2011/2012 – 2. félév levelező tagozat Szoftvertechnológia 2011/2012 – 2. félév levelező tagozat
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Előadó Dr. Johanyák Zsolt Csaba http://johanyak.hu Email: johanyak.csaba@gamf.kefo.hu Tel.: 06-76-516-413 Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Követelményrendszer Március 10. 1315-től zárthelyi dolgozat írása Kérdések a honlapon február 14-től Pótlási lehetőség: május 12. 935 Házi feladatként UML diagramokat kell készíteni Enterprise Architect segítségével Ingyenesen letölthető a 30 napos próbaverzió a http://www.sparxsystems.com/ címről. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Követelményrendszer MIN1O2L - MIN6C6IL - MIN6C8IL: 8 óra konzultáció (előadás) MIN4H0I - MIN2C1TDL: 16 óra konzultáció (gyakorlat jellegű konzultációk: március 31., ápr. 28., május 12.) ZH: 50 pont Házi feladat: 50 pont Megajánlott vizsgajegy: 51 ponttól Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Kötelező és ajánlott irodalom A konzultációkhoz készült bemutató - minden konzultációt követően frissített változatot töltök fel Szabolcsi Judit: Szoftvertechnológia (a honlapomról letölthető) Ajánlott Mileff Péter: Szoftverfejlesztés segédlet (link a honlapomon) Az előadáson és a ppt-ben csak néhány fontosabb téma kerül ismertetésre vázlatosan. A ZH-ra való felkészüléshez a fent megadott irodalmak áttanulmányozása szükséges! Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Mi a szoftver? A számítógépes programok, a hozzájuk kapcsolódó dokumentációk és konfigurációs adatok összessége Két fő csoport Általános termékek és Rendelésre készített Forrás: Szabolcsi Judit: Szoftvertechnológia A szoftver a számítógépes programok, a hozzájuk kapcsolódó dokumentációk és konfigurációs adatok összessége. A szoftvertermékeknek két fő csoportja van: általános termékek és rendelésre készített (egyedi igényeknek megfelelő) termékek. Az általános termékeket nevezik dobozos szoftvereknek is. Ezeket egy fejlesztő szervezet készíti és adja el a piacon bármely vevőnek. Itt a vevők közvetlenül nem befolyásolhatják a termék jellemzőit, a szoftverspecifikációt a gyártó cég tartja kézben. Ilyenek a játékok, az operációs rendszerek, az adatbázis-kezelők, a szövegszerkesztők, a különböző rajz- és tervezőprogramok, fordítóprogramok és a projektmenedzselési eszközök. A rendelésre készített termékek esetében a megrendelő igényei szerint kell a terméket kifejleszteni. Itt a megrendelő adja meg a specifikációt (vagy legalábbis annak a vázlatát) és az elkészült szoftverterméket ez alapján ellenőrzi. Ilyenek lehetnek: könyvelőprogramok, egyéni üzleti folyamatokat támogató rendszerek, forgalomirányító (pl. légi, vasúti), elektromos eszközök vezérlőrendszerei vagy ellenőrző rendszerek. A kétfajta termékcsoport közötti választóvonal egyre inkább elmosódik, mivel egyre több szoftvercég fejleszt általános termékeket, amiket azután a vásárlók igénye szerint testre szab. A vállalatirányítási rendszerek (ERP – Enterprise Resource Planning), mint pl. az SAP jó példa erre. Ezeket tekinthetjük egy harmadik csoportnak is, amely részben az általános termékek, részben a rendelésre készítettek tulajdonságaival rendelkezik. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Igény a rendszerezett munkára Kezdetben kis programok Hardverfejlődés → bonyolultabb feladatok Folyamatábra, metanyelvű algoritmus leírás, stb. Szoftvertechnológia Az első számítógép programok viszonylag egyszerűek és a hardverkorlátokból adódóan kis méretűek voltak, így gyakran egyetlen programozó is át tudta látni a feladatot, és meg tudta írni a programot. Mindenki tudna mondani programozási tanulmányaiból/gyakorlatából olyan egyszerű feladatot, amit bárki, aki megfelelő programozási ismeretekkel rendelkezik, különösebb előzetes tervezés vagy „vázlat készítés” nélkül azonnali kódolással meg tudna oldani. Például ilyen két szám átlagának a kiszámítása. A hardver robbanásszerű fejlődésével egyre nagyobb lélegzetű, komplexebb problémák váltak a számítógép által megoldhatóvá. A bonyolultabb feladatok előkészítést, rendszerzett munkát kívántak meg. Egyszerűbb esetekben elegendő volt egy folyamatábra vagy más ezzel egyenértékű eljárás segítségével felvázolni a megoldás algoritmusát, majd ezt követhette a kódolás valamilyen programozási nyelven. A mai valós feladatok azonban a legtöbb esetben olyan nagy méretűek, hogy programozó csoportok dolgoznak a megoldásukon, és az eredmény nem ritkán egy sok százezer utasításból álló szoftver monstrum. Egy ilyen termék előállítása, karbantartása és a folyamatosan változó környezeti feltételekhez, vevői elvárásokhoz igazítása elképzelhetetlen precíz és jól előkészített, szervezett, összehangolt, ellenőrzött és dokumentált munka nélkül. Az erre a célra alkalmazott módszerek és eljárások összességét szoftvertechnológiának nevezzük. A szoftvertechnológia fontos célja a költséghatékony fejlesztés. Nézzünk meg két definíciót erre a fogalomra. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Boehm - 1976 A szoftvertechnológia tudományos ismeretek gyakorlati alkalmazása számítógépes programok előállításához, a fejlesztéshez, a használathoz és karbantartáshoz szükséges dokumentációk tervezésében és előállításában. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 IEEE - 1983 A szoftvertechnológia olyan technológiai és vezetési alapelvek összessége, amelyek lehetővé teszik a programok termékszerű gyártását és karbantartását a költség- és határidő korlátok betartásával. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Alap tevékenységek Elvárások elemzése és specifikáció (Mit is kellene csinálni? Mikorra, és mennyiért? – megvalósíthatóság vizsgálata) Tervezés (architekturális tervezés, absztrakt specifikáció, interfész tervezés) Implementálás (komponens tervezés, adatszerkezet tervezés és algoritmus tervezés) Kipróbálás, validálás (szoftverátvizsgálás és tesztelés) Szoftverevolúció: karbantartás, fejlesztés, … A szoftverfolyamat Bár a szoftver sokban különbözik más hagyományos, kézzel fogható terméktől, és az elmúlt években sokféle modell és ajánlás született arra, hogy hogyan is állítsuk elő, azonban szinte minden ilyen modellben visszaköszönnek olyan lépések és tevékenységek, amelyekkel más területek és iparágak mérnöki tervezési és előállítási folyamataiban is találkozhatunk. Ilyen például Követelménytervezés: A vevői /megrendelői elvárások összegyűjtése, elemzése (Mit is kellene csinálni? Mikorra, és mennyiért?), majd lefordítása a szakmai nyelven megfogalmazott specifikációkra, ami magában foglalja a megvalósíthatóság vizsgálatát is. A megoldás vázlatának, tervének elkészítése egy magasabb absztrakciós szinten. Ide tartozik az architekturális tervezés, absztrakt specifikáció, interfész tervezés. A részletek kidolgozása – implementálás, a tényleges kód előállítása. Ide tartozik a komponens tervezés, adatszerkezet tervezés és algoritmus tervezés. Tesztelés és telepítés. Kipróbálás valós környezetben. Két módszer: szoftverátvizsgálás és tesztelés. Karbantartás - a felismert hibák javítása, esetleg új igényeket kielégítő új funkciók megvalósítása – folyamatos fejlesztés. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Szoftverfolyamat modellek Vízesés Boehm féle spirál Inkrementális (evolúciós) Újrafelhasználás orientált (komponens alapú) V RUP (Rational Unified Process) A rendszerezett/módszeres szoftverfejlesztés iránti igény olyan technikák (modellek) megjelenését eredményezte, amelyek eligazítást adnak, meghatározzák, hogy milyen lépéssorozattal (hogyan) célszerű előállítani úgy a szoftvert, hogy az lehetőleg minden érintett fél elégedettségét eredményezze. Hasonlóan más technológiákhoz itt is megfigyelhető a fejlődés, továbbá itt sem mondhatjuk el egyetlen megközelítésről sem, hogy ő az egyedüli üdvözítő megoldás. Az előnyöket és hátrányokat mérlegelve a lehetőségek/körülmények ismeretében választhatjuk egyiket vagy másikat optimális megoldásként. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Vízesés modell A vízesés modellt széles körben használták a gyakorlatban. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Ábra forrása: Ficsor Lajos: http://www.iit.uni-miskolc.hu/iitweb/opencms/users/ficsorl/Targyak/Sweng/Segedletek/
