AΝΑΛΥΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Εισαγωγή στη UML Τι είναι

AΝΑΛΥΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ Εισαγωγή στη UML

Τι είναι Αντικείμενο (1) § § § Στον πραγματικό κόσμο (ποδήλατο, σκύλος) Αντικείμενο λογισμικού: Μοντελοποιεί, αναπαριστά, αντιστοιχεί σε καποιο αντικείμενο του πραγματικού κόσμου Αντικείμενο λογισμικού: ομαδοποίηση μεταβλητών (στατικό μέρος) και σχετιζομένων μεθόδων (δυναμικό μέρος)

Τι είναι Αντικείμενο (2) Δημόσιο Μέρος (Public API) Iδιωτικό Μέρος (Λεπτομέρειες Υλοποίησης

Παράδειγμα Αντικειμένου: Ποδήλατο Αλλαξε Ταχύτητα Φρέναρε Ξεκίνα Λεπτομέρειες Υλοποίησης των λειτουργιών

Αντικείμενο § Ολα τα αντικείμενα έχουν § χαρακτηριστικά καί βρίσκονται σε μιά κατάσταση. π. χ. § § § Σκυλί: όνομα, χρώμα, πεινασμένο, κλπ. Ποδήλατο: 2 τροχοί, χρώμα, αριθμ. ταχυτήτων, παρούσα ταχύτητα κλπ Συμπεριφορά, π. χ. § § Σκυλί: γαβγίζει, τρέχει γιά να επιτεθεί κλπ. Ποδήλατο: φρενάρει, αυξάνει/ελαττώνει ταχύτητα, αλλάζει ταχύτητα κλπ

Αντικείμενο Λογισμικού • • Αντιστοιχούν σε αντικείμενα του πραγματικού κόσμου, δομές δεδομένων (π. χ. λίστα, ουρά, κλπ. ) ή σε κάτι πιό αφαιρετικό Εχουν χαρακτηριστικά καί κατάσταση (που δηλώνονται με μεταβλητές) καθώς καί συμπεριφορά (που υλοποιείται με μεθόδους)

Eγκλεισμός (Εncapsulation) § § H έννοια του εγκλεισμού (encapsulation) Πλεονεκτήματα § § Αρθρωτά (modular) προγράμματα: Ο πηγαίος κώδικας γιά ένα αντικείμενο μπορεί να γραφτεί καί να συντηρηθεί ανεξάρτητα από άλλα αντικείμενα Απόκρυψη πληροφορίας (ιδιωτικό μέρος/δημόσιο)

Επικοινωνία Μεταξύ Αντικειμένων ΠΟΔΗΛΑΤΗΣ ΠΟΔΗΛΑΤΟ Αλλαξε Ταχύτητα Φρέναρε Ξεκίνα Φρέναρε ΜΗΝΥΜΑ

Μηνύματα § § § Τα αντικείμενα επικοινωνούν και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους αποστέλλοντας μηνύματα. Επιπλέον πληροφορία που απαιτείται δίνεται ως παράμετροι των μηνυμάτων. Πλεονεκτήματα § § Όλη η αλληλεπίδραση υποστηρίζεται με μεταβίβαση μηνυμάτων. Τα αντικείμενα δε χρειάζεται να βρίσκονται στην ίδια διεργασία, ούτε καν στον ίδιο υπολογιστή.

Κλάση ή Τάξη Αντικειμένων § § Μία κλάση ή τάξη είναι ένα σχέδιο ή πρότυπο που ορίζει τις κοινές μεταβλητές και μεθόδους όλων των ομοειδών αντικειμένων. Κάθε αντικείμενο είναι στιγμιότυπο μίας κλάσης.

Παράδειγμα Κλάσης: Ποδήλατο Δημόσιο Μέρος (Public API) Iδιωτικό Μέρος (Λεπτομέρειες Υλοποίησης Αλλαξε Ταχύτητα Φρέναρε Ξεκίνα Στατικά Χαρακτηριστικά: • Χρώμα • Μοντέλο ----Δυναμικά Χαρακτηριστικά: Αλλάξε Ταχύτητα: (Υλοποίηση) κλπ

