Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme Verteilte Anwendungen: Entwurf Dr. Wolfgang Wörndl 24.05.2004.

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1 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme Verteilte Anwendungen: Entwurf Dr. Wolfgang Wörndl 24.05.2004

2 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 2 Einleitung  Entwurf und Modellierung von verteilten Anwendungen  Programmänderung –MDA anstelle von ODP als Beispiel  Überblick –Software-Entwurf allgemein –ODP (1 Folie) –Model-driven architecture (MDA)  UML –Fazit

3 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 3 Software Engineering  Aufteilung der Anwendungsentwicklung in Phasen 1.Anforderungsanalyse 2.Design (Grob-/Fein-)  Entwicklung einer logischen Systemstruktur  Systemarchitektur als Grundlage einer Implementierung 3.Implementierung 4.Test, Integration,...

4 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 4 Anforderungsanalyse  Fachliche Aspekte –Was soll die Anwendung leisten?  Nicht-funktionale Anforderungen –Verwendung von Standards, Performance, Erweiterbarkeit,...  Anforderungsanalyse (requirements engineering) –Anforderungsbeschreibung („Lastenheft“) –Funktionale Spezifikation („Pflichtenheft“), inkl. Benutzeroberfäche etc.

5 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 5 Design Aspekte  Welche Architektur?  Verteilung der Komponenten  Art der Kommunikation  Synchronisation und Konsistenz  Identifikation von Schnittstellen  Registrierung von Diensten und Namensauflösung  Welche Fehlersemantik?  Sicherheitsmechanismen

6 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 6 Modell (I)  Sicherstellung, dass IT-System auch das macht was es soll  Definition Modell: „A model is a description of (part of) a system written in a well-defined language“ [MDA Explained]  „A well-defined language is a language with well-defined form (syntax), and meaning (semantics), which is suitable for automated interpretation by a computer“ [MDA Explained]

7 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 7 Modell (II)  Verschiedene Typen (z.B. Geschäftsmodell)  Unterschiedliche Abstaktionsniveaus  Überprüfung durch verschiedene Sichten –Architektur-, Interaktions-, Fehlersichten, Sicherheit usw.  Im Folgenden –Model-driven architecture (MDA) –Vorher noch sehr kurz zu...

8 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 8 Open Distributed Processing (ODP)  Referenzmodell der ISO für verteilte Anwendungen –Verteilung als Ausgangspunkt  Reduzierung der Komplexität durch Einführung von Abstraktionsschichten („viewpoints“), u.a. –computation vp. (logische Verteilung) –engineering vp. (physikalische Vert.) –technology vp. (technisches Subsystem)

9 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 9 Model Driven Architecture (MDA)  Standard der Object Management Group (OMG)  Konzept für strukturierte und dokumentierte Entwicklung –insbesondere auch Integration  Verwendung von Architekturmodellen  Nicht nur für verteilte Systeme, aber dafür besonders geeignet

10 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 10 MDA Konzept Platform independent model (PIM) Codegenerierung, Implementierung Platform specific model (PSM)  Geschäftsfunktionen  Einzelheiten der Realisierung

11 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 11 1.Schritt: Entwicklung eines PIM  PIM modelliert die Funktionalität und das Verhalten einer Softwarelösung  Keine Angaben von technologischen Details  Spezifikation von Komponenten, Klassen,...  Verwendung von UML zur Modellierung

12 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 12 UML  Unified Modeling Language (UML) –Standardisierung verschiedener Vorgänger-Ansätze –aktuell: UML 2.0 –weite Verbreitung  Objektorientiert, eher für Feindesign  Kein Prozess (  MDA), sondern „nur“ Notation  Fülle verschiedener Diagrammtypen

13 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 13 UML Diagramme  Anwendungsfalldiagramme (use cases) –Analysierte Funkionalitäten  Deployment-Diagramm –Bestandteile eines Systems  Klassen- und Komponentendiagramme –statische Struktur einer Anwendung  Ablaufdiagramme (z.B. sequence)  Zustandsdiagramme –interne Verhalten einer Komponente ...

14 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 14 Beispiel: Sequenzdiagramm

15 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 15 2. Abbildung auf PSM  Abbildung von PIM auf Plattform specific model (PSM) Platform independent model (PIM) PSM: Web Services Modell PSM: Sun RPC Modell PSM: Java EJB Modell

16 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 16 3. Codegenerierung Platform independent model (PIM) PSM: Web Services Modell PSM: Sun RPC Modell PSM: Java EJB Modell SOAP/WSDL Konstrukte RPCL Definition,... Java Packages und Klassen

17 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 17 MDA Ziele  Strikte Trennung von System- spezifikation und –implementierung  Automatisierung durch Werkzeuge  Transformationen zwischen verschie- denen Modellen –Model-to-model (PIM  PSM) –Model-to-code (PSM  Code)  Flexibilität  Unterstützung im gesamten Software- lebenszyklus

18 Technische Universität München, Informatik XI Angewandte Informatik / Kooperative Systeme © Dr. Wolfgang Wörndl, 24.05.2004 18 Fazit  Überblick über Entwurf verteilter Anwendungen  MDA als konkrete Methodik  Literaturhinweis: [MDA Explained] A.Kleppe, J.Warmer, W.Bast: „MDA Explained“, Addison-Wesley  Als Nächstes: –WSDL als Abschluß Kap. 5 –Kap. 6: Basismechanismen