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Vízesés modell A következő fázis addig nem indulhat el, amíg az előző be nem fejeződött. Ez a modell akkor működik jól, ha a követelmények teljesen ismertek. Előny: Jól menedzselhető és ellenőrizhető. Minden fázisban jól definiált feladatok. Minden fázis jól dokumentálható. Előre jól definiálható követelmények esetén jól alkalmazható. Hátrány: Nagyon sok probléma csak az utolsó fázisban derül ki, így a javítás nagyon költséges. Korán kell jelentős döntéseket hozni, ez hibás döntésekhez vezethet. Nehéz a rendszert a fejlesztés közben változó követelményekhez igazítani. Sok dokumentációs munkát igényel. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Spirál modell megvalósíthatóság a rendszer követelményeinek meghatározása rendszertervezés, stb. Forrás: Szabolcsi Judit: Szoftvertechnológia A szoftverfolyamatot spirálként kezeli. Minden egyes körben a spirál a szoftverfolyamat egy-egy fázisát reprezentálja. A legbelső kör a megvalósíthatósággal foglalkozik, a következő a rendszer követelményeinek meghatározásával, aztán a rendszer tervezéssel, stb. A spirál minden egyes ciklusát négy szektorra osztjuk fel: célok, alternatívák meghatározása; kockázat becslése és csökkentése; a fázis termékének megvalósítása és validálása; következő fázis tervezése. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2011 Spirál modell megvalósíthatóság a rendszer követelményeinek meghatározása rendszertervezés, stb. Ábra forrása: http://sloanreview.mit.edu/the-magazine/articles/2008/spring/49315-3/the-spiral-model-of-software-development/ Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2011
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Spirál modell Előny: a kockázati tényezőkkel explicite számol. A spirális modellben nincsenek rögzített fázisok, és felölelhet más folyamatmodelleket is (vízesés, evolúciós, stb.). Hátrányai: a modell alkalmazása bonyolult, munkaigényes feladat; a párhuzamos foglalkoztatás csak a 3. szektorban lehetséges. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 V modell Forrás: http://softwareandme.wordpress.com/2009/10/20/software-development-life-cycle/sdlc_v_model Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 V modell Egy módosított vízesés modell. Megkülönbözteti a fejlesztésen belül a konstrukciós és a tesztelési fázisokat. Definiálja a tesztelés szintjeit. Szemlélteti, hogy a tesztelési munka végigköveti a teljes fejlesztési folyamatot. Összefüggést tételez fel az egyes konstrukciós fázisok és az egyes tesztelési szintek között. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Inkrementális (evolúciós) Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Ábra forrása: Ficsor Lajos: http://www.iit.uni-miskolc.hu/iitweb/opencms/users/ficsorl/Targyak/Sweng/Segedletek/
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Evolúciós modell Ki kell fejleszteni egy kezdeti implementációt (prototípust), azt a felhasználókkal véleményeztetni, majd sok-sok verzión át addig finomítani, amíg megfelelő nem lesz. Iterációs modellnek is nevezik. Objektum orientált fejlesztésben gyakran használják. Ez a modell a felhasználó kívánságait jobban kielégítő programot eredményez. A kis (<100.000 programsor) és közepes (<=500.000 programsor) rendszerek fejlesztéséhez ideális. Hátrányai: a folyamat nem látható; a rendszerek gyakran szegényesen strukturáltak; a gyors fejlesztés rendszerint a dokumentáltság rovására megy. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Újrafelhasználás orientált fejlesztés (komponens alapú) Komponenselemzés Követelménymódosítás Rendszertervezés újrafelhasználással Fejlesztés és integráció Forrás: Szabolcsi Judit: Szoftvertechnológia Ez a módszer nagymértékben az elérhető újrafelhasználható szoftverkomponensekre támaszkodik. A komponensek lehetnek teljes rendszerek, pl. egy szövegszerkesztő, vagy kisebb egységek (osztályok, modulok, stb.) A fejlesztés szakaszai: Komponenselemzés: Adott a követelményspecifikáció, ami alapján megkeressük, hogy milyen kész komponensek valósítják meg. A legtöbb esetben nincs egzakt illeszkedés, és a kiválasztott komponens a funkcióknak csak egy részét nyújtja. Követelménymódosítás: A követelmények elemzése a megtalált komponensek alapján. A követelményeket módosítani kell az elérhető komponenseknek megfelelően. Ahol ez lehetetlen, ott újra a komponenselemzési tevékenységet kell elővenni, és más megoldást keresni. Rendszertervezés újrafelhasználással: A rendszer szerkezetét kell megtervezni, vagy egy már meglévő vázat felhasználni. A tervezőknek figyelembe kell venniük, hogy milyen újrafelhasznált komponensek lesznek, és úgy kell megtervezni a szerkezetet, hogy ezek működhessenek. Ha nincs megfelelő újrafelhasználható komponens, akkor új szoftverrészek is kifejleszthetők. Fejlesztés és integráció: A nem megvásárolható komponenseket ki kell fejleszteni és a COTS (Commercial-Off-The-Shelf – kereskedelemben kapható)-rendszerekkel össze kell kapcsolni. A rendszerintegráció itt sokkal inkább tekinthető a fejlesztési folyamat részének, mint különálló tevékenységnek. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Komponens alapú modell Előnye: lecsökkenti a kifejlesztendő részek számát, így csökkenti a költségeket és a kockázatot. Ez általában a kész rendszer gyorsabb leszállításhoz vezet. Hátrányai: akövetelményeknél hozott kompromisszumok elkerülhetetlenek, és ez olyan rendszerhez vezethet, ami nem felel meg a felhasználó valódi kívánságának. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 RUP Munkafolyamatok Munka- folyamatok Követelmények Tervezés Implementáció Teszt Fázisok: Előkészítés Kidolgozás Megvalósítás Átadás Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Ábra: http://www.quattrosoft.hu/szolgaltatasok/szoftverfejlesztes
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 RUP - dimenziók Az ábra vízszintes dimenziója az időbeliséget, a függőleges dimenziója a különböző munkafolyamatokat (tevékenységeket) szimbolizálja. Az ábra harmadik dimenziója – amit a sávok magassága jelent –, az egyes tevékenységek intenzitását, erőforrás igényét szimbolizálja. Egy-egy fázis elkészítése során több munkafolyamatot érint, ugyanakkor az egyes munkafolyamatok a különböző fázisokban különböző intenzitásúak, erőforrás igényűek. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 CASE eszközök Computer-Aided Software Engineering Követelményspecifikáció: grafikus rendszermodellek, üzleti és domain Elemzés/tervezés során: adatszótár kezelése, mely a tervben található egyedekről és kapcsolataikról tartalmaz információt; felhasználói interfész generálását egy grafikus interfész-leírásból, melyet a felhasználóval együtt készíthetünk el.; a terv ellentmondás mentesség vizsgálata Implementáció során: automatikus kódgenerálás (Computer Aided Programming - CAP);verziókezelés Szoftvervalidáció során: automatikus teszt-eset generálás, teszt-kiértékelés, -dokumentálás Szoftverevolúció során: forráskód visszafejtés (reverse engineering); régebbi verziójú programnyelvek automatikus újrafordítása újabb verzióba. Forrás: Szabolcsi Judit: Szoftvertechnológia A számítógéppel támogatott szoftvertervezéshez (Computer-Aided Software Engineering - CASE) használt szoftvereket nevezzük CASE-eszközöknek. A szoftverfolyamatban a következő tevékenységeket támogatják a CASE eszközök: Követelményspecifikáció során: grafikus rendszermodellek, üzleti és domain (a modellezni kívánt terület) modellek megtervezése. Elemzés/tervezés során: adatszótár kezelése, mely a tervben található egyedekről és kapcsolataikról tartalmaz információt; felhasználói interfész generálását egy grafikus interfészleírásból, melyet a felhasználóval együtt készíthetünk el.; a terv ellentmondás mentesség vizsgálata Implementáció során: automatikus kódgenerálás (Computer Aided Programming - CAP); verziókezelés Szoftvervalidáció során: automatikus teszt-eset generálás, teszt-kiértékelés, -dokumentálás Szoftverevolúció során: forráskód visszafejtés (reverse engineering); régebbi verziójú programnyelvek automatikus újrafordítása újabb verzióba. Mindegyik fázisban alkalmazható: automatikus dokumentumgenerálás; projektmenedzsment támogatás (ütemezés, határidők figyelése, erőforrás-tervezés, költség- és kapacitásszámítás, stb. ) A CASE-eszközök korai pártolói azt jósolták, hogy a szoftverek minőségében és a termelékenységben nagyságrendi javulást okoznak ezek az eszközök, de valójában csak 40% körüli a javulás. Az eredményességet két tényező korlátozza: A szoftvertervezés lényegében tervezői tevékenység, amely kreatív gondolkodást igényel. A létező CASE-eszközök automatizálják a rutintevékenységeket és hasznosítják a mesterséges intelligencia bizonyos technológiáit, de ez utóbbival még nem értek el átütő eredményt. A legtöbb szervezetben a szoftvertervezés csoportos tevékenység, és a benne résztvevők rengeteg időt töltenek a csapat más tagjaival való eszmecserével. A CASE-technológia ehhez nem nyújt túl nagy segítséget. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 CASE eszközök Automatikus dokumentumgenerálás; Projektmenedzsment támogatás (ütemezés, határidők figyelése, erőforrás-tervezés, költség- és kapacitásszámítás, stb. ) Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 UML Unified Modeling Language Egységes modellező nyelv 2.4.1 (2.1.2 ISO/IEC 19505 ) http://www.uml.org Object Management Group Eric J. Naiburg, Robert A. Maksimchuk: UML földi halandóknak. Kiskapu Kiadó, Budapest, 2006. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 UML Dokumentálható A szoftverrel szemben támasztott követelmények A szoftver felépítése A szoftver működése Grafikus elemek Nem programozási nyelv Nem módszertan „Csak” segédeszköz Az UML egy eszköztár, amelynek segítségével ember és számítógép által jól értehető/kezelhető/feldolgozható módon dokumentálhatóak a A szoftverrel szemben támasztott követelmények A szoftver felépítése A szoftver működése Az UML grafikus elemei a szoftver fejlesztés minden fázisában jól alkalmazhatóak. Számos szoftver nyújt támogatást az UML használatához. Létezik pl. osztálydiagramból kódot generáló és kódból osztálydiagramot generáló implementáció. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Diagram típusok Szerkezeti diagramok: Osztálydiagram (class) Objektumdiagram (object) Csomagdiagram (package) Összetevő diagram (component) Összetett szerkezet diagram (composite stucture) Kialakítás diagram (deployment) Viselkedési diagramok: Tevékenység diagram (activity) Használati eset vagy feladat diagram (use-case) Állapotautomata vagy állapotgép diagram (state machine) Kölcsönhatási diagramok: Sorrend diagram (sequence) Kommunikációs diagram (communication) Időzítés diagram (timing) Kölcsönhatás áttekintő diagram (interaction overview) Az UML vizuális megjelenítést, ún. diagramokat használ a modell elemek leírására. Ezek két fő csoportba sorolhatók. Forrás: Szabolcsi Judit: Szoftvertechnológia Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Szerkezeti és viselkedési A szerkezeti diagramok (statikus) nem törődnek az időbeli változással, ők a modellezett rendszer állapotát egy adott időpillanatban mutatják be. Viselkedési diagramok (dinamikus) folyamatában, változásában mutatják ugyanazt a modellezett rendszert. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Szerkezeti diagramok1 Osztálydiagram: az UML modellezésben leggyakrabban használt diagramfajta. A rendszerben található állandó elemeket, azok szerkezetét és egymás közötti logikai kapcsolatát jeleníti meg. Objektumdiagram: a rendszer egy adott időpontban érvényes pillanatképét határozza meg. Az osztálydiagramból származtatjuk. Csomagdiagram: a csomagok olyan modellelemek, amelyek más modellelemek csoportosítására szolgálnak, és ezeket valamint a köztük lévő kapcsolatokat ábrázolja ez a fajta diagram. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Szerkezeti diagramok2 Összetevő diagram: az összetevő vagy komponens a rendszer fizikailag létező és lecserélhető része, feltéve, hogy az új komponens csatlakozási felülete (interfésze) megegyezik a régivel. Főleg implementációs kérdések eldöntését segíti. A megvalósításnak és a rendszeren belüli elemek együttműködésének megfelelően mutatja be a rendszert. Összetett szerkezeti diagram: A modellelemek belső szerkezetét mutatja. Kialakítás diagram: A fizikai (kész) rendszer futásidejű felépítését mutatja. Tartalmazza a hardver és a szoftverelemeket is. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Viselkedési diagramok Tevékenységdiagram: A rendszeren belüli tevékenységek folyamatát jeleníti meg. Általában üzleti folyamatok leírására használjuk. Használati eset/feladat diagram: A rendszer viselkedését írja le, úgy, ahogy az egy külső szemlélő szemszögéből látszik. Állapotautomata diagram: Az objektumok állapotát és az állapotok közötti átmeneteket mutatja, valamint azt, hogy az átmenetek milyen esemény hatására következnek be. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Kölcsönhatási diagramok Kommunikációs diagram: Az objektumok hogyan működnek együtt a feladat megoldása során, hogyan hatnak egymásra. Sorrenddiagram: Az objektumok közötti üzenetváltás időbeli sorrendjét mutatja. Időzítés diagram: A kölcsönhatásban álló elemek részletes időinformációit és állapotváltozásait vagy állapotinformációit írja le. Kölcsönhatás áttekintő diagram: Magas szintű diagram, amely a kölcsönhatás-sorozatok közötti vezérlési folyamatról ad áttekintést. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Használati eset diagram Leggyakrabban a követelményelemzés és a specifikáció során alkalmazzák A rendszer viselkedését írja le, ahogyan az egy külső szemlélő szemszögéből látszik Összetevői Használati eset Szereplő Rendszerhatár Használati eset : tevékenységek sorozata, amelyet a rendszer végre tud hajtani a szereplőkkel kommunikálva. Rajzjele az ellipszis, amibe vagy alá odaírjuk a nevét. Szereplő (Actor): személy, csoport, szervezeti egység vagy fizikai eszköz, aki vagy ami kapcsolatba lép a rendszerrel. Rajzjele egy pálcikaemberke. Rendszerhatár (Boundary): a megvalósítandó rendszer és a szereplők közötti határ. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Kapcsolatok Asszociáció Általánosítás Asszociáció: szereplő és használati eset között Általánosítás/specifikálás: szereplők között, használati esetek között Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Kapcsolatok <<include>> <<extend>> Use-case-ek között <<include>> és <<extend>> kapcsolat szokott leggyakrabban előfordulni. Az <<include>> kapcsolat azt jelenti, hogy egy résztevékenységet kiemelünk az alap use-case Tevékenységsorozatából, és azt külön use-case-ben tüntetjük fel. Ezt a résztevékenységet aztán más use-case-ek is használhatják. Az <<extend>> kapcsolatnál a kiterjesztő megszakíthat egy másik use-case-t a működésében. Include: valamilyen résztevékenységet külön megnevezünk, kiemelünk. Kiemeljük, egyértelműsítjük, hogy a főtevékenység ezt is magába foglalja. Extend: egy speciális funkció, ami kiegészíthet egy alaptevékenységet. A nyíl mindig a kiegészített alaptevékenység felé mutat. Ez olyan értelemben opcionális, hogy az alaptevékenység enélkül is végrehajtható. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Használati eset diagram készítése Enterprise Architectben Könyvtári rendszer használati eset diagramja Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Tevékenység diagram A probléma megoldásának a lépéseit szemlélteti, a párhuzamosan zajló vezérlési folyamatokkal együtt Hasznos az üzleti vagy munkafolyamatok modellezésére, használati esetek vagy konkrét algoritmusok lefutásának leírására Az állapotautomata egy változatának is tekinthető, ahol az állapotok helyére a végrehajtandó tevékenységeket tesszük, az állapotátmenetek pedig a tevékenységek befejezésének eredményeként valósulnak meg. Forrás: Szabolcsi Judit: Szoftvertechnológia Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Párhuzamos feladatvégrehajtás Elágazás (fork) Csatlakozás (join) Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Kivétel Mi idézheti elő? Külső esemény (pl. adathordozóval megszakad a kapcsolat) Időpont (pl. inaktív ftp kapcsolat megszakítása) Esetválasztás (pl. hibás paraméterezés következtében a hívott metódus kivételt idéz elő) Célzott előidézés - továbbadás (throw) Forrás: Szabolcsi Judit: Szoftvertechnológia: Eddig jól, szabályosan lefutó tevékenységeket modelleztünk, de előfordulhat, hogy feldolgozási hiba miatt egy tevékenységet meg kell szakítani, hogy a hiba kezelése a tevékenységen kívül végbemehessen. A kivétel tulajdonképpen egy jól definiált, nemlokális vezérlési ág. A kivételkezelésnek két része van: egyrészt a kivételt ki kell váltani, másrészt el kell kapni és kezelni kell. Külső esemény: valamilyen esemény lép fel a feldolgozás alatt lévő tartományba,n és ez kihat a feldolgozás lefutására. Pl.: ez a helyzet az operációs rendszeren belüli folyamatváltáskor. Időpont: Egy időpontot érünk el, és ezért speciális feldolgozás válik esedékessé. Pl.: az internetes jegyfoglalási folyamat bizonyos idő után inaktivitás miatt megszakad. Esetválasztás: Egy kivétel kiváltódhat még célzottan, esetválasztás eredményeképpen is, pl. ha olyan hibát fedezünk fel, amelyet nincs lehetőség helyben (lokálisan) kezelni. Tevékenység (közvetlen): egy kivételt egy normál tevékenység is kiválthat, pl. ha a fenti három ok valamelyike miatt kiváltott kivétel után kivétel objektum előállítása szükséges. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechn. - 2009