Κληρονομικότητα (1) Ποδήλατο Βουνού Αγωνιστικό Ποδήλατο Πόλης

Κληρονομικότητα (2) § § Υποκλάσεις (subclasses) και υπερκλάσεις (superclasses). Κάθε υποκλάση κληρονομεί τη συμπεριφορά και την κατάσταση της υπερκλάσης της. Οι υποκλάσεις μπορούν να επανεγγράψουν κληροδοτούμενη συμπεριφορά και κατάσταση. Ιεραρχία κλάσεων

Πλεονεκτήματα Κληρονομικότητας § Οι υποκλάσεις προσφέρουν εξειδικευμένη συμπεριφορά από τα κοινά στοιχεία που προσφέρει η υπερκλάση. Επαναχρησιμοποίηση του κώδικα της υπερκλάσης. § Οι προγραμματιστές μπορούν να υλοποιήσουν υπερκλάσεις που λέγονται αφαιρετικές κλάσεις (abstract classes) και ορίζουν γενικευμένη συμπεριφορά, η οποία εξιδικεύεται απο τις αντίστοιχες υποκλάσεις. Οι αφαιρετικές κλάσεις δεν έχουν στιγμιότυπα

Τι είναι η UML § H UML (Unified Modeling Language) είναι μιά γλώσσα γιά § § § Κατάρτιση προδιαγραφών λογισμικού και τεκμηρίωση τμημάτων λογισμικού Αναπαράσταση με οπτικό τρόπο (visualization) τμημάτων λογισμικού Μοντελοποίηση εταιρικών καί άλλων συστημάτων που δεν αφορούν λογισμικό

Κύκλος Ζωής Λογισμικού § Ανάλυση § § § Σχεδιασμός § § § Εννοιολογικό μοντέλο Απαιτήσεις συστήματος Σχεδιασμός συστήματος Λεπτομεριακός σχεδιασμός Υλοποίηση § § Κωδικοποίηση Έλεγχος

Χρήση της UML Πληροφοριακά συστήματα Κατανεμημένα συστήματα Τεχνολογικά συστήματα Συστήματα πραγματικού χρόνου Συστήματα επιχειρήσεων

Στόχοι της UML § H μοντελοποίηση συστημάτων με βάση τις αρχές των αντικειμενοστραφών μοντέλων § Η δημιουργία μιας μοντελοποιημένης γλώσσας που μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο από τον άνθρωπο όσο κι από τις μηχανές

Η Έννοια της Αφαίρεσης § § § Εστίαση σε επιλεγμένα στοιχεία καί αγνόηση υπόλοιπων λεπτομερειών Τα μοντέλα μπορούν να εκφραστούν σε διαφορετικά επίπεδα πιστότητας και λεπτομέρειας Σύνθετα τμήματα περιγράφονται καλύτερα με μικρά σύνολα ανεξάρτητων όψεων

Χαρακτηριστικά των Μοντέλων § Ακρίβεια - περιγράφουν με σωστό τρόπο το σύστημα. § Συνέπεια – διαφορετικές όψεις δεν έρχονται σε § § § σύγκρουση μεταξύ τους. Διευκολύνουν την επικοινωνία Ευμετάβλητα Κατανοητά

Τμήματα της UML Oψεις: Δείχνουν διαφορετικά χαρακτηριστικά του συστήματος που μοντελοποιούνται. Μια όψη αποτελείται απο ένα σύνολο διαγραμμάτων Διαγράμματα: Περιγράφουν τα περιεχόμενα μιας όψης. Υπάρχουν εννέα διαφορετικά διαγράμματα που χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό για να δώσουν όλες τις όψεις του συστήματος Στοιχεία μοντέλου: Είναι οι έννοιες που χρησιμοποιούνται στα διαγράμματα για να αναπαραστήσουν τις κλάσεις, τα αντικείμενα και τις μεταξύ τους συσχετίσεις

Είδη των Όψεων της UML Όψη Λογική Όψη Συστατικών (Logical (Component View) Όψη Περιπτώσεων Χρήσης (Use-case Όψη View) Παράταξης Συγχρονισμού (Deployment (Concurrency View)

Διάγραμμα Περίπτωσης Χρήσης (Use-Case Diagram) Περιγράφει τη λειτουργικότητα του συστήματος όπως αυτή γίνεται αντιληπτή από τον χρήστη Υπογραφή ασφάλειας Στατιστικά στοιχεία πωλήσεων Πελάτης Στατιστικά στοιχεία πελατών Πράκτορας ασφαλειώ

