rendszer-modellezés, modellezési technikák

Recommend Documents