Másodfokú egyenlet megoldása Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Osztálydiagram Egyszeresen összefüggő gráf, amelynek csomópontjai osztályokat, élei pedig relációkat fejeznek ki. Az osztály jele egy általában három részre osztott téglalap, ahol a felső sávba az osztály nevét, a középsőbe az osztály attribútumait, az alsóba pedig az osztály műveleteit írjuk. A statikus adattagokat vagy műveleteket aláhúzással jelöljük, az absztrakt osztály neve pedig dőlt betűs. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Az osztályok közötti kapcsolatok Asszociáció/társítás (association) Aggregáció/rész-egész kapcsolat (aggregation) Általánosítás (generalization) Függőség (dependency) Megvalósítás (realization) Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Asszociáció Reflexív asszociáció – Többes asszociáció Valamilyen használati kapcsolat a két osztály között, amelyek egymástól függetlenek, de legalább az egyik ismeri/használja a másikat. (Egy kutyának pontosan egy gazdája van, és minden gazdának legalább egy, legfeljebb akárhány kutyája van. Attól lesz gazda, hogy van legalább egy kutyája.) A vonalra a multiplicitást írjuk. Reflexív asszociáció: amikor egy osztály saját magával van kapcsolatban. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Aggregáció Kompozíció (erős tartalmazás) Gyenge tartalmazás Aggregáció: Erősebb kapcsolat, mint az asszociáció. Egész-rész kapcsolat. Két fajtája van: gyenge és erős. A gyenge tartalmazásnál, ha elvágjuk a kapcsolatot, a részek akkor is „életképesek” maradnak, az erős tartalmazásnál (kompozíció) viszont külön-külön működésképtelenek. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 További kapcsolatok Általánosítás Függőség Megvalósítás Általánosítás: a reláció azt fejezi ki, hogy a speciális osztály az általánosból származtatással (örökléssel) jön létre. Függőség: Két elem közötti kapcsolat, ahol az egyik változása befolyásolja a másikat. A vállalkozás fejlődésével/csődbe jutásával párhuzamosan változtathatja a törzstőkéje összegét. Megvalósítás: A fogalom és annak megvalósítója közötti kapcsolat. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Objektum diagram Objektumdiagram A rendszerben egy adott időpillanatban szereplő objektumok pillanatképét jeleníti meg. Itt az osztályokat példányosítjuk, ezek a példányok lesznek az objektumok. Az első példa objektum a hallgató osztály Péter nevű „példánya”. A másik példa egy név nélküli, árucikk típusú objektumot mutat be, amit az attribútumai értékeivel jellemzünk. (Kód, név és ár attribútumai vannak.) Az osztály és az objektumdiagram kapcsolata Az első rajz az osztálydiagram, ahol egy-sok típusú asszociációs kapcsolatban van a classA és a classB osztály. Ebből a második rajzon látható objektumdiagram készülhet, ahol az „a” nevű classA típusú objektum van összekapcsolva egy név nélküli, classB típusú multiobjektummal. Ami az osztálydiagramon reláció (itt a példában az asszociáció), azt az objektumdiagramon összekapcsolásnak nevezzük. Az objektumdiagram az osztálydiagram relációjának számosságát is mutatja, hiszen az „a” objektum „sok” (1..*) classB típusú objektummal van összekapcsolva. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Összetevő diagram Komponens: a rendszer fizikailag létező és kicserélhető része, feltéve, hogy az új komponens csatlakozási felülete (interfésze) megegyezik a régivel. A komponens nagysága változó lehet, az egy-két osztályt tartalmazó kis méretű komponenstől az egész alrendszert tartalmazó nagy méretűig. (A komponens lehet egy EJB vagy Corba komponens is.) A komponens egy egységbezárt, önálló, teljes és ezáltal cserélhető egység, amely függetlenül működtethető, telepíthető és összekapcsolható más komponensekkel. Az osztály és a komponens fogalma nagyon hasonló az UML-ben, már csak azért is, mert a komponens az UML-metamodellben (metamodell – ami leírja a modell és a benne található diagramok kapcsolatát és jelentését) osztályok egy alosztálya, tehát rendelkezik az osztályok összes jellemzőjével. Egy példa komponensdiagramra: A komponenseket vagy az ábrán a téglalapok jobb felső sarkában látható rajzjellel vagy a <<component>> sztereotípiával lehet megjelölni. A komponens rendelkezhet elvárt interfésszel (itt az Order (Rendelés) komponens rendelkezik három elvárt interfésszel), illetve nyújtott interfésszel (a gömb; az Account (Számla), a Customer (Vásárló) és a Product (Termék) komponensek rendelkeznek vele). Az interfészeket csatlakozóba (Port) foghatjuk össze (a rajzjele egy kis téglalap). Egy csatlakozó a komponens összes interakcióját összefogja, a nyújtott és az elvárt interfészeket, sőt ezek használati protokollját is. Egy bonyolult csatlakozót akár állapotautomataként (State Machine) is fel tudunk majd rajzolni (amikor megismerkedünk az állapotautomatákkal). A következő két ábra ugyanazt jelenti. A kilens és a szerver nevű komponensek egy-egy összeillő nyújtott és elvárt interfésszel rendelkeznek. A második ábra ezt egyszerűbben mutatja be, az interfészeket és a kapcsolatukat egy összekötő (Connector) helyettesíti. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Összetett szerkezeti diagram Strukturált osztály: az osztály belső szerkezetét is megmutatja. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Kialakítási diagram A kész fizikai rendszer (szoftver- és hardverkomponensek) felépítését mutatja be ez a diagramfajta. Kétféle megközelítés létezik, az első szerint a rendszerstruktúrát hangsúlyozzunk: Itt csomópontok (Node) vannak (a téglatest a rajzjele), amik között asszociációs kapcsolatok lehetnek. A <<device>> sztereotípiával ellátott csomópont egy fizikai eszközt jelent. A csomópontok neveit konkrétabban is megadhatjuk, pl.: bsza5 : beszállóautomata. Ebben az esetben az aláhúzás a csomópont példányosítását jelenti, ahogy az osztályokból konkrét objektumokat hoztunk létre, itt is hasonló dologról van szó. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Kialakítási diagram A második megközelítés szerint a szoftverösszetevők rendszerre való kihelyezését hangsúlyozzunk, ilyenkor a telepítés részletei a lényegesek. Ehhez a fajta kialakítási diagramhoz szükség van a műtermék (Artifact) fogalmára. Műtermék (Artifact): az információ egy fizikai darabja, pl.: állományok, a futási idejű adatszerkezetek a memóriában, az adatbázistáblák, e-mailek, dokumentumok, stb. Ezek a műtermékek helyezhetők ki a csomópontokra. Az ábrán az alkalmazásszerver csomópontra két műterméket helyeztünk ki, egy weboldal típusút és egy dokumentum típusút. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Állapotgép Az osztályok objektumainak, a használati eseteknek és a protokolloknak a dinamikus viselkedését mutatja, vagy a dialógusok lefutásának leírására is alkalmas Állapot: az objektum állapotát az attribútumai konkrét értékeinek n-esével jellemezzük. Állapotátmenet: két állapot közötti kapcsolat, amely kifejezi, hogy egy adott állapotban lévő objektum egy esemény vagy valamely feltétel bekövetkezésének hatására milyen másik állapotba kerül. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Water Phase Diagram Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Állapotgép - tanulmányi rendszer - tantárgyfelvétel Nézzünk egy ETR-szerű rendszert példaként, ahol a hallgató jelszóval tud bejelentkezni és felvenni egy tárgyat. A példában egy csoportban maximum 10-en lehetnek: Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Állapotgép - sakkjátszma Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Állapotgép - párátlanító http://www.altova.com/umodel/state-diagrams.html Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Kölcsönhatási diagramok Sorrend diagram – kevés résztvevő sok üzenettel Kommunikációs diagram – sok résztvevő kevés üzenettel Időzítés diagram – kevés résztvevő, komplex időbeli egymásra hatás A sorrend diagram üzenetváltásokat ábrázol, amelyek több, kölcsönhatásban lévő partner között zajlanak le. A partnerek lehetnek osztályok, aktorok, komponensek, csatlakozók és csomópontok. Akkor érdemes használni, ha kevés résztvevő (partner) van, de azok sok üzenetet küldenek. A kommunikációs diagram szintén erre szolgál, de őt akkor érdemes választani, ha sok résztvevő van és azok viszonylag kevés üzenetet küldenek egymásnak. Az időzítés diagram akkor megfelelő, ha a résztvevők állapotainak komplex időbeli egymásra hatását akarjuk szemléltetni. Ez is csak kevés résztvevő esetén praktikus. A kölcsönhatás áttekintő diagram kicsit kilóg a sorból, mivel ő a fenti három fajta módon megrajzolt (de ugyanarra a rendszerre vonatkozó) diagramok között fennálló összefüggéseket a tevékenységdiagramok vizuális eszközeivel fejezi ki. Ő valóban egy áttekintést nyújt. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Sorrend diagram Üzenetváltásokat ábrázol, amelyek több, kölcsönhatásban lévő partner között zajlanak le A partnerek lehetnek osztályok, aktorok, komponensek, csatlakozók és csomópontok. Akkor érdemes használni, ha kevés résztvevő (partner) van, de azok sok üzenetet küldenek. Az életvonalon látható üres téglalapot aktivációs résznek nevezzük, ilyenkor csinálhat valamit az adott szereplő. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Sorrend diagram A függőleges szaggatott vonalat életvonalnak nevezzük. Minden objektum vagy aktor, aki vagy ami részt vesz az üzenetküldésben rendelkezik egy ilyen életvonallal. Az életvonalon látható üres téglalapot aktivációs résznek nevezzük, ilyenkor csinálhat valamit az adott szereplő. Egyik objektum létrehozhatja vagy megszüntetheti a másikat: (A megszűnő B objektum életvonala végén egy keresztet látunk, ez a megszűnés rajzjele.) Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 http://www.modernanalyst.com/Resources/Articles/tabid/115/articleType/ArticleView/articleId/353/Enterprise-Architect-for-Business-Analysts.aspx Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Sorrend diagram http://www2.pms.ifi.lmu.de/publikationen/diplomarbeiten/Sacha.Berger/illustrations/UML/SequenceDiagram-initiatingPhoneCall.pdf.png Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Kommunikációs diagram ha sok résztvevő van és azok viszonylag kevés üzenetet küldenek egymásnak. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Kommunikációs diagram http://afruj.wordpress.com/2008/07/28/the-unified-modeling-language-uml-part-8/ Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Időzítés diagram kevés résztvevő, komplex időbeli egymásra hatás Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Objektum orientált szoftverfejlesztési módszertanok OMT Booch RUP Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Object Modeling Technique (OMT) Rumbaugh, Blaha, Premerlani, Eddy és Lorensen 1991 Egyszerű objektum orientált szoftverfejlesztési módszertan Jelölésrendszerének számos elemét átvették az UML-ben Alapgondolat: az OO gondolkodás közelebb áll az emberi problémamegoldáshoz, mint a korábbi próbálkozások A követelmény elemzés és tervezési fázis támogatására dolgozták ki Szekvenciális. Először a követelmény elemzés, majd a tervezés Mindegyik fázisban a kis lépések ciklikusan ismétlődnek Nem hangsúlyozza ki a tényleges implementációt, a tesztelést és a többi alaptevékenységet (fázist) Forrás: http://www.idi.ntnu.no/grupper/su/publ/html/totland/ch0527.htm 5.2.7 Object Modeling Technique (OMT) OMT (Rumbaugh et al., 1991) was developed as an approach to software development. A fundamental assumption of OMT is that object-oriented thinking represents a more natural and intuitive way for people to reason about reality (ibid.:21), although this claim has been severely questioned, e.g. by Høydalsvik and Sindre, 1993; and Hanseth and Monteiro, 1994. OMT is included here because Rumbaugh (1993:18) discusses enterprise modeling explicitly using OMT. OMT is also a widely popular and comprehensive approach that exemplifies the vast number of object-oriented approaches to modeling. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
A modellezés célja (Rumbaugh ) A fizikai egységek tesztelése még beépítés előtt (szimuláció), Kommunikáció a megrendelővel Megjelenítés (vizualizáció) Bonyolultság csökkentése testing physical entities before building them (simulation), The purposes of modeling according to Rumbaugh et al. (1991:15) are communication with customers, visualization (alternative presentation of information), and reduction of complexity. Hence, understanding and simulation is at the core. As a general modeling approach, OMT may be used to model all types of work. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 OMT Három modell kidolgozását javasolja Objektum modell: a rendszer építőelemei OM diagramok: objektumok és osztályok közötti statikus kapcsolatok Dinamikus modell: építőelemek közötti kölcsönhatás (események, állapotok átmenetek) állapot diagram és esemény folyam diagram Funkcionális modell: a rendszer eljárásai adatfolyam/áramlás szempontból adatfolyam diagramok OMT proposes three main types of models: Object model The object model represents the static and most stable phenomena in the modeled domain (Rumbaugh et al.,1991:21). Main concepts are classes and associations, with attributes and operations. Aggregation and generalization (with multiple inheritance) are predefined relationships. Dynamic model The dynamic model represents a state/transition view on the model. Main concepts are states, transitions between states, and events to trigger transitions. Actions can be modeled as occurring within states. Generalization and aggregation (concurrency) are predefined relationships. Functional model The functional model handles the process perspective of the model, corresponding roughly to data flow diagrams. Main concepts are process, data store, data flow, and actors. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Objetum diagram Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 OMT fázisai Elemzés - feladatmeghatározás (célok és alapkoncepciók felsorolása is) Rendszertervezés fázis A rendszer felépítése (architektúra) Alrendszerek meghatározása Alrendszerek folyamatokhoz rendelése figyelembe véve a párhuzamos végrehajtást és együttműködést Perzistens adattárolás (adatbázis) Megosztott – globális információ kezelése, Határesetek vizsgálata, prioritások meghatározása Objektum tervezés fázis Implementációs terv elkészítése Osztályok és algoritmusok definiálása Adattárolás optimalizálás Öröklődés, asszociáció, aggregáció, alapértelmezett értékek vizsgálata Szoftver implementálás Perzisztens=tartós The entire OMT software development process has four phases: Analysis, system design, object design, and implementation of the software. Most of the modeling is performed in the analysis phase. The recommended method incorporates the following activities (Rumbaugh et al., 1991:261ff): Develop a Problem Statement. Build an Object Model: Identify object classes. Develop a data dictionary for classes, attributes, and associations. Add associations between classes. Add attributes for objects and links. Organize and simplify object classes using inheritance. Test access paths using scenarios and iterate the above steps as necessary. Group classes into modules, based on close coupling and related function. Build a Dynamic Model: Prepare scenarios of typical interaction sequences. Identify events between objects and prepare an event trace for each scenario. Prepare an event flow diagram for the system. Develop a state diagram for each class that has important dynamic behavior. Check for consistency and completeness of events shared among the state diagrams. Build a Functional Model: Identify input and output values. Use data flow diagrams as needed to show functional dependencies. Describe what each function does. Identify constraints. Specify optimization criteria. Verify, iterate, and refine the three models: Add most important operations to the object model. Verify that classes, associations, attributes and operations are consistent and complete, check with problem statement. Iterate steps to complete the analysis. A remark concerning the method is that it exclusively refers to activities using concepts from the modeling language, i.e., classes, attributes, etc. Hence, the focus is on the representation of enterprise models. Worldview is not discussed explicitly, but OMT seems to have an objectivistic foundation. This was also concluded by Krogstie (1995:126). One indication can be found when looking at the method above: There is no support for the sense-making part of modeling, the focus is on representation. Another indication is the lack of discussion of modeling as a social and creative activity: The references to social actors typically concern the modeler obtaining a problem statement from the requestor or a domain expert (Rumbaugh et al., 1991:150) or checking his model with the requestor or the domain expert (ibid.:186). There are no indications of seeing reality as socially constructed. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Booch módszertan Grady Booch A grafikus jelölésrendszer egy része bekerült az UML-be Az követelmény elemzési és a tervezési fázist fedi le Négy modellt dolgoz ki a feladatról Logikai modell Fizikai modell Statikus modell Dinamikus modell A modellek dokumentálására használt diagramok Osztály, objektum, modul, Állapot, kölcsönhatás, folyamat A két fő fázist szekvenciálisan hajtja végre. Nem foglalkozik elég részletesen az implementációval és a teszteléssel. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Booch osztálydiagram Forrás: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Booch-diagram.png Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Booch objektum diagram Forrás: http://users.csc.calpoly.edu/~dbutler/tutorials/winter96/rose/node7.html Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Booch modul diagram Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechn. - 2009 Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Forrás: http://users.csc.calpoly.edu/~dbutler/tutorials/winter96/rose/node8.html#picmodule_diagram
Booch állapot átmenet diagram Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Object-Oriented Systems Development Bahrami © Irwin/ McGraw-Hill 77