Διαγράμματα Κλάσεων ή Τάξεων (Class Diagram) ΚΑΤΟΧΟΣ Όνομα : Συμβολοσειρά Ηλικία: : Ακέραιος ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗΣ χρησιμοποιεί 0. . 1 1. . * όνομ : Συμβολοσειρά α Μνήμη : Ακέραιος §Οι κλάσεις συσχετίζονται με διάφορους τρόπους § σύνδεσης § εξάρτησης §ειδίκευσης(μια τάξη είναι ειδική περίπτωση κάποιας άλ §ομαδοποίησης

Διαγράμματα Αντικειμένων Δείχνουν Συσχετίσεις μεταξύ Συγκεκριμένων στιγμιοτύπων Bob-Κάτοχος ---------όνομα: ”Bob. j” ηλικία=32 Bob’s job PC Computer ---------Όνομα: “Dell 4” Μνήμη =64 Bob’s Home PC Computer ---------Όνομα: ”Pentium Μνήμη =32

Διάγραμμα Καταστάσεων (State Diagram) On first floor Go up (floor) Moving up arrived Moving to 1 st floor arrived Moving down arrived Go down (floor) Time out Idle Go up (floor)

Διάγραμμα Ακολουθίας (Sequence Diagram) Print(file) : Computer : Printer. Server Print(file) : Printer [printer free] Print(file) : Queue [printer busy] Store(file)

Διάγραμμα Συνεργασίας : Queue : Computer 1: Print(file) : Printer. Server [printer busy] 1. 2: Store(file) [printer free] 1. 1: Print(file) : Printer

Διαφορές Μεταξύ Διαγραμμάτων Ακολουθίας και Συνεργασίας § Διάγραμμα Ακολουθίας : Δείχνει την ακολουθία § μηνυμάτων ανάμεσα στα αντικείμενα, με την πάροδο του χρόνου Διάγραμμα Συνεργασίας: Δίνει μεγαλύτερη έμφαση στο περιεχόμενο και στις σχέσεις μεταξύ των αντικειμένων

Διάγραμμα Δραστηριοτήτων (Activity Diagram) § Δίνει την ακολουθιακή ροή των δραστηριοτήτων § Περιέχει προσδιορισμούς των μηνυμάτων που στέλνονται [ Δίσκος γεμάτος ] ΠαράθυροΠελάτη. Εκτύπωση ( ) Εμφάνισε μύνημα «Δίσκος γεμάτος» Εμφάνισε μύνημα «Εκτύπωση» στην οθόνη [ Ελεύθερος χώρος δίσκου ] ^Εκτυπωτής. Εκτύπωση() Δημιουργησε Μετακίνησε κουτιά μηνυμάτων postscript αρχείου

Διάγραμμα Συστατικών (Component Diagram) Δείχνει τα συστατικά μέρη του κώδικα και τις εξαρτήσεις τους Window Handler (wind. cpp) Comm Handler (comm. hnd) Window Handler (wind. obj) Graphic lib (graphic. dll) Comm Handler (commhnd. obj) Main Class (main. cpp) Client Program (client. exe) Main Class (main. obj)

Διάγραμμα Παράταξης (Deployment Diagram) Client A: Compaq Pro PC «T CP /IP » CP «T /» IP Application Server: Silicon Graphics «Decnet» Database SERVER: VAX Client B: Compaq Pro PC Δείχνει τους υπολογιστές και τις συσκευές (κόμβους ) καθώς και τον τύπο των συνδέσεων

Είδη Διαγραμμάτων της UML Εσωτερική όψη Εξωτερική όψη Στατικά Διάγραμμα Περιπτώσεω Χρήσης Διαγράμματα αντικειμένων και κλάσεων Δυναμικά Kαταστάσεων, Ακολουθίας, Συνεργασίας, Δραστηριοτήτων Υλοποίησης Συστατικό Παράταξης

Ορισμένα Κοινά Στοιχεία Μοντέλου Κλάση Αντικείμενο Γνωρίσματα Λειτουργίες Κατάσταση Λειτουργίες Use Case Package Κόμβος (node) interface Component Υποσημείωση

Παραδείγματα Συσχετίσεων Μεταξύ Κλάσεων Εξάρτηση(dependency) (ένα στοιχείο εξαρτάται με κάποιον τρόπο από κάποιο άλλο Κληρονομικότητα ( ένα στοιχείο μπορεί να αποτελεί ειδική περίπτωση κά κ Σύνδεση (συνδέει στοιχεία και στιγμιότυπα συνδέσμων) Ομαδικότητα (ένα στοιχείο περιέχει άλλα στοιχεία)

Επεκτείνοντας την UML § Στερεότυπo : ορίζει ένα νέο είδος στοιχείου μοντέλου § § βασισμένο σ’ ένα υπάρχον στοιχείο μοντέλου. Είναι λοιπόν σαν ένα υπάρχον στοιχείο μοντέλου , με κάποια επιπλέον στοιχεία Tagged values : Τα στοιχεία μπορούν να έχουν ιδιότητες που περιέχουν ζευγάρια τιμών σχετικά με επιπλέον πληροφορίες Περιορισμοί : Θέτουν κάποια βάση που περιορίζει είτε τη χρήση του στοιχείου είτε τη σημασία του

Στερεότυπα «Actor» Πελάτης Ο πελάτης είναι μια κλάση με το στερεότυπο «Actor» Το στερεότυπο προσθέτει επιπλέον σημασιολογικές πληροφορίες σχετικά με την κλάση. Εδώ η κλάση εκπροσωπεί έναν εξωτερικό χρήστη του συστήματος

Tagged Values και Περιορισμοί Εργαλείο {abstract} {συγγραφ. =“Hee”} {κατάσταση=draft} Ομάδα Ηλικιωμένων πολιτών 0. . 1 {Ατομο. Ηλικία>60} 0. . * Τιμή : ακέραιος Ημ. Λήξης: ημερ. O συγγραφέας και η κατάσταση είναι γνωρίσματα ορισμένα από τον χρήστη Άτομο Περιορισμοί

Μοντελοποιώντας με τη UML ΦΑΣΗ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΦΑΣΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ Εδώ αναλύονται οι απαιτήσεις του συστήματος Eπεκτείνει το μοντέλο ανάλυσης σε μια λειτουργικά τεχνική λύση ΦΑΣΗ ΠΡΑΓΜΑΤΩΣΗΣ ΦΑΣΗ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ Εδώ εξηγείται πως το σύστημα αναπτύσσεται σε φυσική αρχιτεκτονική Το μοντέλο είναι τώρα ο κώδικας του προγράμματος , ο οποίος υλοποιεί το σύστημα

Αντιστοιχία Διαγραμμάτων στις Διάφορες Φάσεις Ανάπτυξης ενός Συστήματος Φάση ανάλυσης Διαγράμματα Περιπτώσεων Χρήσης, Κλάσεων, Δραστηριοτήτων Φάση σχεδίασης Διαγράμματα Κλάσεων, Ακολουθίας, Καταστάσεων, Δραστηριοτήτων, Συστατικών Φάση υλοποίησης Εδώ δημιουργούνται ελάχιστα διαγράμματα Φάση πραγμάτωσης Διαγράμματα Παράταξης, Ακολουθίας Συνεργασίας

Λειτουργίες των Εργαλείων Μοντελοποίησης (Case Tools) § Σχεδιασμός διαγραμμάτων που εξασφαλίζουν τη σωστή χρήστη των στοιχείων του μοντέλου § Κοινή Αποθήκευση δεδομένων. Η πληροφορία αποθηκεύεται μόνο σε ένα μέρος. Αν το όνομα μιας κλάσης αλλάζει σ’ ένα διάγραμμα, η αλλαγή αυτή μετάδίδεται και στα υπόλοιπα § Υποστήριξη πλοήγησης του μοντέλου ή παρακολούθησης ενός στοιχείου από ένα διάγραμμα σε ένα άλλο ή επέκταση της περιγραφής του στοιχείου § Υποστήριξη πολλών χρηστών -δίνει την δυνατότητα να δουλεύουν πολλοί χρήστες ταυτόχρονα § Δημιουργία κώδικα

Άλλες Λειτουργίες των Εργαλείων Μοντελοποίησης (Case Tools) § Παραγωγή μοντέλων από τον κώδικα (Reverse Engineering) § Συνεργασία με άλλα εργαλεία όπως editor, μεταγλωττιστές κι άλλα επιχειρησιακά εργαλεία § Κάλυψη όλων των επιπέδων αφαίρεσης , από το επίπεδο περιγραφής του συστήματος στο επίπεδο κώδικα § Ανταλλαγές μοντέλων. Ένα μοντέλο από κάποιο διάγραμμα θα πρέπει να έχει τη δυνατότητα να εισάγεται από το ένα εργαλείο στο άλλο