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Booch - Fázisok Követetelmény-elemzés (analízis) – ciklikusan ismétli a három részfeladatot Követelmények a megrendelő szempontjából (a rendszer feladatainak és struktúrájának magasszintű leírása) Domain elemzés (osztályok attribútumok, öröklődés, metódusok + állapot diagramok az objektumokhoz) Validálás Tervezés (design) – ciklikusan ismétli a részfeladatokat Logikai tervezés Fizikai tervezés (Végrehajtási szálak, folyamatok, teljesítmény, adattípusok, adattstruktúrák) Prototípus létrehozása és tesztelése Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Egységesített eljárás – Rational Unified Process A három legelterjedtebb szoftverfejlesztési módszer egységesítésével jött létre 1997-ben (OMT + Booch + OOSE) Rational Unified Process (RUP) IBM Világszerte elterjedt fejlesztési módszertan Nagyon sok előző módszertanból merít, és mindazt egyesíti Keret módszertan -> testre kell szabni Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Főbb jellemzői Használatieset-vezérelt (use case driven) A rendszer fejlesztésének elején meghatározott használati esetek végigkísérik a teljes fejlesztést Architektúra központú (architecture centric) A teljes fejlesztést meghatározza a rendszer architektúrája Iteratív és inkrementális (növekvő) Az egyes iterációk során a rendszer újabb verzióit fejlesztjük, készítjük el. Az egyes iterációk munkafolyamatokból állnak Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Használatieset-vezérelt fejlesztés Azt akarjuk elkészíteni, amire a felhasználónak szüksége van. Aktor: a rendszeren kívül álló személy, vagy másik gépi rendszer, aki üzeneteket küld, illetve kap a rendszertől Használati eset: a használatnak egy értelmes, kerek egysége, kívülről írja le a rendszer viselkedését, szolgáltatásait Architektúrálisan fontos használati eset: a rendszer meghatározása, azonosítása szempontjából kulcsfontosságúak, ami a rendszer célját valósítja meg A használati esetek határozzák meg, hogy mit fejlesztünk? (rendszerhatárok, funkcionalitás) milyen sorrendbe fejlesszük? (prioritás) milyen legyen a termékünk belső szerkezete (architektúra) Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Architektúra központú fejlesztés Architektúra: strukturálisan fontos elemek és ezek kapcsolata. A rendszer nagy léptékű tagolását írja elő Nehezen megváltoztatható, a rendszer egész élettartama alatt változatlan A helyes architektúra meghatározása kulcsfontosságú: ha itt hibázunk, akkor ennek a kijavítása nagyon sokba kerül. A klasszikus példa: ház Alaprajz Homlokzati rajz Elektromos kábelezés és berendezések Épületgépészet, vízvezetékek, fűtés Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 RUP Munka- folyamatok Követelmények Tervezés Implementáció Teszt Fázisok: Előkészítés Kidolgozás Megvalósítás Átadás Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Ábra: http://www.quattrosoft.hu/szolgaltatasok/szoftverfejlesztes
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 RUP - dimenziók Az ábra vízszintes dimenziója az időbeliséget, a függőleges dimenziója a különböző munkafolyamatokat (tevékenységeket) szimbolizálja. Az ábra harmadik dimenziója – amit a sávok magassága jelent –, az egyes tevékenységek intenzitását, erőforrás igényét szimbolizálja. Egy-egy fázis elkészítése során több munkafolyamatot érint, ugyanakkor az egyes munkafolyamatok a különböző fázisokban különböző intenzitásúak, erőforrás igényűek. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
RUP – mérföldkövek - iterációk Minden fázis vége a fejlesztés egy-egy jól meghatározott mérföldkövét (milestone) jelenti, azaz olyan pontot, ahol egy célt kell elérnünk, illetve ahol kritikus döntéseket kell meghozni. A fázisok további kisebb egységekre, iterációkra (iteration) bonthatók. Minden iteráció egy teljes, illetve részben önálló fejlesztési ciklust jelent, mivel az iteráció végén egy működő és végrehajtható alkalmazásnak kell felállnia, az iteráció végén a rendszer újabb, bővített funkcionalitású verziója készül el. Minden egyes iteráció egy-egy mini fejlesztés. Az Egységesített Eljárás iterációi tervezettek és szigorúan ellenőrzöttek. Az iterációk számát és időtartamát, az egyes iterációk feladatát és az általuk előállított termékeket, az iterációs munkafolyamatok résztvevőit előre tervezik. Az iterációk számát nem rögzíti a szabvány, fázisonként illetve fejlesztésenként eltérő számú iterációra lehet szükségünk. Hasonlóan az iterációkhoz, a fázisok is a projekt időbeli lefolyását tagolják, számuk és nevük azonban kötött. A hasonló iterációk összességét fázisoknak nevezzük. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 RUP – átlós jelleg Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Ábra: http://www.quattrosoft.hu/szolgaltatasok/szoftverfejlesztes
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Átlós jelleg Az előkészítés fázisában a legnagyobb hangsúly a követelmények rögzítésére helyeződik, a többi tevékenység pedig jóval kisebb mértékben kap szerepet, tesztelés pedig gyakorlatilag nincs is. A későbbi iterációkban, illetve fázisokban ez a hangsúly fokozatosan áthelyeződik a technikaibb jellegű tevékenységekre. Az átadás fázisában már elsősorban tesztelés zajlik, így elemzés, tervezés és implementáció a tesztekre vonatkozóan és azok eredményeitől függően válik szükségessé, míg a követelmények összegyűjtése már nem kap szerepet. Az üzleti modellezés ugyan jellemző a ciklus elejére, de bármikor előfordulhat. Ugyanígy, elemzés, tervezés a ciklus első harmadára a jellemző, de nem kizárólagos, előfordulhat már a fejlesztés első pillanatától az utolsóig akármikor. – Ez az, ami az iteratív fejlesztés alapvetően megkülönbözteti a vízesés jellegű fejlesztéstől. Nem igaz, hogy az előkészítés egyenlő lenne az üzleti modellezéssel és a követelmények összegyűjtésével. Ezek a leghangsúlyosabb tevékenységek, mellette van elemzés, tervezés, implementálás, tesztelés is. A kidolgozás nem egyenlő az elemzéssel és a tervezéssel. Ugyan a kidolgozásra ezek a munkafolyamatok a legjellemzőbbek, de nem csak ezekből áll. Van mellette üzleti modellezés, követelmény összegyűjtés, implementáció, tesztelés is. Az építésre nagyon jellemző a részletes tervezés és az implementálás, tesztelés, de lehet benne üzleti modellezés, követelményelemzés is. És ugyan ez igaz az átadásra is. Az átadás nem csak telepítés, bár az a legfontosabb tevékenysége. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 A fejlesztés fázisai Előkészítés a rendszer eredeti ötletét olyan részletes elképzeléssé dolgozzuk át, mely alapján a fejlesztés tervezhető lesz, a költségei pedig megbecsülhetők; megfogalmazzuk, hogy a felhasználók milyen módon fogják használni a rendszert, itt azonosítjuk a kulcsfontosságú használati eseteket, azaz a rendszer alapvető szolgáltatásait. milyen alapvető belső szerkezetet, architektúrát alakítunk ki. Kidolgozás a „használati eseteket” részleteiben is kidolgozzuk; alaparchitektúra kialakítása (Executable Architecture Baseline); az alaparchitektúra segítségével a teljes fejlesztés folyamata ütemezhető, és a költségei is tisztázhatók. Megvalósítás a rendszer iteratív és inkrementális növelése. a teljes rendszert kifejlesztjük (tervezés, kódolás). Átadás bétaváltozatok, tesztelés, módosítás dokumentációk, egyéb kapcsolódó termékek Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
A fázisok erőforrás- és időigénye egy átlagos fejlesztés esetében 65% 10% 20% 5% 10% 30% 50% 10% Fázisok: Előkészítés Kidolgozás Megvalósítás Átadás Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Idő- és erőforrásigény A különböző jellegű fejlesztéseknél az egyes fázisok idő illetve erőforrás igénye lényegesen különbözhet. Például egy létező termék újabb verziójánál az előkészítő fázis majdnem nullára zsugorodhat, s a kidolgozási fázis is rövid lehet. Ugyanakkor egy ismeretlen szakterülten, ismeretlen eszközökkel végzett fejlesztés esetében az előkészítés igen hosszú ideig tarthat. Általános jellegzetesség, hogy az építési fázis a leghosszabb és a legnagyobb erőforrás igényű. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Idő- és erőforrásigény Viszonylag általános jellegzetesség, hogy az előkészítő fázisnak jellemzően nagyobb az idő, mint az erőforrás igénye. Az elkészítő fázisban viszonylag kevés ember s viszonylag csekély intenzitással foglalkozik a projekttel. Az építési fázisnak jellemzően nagyobb az erőforrás és arányosan kisebb az időigénye, mivel az építés fázis viszonylag jól párhuzamosítható, a már jól definiált feladatokon párhuzamosan sok fejlesztő dolgozhat. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Egy iteráció munkafolyamatai a tevékenységbeli dimenzió A módszertan statikus, tevékenység típusok szerinti tagozódása (ábra függőleges tengelye) Ez a munkafolyamatok (újabb megfogalmazás szerint diszciplínák), termékek, munkatársak szerinti tagozódás. Üzleti modellezés (Business Modeling) Követelmények (Requirements) Elemzés és Tervezés (Analysis & Design) Implementáció (Implementation) Teszt (Test) Telepítés (Deployment) Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Egy iteráció munkafolyamatai (RUP) Üzleti modellezés (Business Modeling): a készítendő rendszer üzleti (szakterületi) környezetének vizsgálata Követelmények (Requirements): a rendszer működésével kapcsolatos kezdeti elképzelések összegyűjtése (a felhasználó szemszögéből) Elemzés (Analysis): követelményeket a fejlesztők szempontjának megfelelően rendezzük át, így azok együttessen a rendszer egy belső képét határozzák meg, mely a további fejlesztés kiindulópontja lesz. Rendszerezzük és részletezzük az összegyűjtött használati eseteket, valamint azok alapján meghatározzuk a rendszer alapstruktúráját. Tervezés (Design): az elemzés során kialakított szerkezeti váz teljessé tétele. A tervezésnek a rendszert olyan szinten kell vázolnia, melyből az közvetlenül, egyetlen kérdés és probléma felvetése nélkül implementálható. Implementáció (Implementation): forráskódok, bináris és futtatható állományok, szövegek, képek, stb. előállítása. Az állományok előállítása egyben azok függetlenül végrehajtható, önálló tesztjeit is jelenti. Teszt (Test): Megtervezzük és implementáljuk a teszteket, azok eredményeit szisztematikusan feldolgozzuk, majd hibák vagy hiányosságok esetén újabb tervezési vagy implementációs tevékenységeket hajtunk végre. Minden iteráció különböző, minden iterációt külön meg kell tervezni. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Egységesített Eljárás architektúrája Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Az Egységesített Eljárás termékei A fejlesztés eredménye mindig több, mint a kód: tervek, dokumentációk, modellek. Egymásra épülnek a termékek Két különböző kategorizálás Nézetek: Lényegében ugyanannyira részletes leírások, de a rendszer különböző „oldalait” mutatják. Egyenrangúak, az alkalmazás jellege dönti el, hogy melyik nézet mennyire határozza meg az architektúrát. Modellek: A rendszer logikailag különböző absztrakciós szintjeit mutatják be. Az egyes munkafázisok, diszciplínák különböző modelleket, más néven termék csoportokat hoznak létre, illetve bővítenek. (ld. UML) Egyetlen fejlesztési cikluson belül is állandóan használjuk a megelőző tevékenységek dokumentációit. Újra felhasználhatunk már elkészített dokumentációkat. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Az egyes termékcsoportok eltérő növekedése Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Az architektúra célja Lehetővé teszi a bonyolultság kezelését Átláthatóvá tesz a fejlesztést Könnyebben felismerhetőek az újrafelhasználható elemek Átlátható projekt menedzsment Kockázatok csökkentése Lehetővé válik a párhuzamos fejlesztés Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 RUP irodalom http://www.sze.hu/~heckenas/okt/RUP.pdf http://www.iit.uni-miskolc.hu/iitweb/export/sites/default/users/ficsorl/Targyak/Infterv/Segedletek/swprochand.pdf http://courses.cs.tamu.edu/lively/cpsc606/rup.ppt Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Szoftverek ellenőrzése és elemzése Technikák Statikus elemzés Szoftver átvizsgálás Automatikus elemzés Dinamikus tesztelés Hiányosság tesztelés Stressz tesztelés Komponens tesztelés Rendszer (integrációs) tesztelés Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Szoftver átvizsgálás Legalább 4 fős csapat: szerző, olvasó, tesztelő, moderátor Átvizsgálás ↔ Szerző módosít Tipikus hibák: adath., vezérlési h., I/O h., interfész h., tárkezelési h., kivételkezelési h. A program hibáinak több mint 60%-a felderíthető ily módon Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Automatikus elemzés Szoftver, ami a forrásszöveget vizsgálja (nem futtat) Nem használt kódrészlet, inicializálatlan változók Tipikus hibák: adath., vezérlési h., I/O h., interfész h., tárkezelési h. Pl. LINT/Splint C; VS beépített figyelmeztetések Nem ismeri fel a helytelen inicializálást Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Szoftverek ellenőrzése és elemzése Technikák Statikus elemzés Szoftver átvizsgálás Automatikus elemzés Dinamikus tesztelés Hiányosság tesztelés Stressz tesztelés Komponens tesztelés Rendszer (integrációs) tesztelés Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Hiányosság tesztelés Célok A specifikáció és a megvalósított program közötti eltérések felderítése A rendszer helytelen működésének előidézése Irányelvek Válasszunk olyan bemeneteket, amelyekkel az összes lehetséges hibaüzenetet előidézhetjük Próbáljuk meg elérni a bemeneti pufferek túlcsordulását Ugyanaz a bemenet ugyanazt a kimenetet adja mindig? Kényszerítsük ki az érvénytelen kimenetet Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Módszerek Fekete doboz tesztelés A rendszer/komponens belseje nem ismert A bemenetre adott válaszok tanulmányozása Fehér doboz tesztelés Ismert a szerkezet Kis egységekre alkalmazzák Minden független végrehajtási utat kipróbálnak (útvonal teszt) Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Fehér doboz tesztelés Útvonalak felderítése Egyszerű esetekben folyamatgráf felrajzolása kézzel Bonyolult esetekben dinamikus programelemzővel (DPE) DPE: a fordítóval együttműködő szoftver, számolja, hogy az egyes utasítások hányszor kerültek végrehajtásra – mi maradt ki → futási profil Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Stressz tesztelés Cél A teljesítmény és a megbízhatóság tesztelése A tervezett terhelés mellett képes legyen dolgozni a rendszer Olyan hiányosságok is kiderüljenek, amelyek nem jelennek meg normál körülmények között Eljárás Addig növeljük a terhelést, amíg a rendszer teljesítménye elfogadhatatlanná nem válik Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Prototípus A szoftverrendszer kezdeti verziója, amelyet arra használnak, hogy bemutassák a koncepciókat kipróbálják a tervezési opciókat jobban megismerjék a problémát és annak lehetséges megoldásait Támogatott tevékenységek a követelménytervezési folyamatban követelmények feltárása követelmények validálása Felhasználható Felhasználók képzésére Rendszer tesztelésére Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Előnyei A funkciók bemutatásakor azonosítani lehet a szoftverfejlesztők és a felhasználók közötti félreértéseket A szoftverfejlesztésen dolgozók hiányos és/vagy ellentmondásos követelményekre akadhatnak Hamar a rendelkezésünkre áll egy működő rendszer, így demonstrálhatjuk a vezetőségnek az alkalmazás megvalósíthatóságát és hasznosságát A prototípus felhasználható a valódi rendszer specifikációjának megírásakor A rendszer jobban használható lesz A rendszer jobban illeszkedik a felhasználói igényekhez Jobb a tervezés minősége Jobb a rendszer karbantarthatósága Kevesebb erőfeszítés szükséges a fejlesztéshez Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Prototípus típusai Evolúciós prototípus - készítésének célja egy működő rendszer átadása a végfelhasználóknak Eldobható prototípus - készítésének célja a rendszerkövetelmények validálása vagy származtatása. Forrás: Szabolcsi Judit Szoftvertechnológia Az evolúciós prototípus készítésének célja egy működő rendszer átadása a végfelhasználóknak. Ezért a legjobban megértett és leginkább előtérbe helyezett követelményekkel javallott kezdeni. A kevésbé fontos és körvonalazatlanabb követelmények akkor kerülnek megvalósításra, amikor a felhasználók kérik. Ez a módszer a weblapfejlesztés és az e-kereskedelmi alkalmazások szokásos technikája. Az eldobható prototípus készítésének célja a rendszerkövetelmények validálása vagy származtatása. A nem jól megértett követelményekkel érdemes kezdeni, mivel azokról szeretnénk többet megtudni. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Gyors prototípus készítési technikák Magas szintű nyelvek (3GL, 4GL) Komponensek és alkalmazások összeépítése Alkalmazási szinten Komponens szinten Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Programozási nyelvek 1. generációs: gépi szintű nyelv/utasítások, kapcsolókkal vitték be Kép forrása http://en.wikipedia.org/wiki/File:360-91-panel.jpg Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Programozási nyelvek 2. generációs (2GL): assembly nyelvek – van logikai struktúra, lassú fejlesztés 3. generációs (3GL): magasszintű nyelvek, strukturált programozás támogatása, kényelmi funkciók, nem kell a programozó kidolgozzon minden egyes részletet pl. C, C++, C#, Java, BASIC and Delphi gyorsabb fejlesztés, de sok hibalehetőség Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Programozási nyelvek 4. generációs(4GL): kereskedelmi/üzleti célú szoftverek fejlesztéséhez, magasabb absztrakciós szint még gyorsabb fejlesztés kevesebb hibával, cél a fejlesztési költségek csökkentése PowerBuilder, jelentés generáló rendszerek, form generáló rendszerek, adatfeldolgozó rendszerek: SAS, SPSS Pl: http://en.wikipedia.org/wiki/Fourth-generation_programming_language#Some_fourth-generation_languages Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Programozási nyelvek 5 GL: mesterséges intelligencia nyelvek, feladatmegoldás a korlátok/kényszerek megadásával, logikai nyelvek - ? Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Az objektum-orientált tervezés néhány kérdése Mik az objektumok? Alapelvek: egységbezárás, öröklődés, többrétűség, adatrejtés Vezérlés – szolgáltatáskérés Szinkron kommunikáció Aszinkron kommunikáció Ütemezés – szabályozott megosztott hozzáférés erőforráshoz Nem premptív – pl. szemaforok Preemptív Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Az objektum-orientált tervezés néhány kérdése Objektum belső állapota Objektumok élettartama Perzisztens objektumok: élettartamuk hosszabb mint a program futási ideje Tranziens objektumok Nagyszámú perzisztens objektum adatbáziskezelő rendszer alkalmazása RDB ha sok objektum, de kevés osztály OODB A megvalósítandó objektum belső állapotát az attribútumainak pillanatnyi értéke határozza meg. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Gyors szoftverfejlesztés – agilis módszerek Lassú fejlesztési folyamatok Gyorsan változó környezet A gyors szoftverfejlesztési folyamatokat arra tervezték, hogy segítségükkel gyorsan készíthessük használható szoftvereket Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Általános jellemzők - alapelvek A specifikáció, a tervezés és az implementálás párhuzamosan zajlik. Nincs részletes rendszerspecifikáció. Inkrementális fejlesztés. A végfelhasználók is részt vesznek minden lépés specifikációjában és az eredmény kiértékelésében. Indítványozhatnak változtatásokat és új követelményeket (gyakran). Felhasználói felület vizuális tervezéssel Kezelési egyszerűség: az egyszerűségre kell koncentrálni, mind a fejlesztendő szoftver, mind a fejlesztési folyamat tekintetében. Amikor csak lehet, aktívan kell dolgozni a rendszer komplexitásának (összetettségének) csökkentésén. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Előnyök A szolgáltatások hamar használhatók Mivel a felhasználót bevonják a fejlesztésbe, a rendszer sokkal jobban meg fog felelni az igényeiknek és ráadásul jobban elkötelezik magukat a szoftver mellett. Az inkrementális szoftverfejlesztés közel áll az emberek probléma-megoldási módjához: mivel ritkán dolgozunk ki teljes megoldásokat, hanem a megoldásainkat lépésenként továbbfejlesztjük, és visszalépünk, ha hibáztunk. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Nehézségek Nem biztos, hogy az ügyfél tud és akar is időt tölteni a fejlesztőcsapattal Személyi adottságok hiánya Gyakori áttervezés Az egyszerűség fenntartása külön munkát igényel Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Hátrányok Kezelési problémák - kevés a rendszerdokumentáció Szerződésbeli problémák - nincs rendszer-specifikáció A független validáció nehezen oldható meg A folyamatos változtatás elronthatja a rendszer struktúráját Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Alkalmazás Mikor alkalmazzák? Kis rendszerek/ kis projekt Kevés fejlesztő Alacsony kritikussági fok Gyakran változó követelmények Csak gyakorlott, szenior fejlesztők esetén Mikor nem? Nagy és elosztott rendszerek Kritikus rendszerek Hosszú élettartamú rendszerek Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Agilis technikák eXtrém Programozás Scrum KristályTiszta és más Kristály módszertanok Dynamic Systems Development Method Feature Driven Development (Funkcionalitáson Alapuló Fejlesztés) Test Driven Development (Tesztelésen Alapuló Fejlesztés) Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 eXtrém Programozás Minden követelmény forgatókönyv (felhasználói történet) Ez feladatokra bontható és egy-egy feladat önállóan implementálható A programozók változó párokban dolgoznak és minden feladatra teszteket készítenek, mielőtt még a kódot megírnák Minden tesztnek sikeresen le kell futnia, mielőtt az új kódot elhelyeznék a rendszerben A rendszer kiadásai között csak kis idő telik el (pl. 1 hét) Folyamatos tökéletesítés (a kódot át kell írni, átszervezni, hatékonyabbá tenni, amikor csak lehet) Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 XP lépések A kiadáshoz történő felhasználói történet kiválasztása A történet feladatokra bontása A kiadás tervezése A szoftver fejlesztése/integrálása/tesztelése A szoftver kiadása A rendszer értékelése Vissza 1. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Felhasználói történet „Egy cikk letöltése és kinyomtatása Először válasszuk ki egy megjelenített listából a kívánt cikket. Aztán adjuk meg a rendszernek a fizetési módot – ez lehet előfizetéses vagy vállalati számláról történő vagy hitelkártyával. Ezután kapunk egy kitöltendő szerzői jogi űrlapot. Ha ezt elküldtük, a cikk letöltődik a számítógépünkre. Ezután választunk egy nyomtatót és kinyomtatjuk a cikk egy másolatát. Közöljük a rendszerrel a sikeres nyomtatás tényét. Ha a cikk csak nyomtatható, akkor nem őrizhetjük meg a PDF-verziót, így az automatikusan törlődik a számítógépünkről.” Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Feladatokra bontás „3. feladat: A fizetési lehetőségek implementálása A fizetés három különböző úton történhet. A felhasználó kiválasztja, hogy milyen módon szeretne fizetni. Ha a felhasználónak van könyvtári olvasójegye, akkor beírhatja ide annak azonosítóját, amit a rendszernek ellenőriznie kell. Másik lehetőség, hogy megad egy szervezeti számlaszámot. Ha az érvényes, akkor a cikknek megfelelő költséggel megterhelik a számlát. Végül beírható a 16 számjegyből álló hitelkártyaszám és lejárati dátum. Ellenőrizni kell ennek az érvényességét, és amennyiben érvényes, akkor terhelést kell küldeni a hitelkártyaszámlára.” Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Teszteset-leírás „4. teszt: Hitelkártya érvényességének ellenőrzése Bemenet: A hitelkártyaszámot egy karaktersorozat, míg a kártya lejárati hónapját és évét két egész szám reprezentálja. Tesztek: Ellenőrizni kell, hogy a karaktersorozat minden bájtja számjegy-e. Ellenőrizni kell, hogy a hónap egy és 12 között van-e és az év nagyobb vagy egyenlő-e az aktuális évvel. A hitelkártya számának első négy számjegye alapján ellenőrizni kell, a kibocsátó érvényességét a kártyakibocsátók táblázata alapján. A hitelkártya érvényességét ellenőrizzük úgy, hogy elküldjük a kártyaszámot és a lejárati dátuminformációt a kártya kibocsátójához. Kimenet: OK vagy hibaüzenet, ami a kártya érvénytelenségét jelzi.” Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Programtervezési minták Design Patterns Újrahasznosítható osztályok: igazodnia kell a megoldandó problémához eléggé általánosnak kell lennie ahhoz, hogy később könnyen módosítható legyen Típusfeladatokra bevált megoldások Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson, John Vlissides (GoF - Gang of Four) 23 minta Minta: „Egymással együttműködő objektumok és osztályok leírása, amely testreszabott formában valamilyen általános tervezési problémát old meg egy bizonyos összefüggésben.” Azonosítja a résztvevő osztályokat és objektumokat, szerepüket és kapcsolataikat Az újrahasznosítható osztályok tervezése nehéz feladat, mert két néha ellentmondó követelménynek kell megfelelni egyszerre. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Egyke - singleton A minta neve és besorolása: Egyke, objektum-létrehozási minta Cél: Egy osztályból csak egy példányt engedélyezni, és ehhez globális hozzáférési pontot megadni Egyéb nevek: Singleton Feladat: Egyes osztályok esetén fontos, hogy pontosan egy példány legyen belőlük. Egy rendszerben több nyomtató is lehet, de nyomtatási sorból csak egyet lehet használni. Vagy csak egy fájlrendszer és csak egy ablakkezelő futhat. Hogyan biztosíthatjuk, hogy egy osztályból csak egyetlen példány legyen, de azt könnyen el lehessen érni? Ha globális változót hozunk létre, akkor az objektum könnyen elérhető lesz, de akkor akárhány példányt létrehozhatunk belőle. Maga az osztály a felelős a példányok nyilvántartásáért. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Egyke Alkalmazhatóság: Pontosan egy példányra van szükség egy osztályból és annak elérhetőnek kell lennie az ügyfelek számára. Az osztály bővíthető kell legyen (leszármazott osztályok), és az ügyfelek legyenek képesek a saját kódjuk módosítása nélkül használni a bővített osztály példányát. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Egyke Szerkezet: Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Egyke Résztvevők: Egyke: Meghatároz egy olyan Példány műveletet, amely lehetővé teszi, hogy az ügyfelek hozzáférjenek az osztály egyedi példányához. A Példány statikus metódus. Felelős saját egyedi példányának (objektumának) létrehozásáért. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Egyke Együttműködés: Az ügyfelek az Egyke példányt kizárólag az Egyke Példány műveletén keresztül érik el. Következmények: Az Egyke minta előnyei: Szabályozott hozzáférés az egyetlen példányhoz. Nincs globális változó. A leszármazással bővíthető az Egyke osztály funkcionalitása. Nem csak pontosan egy, hanem akárhány példány ellenőrzött létrehozására is alkalmas. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 C# megvalósítás class Egyke { private static Egyke EgyediPéldány; public static Egyke Példány() if (EgyediPéldány == null) EgyediPéldány = new Egyke(); return EgyediPéldány; } protected Egyke(){ … } … A felhasználó csak a Példány() metóduson keresztül tudja példányosítani az osztályt. A metódus létrehozza az objektumot vagy visszaadja a már létező objektum referenciáját. Csak a Példány metódus nyilvános és statikus egyszerre, minden mást az objektum referencián Keresztül lehet elérni. Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Használat Egyke e=new Egyke(); Miért nem jó a fenti utasítás? A jó megoldás: Egyke e=Egyke.Példány(); Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012
Tervezési minták osztályozása Dr. Johanyák Zs. Csaba - Szoftvertechnológia - 2012 Forrás:http://nik.uni-obuda.hu/erdelyi/CASE/DesignPattern_Singleton.pdf