2. Vorlesung Ansätze der Systemanalyse: Strukturierte Analyse (SA) Objektorientierte Systemanalyse (OOA) Analyse, Entwurf, Implementierung OOA und OOD (Objektorientiertes Design) Pflichtenheft Überblick über die Unified Modeling Language (UML) Einführung einer Beispielanwendung für unsere Vorlesung Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Ansätze der Systemanalyse Strukturierte Analyse (SA) Wichtige Konzepte: Funktionsorientierte Zerlegung des Systems Kontextdiagramme (Datenaustausch mit der Umgebung) Datenflussdiagramme (DFD) Data Dictionary Objektorientierte Analyse (OOA) Objektorientierte Zerlegung des Systems Use Case Diagramme (Anwendungsfälle) Klassendiagramme (Statische Struktur) Interaktionsdiagramme: Sequence und Collaboration Diagramme (Dynamisches Verhalten) Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Strukturierte Analyse: Kontextdiagramm Schnittstelle Datenflüsse nach außen Fluganfrage Kunde Flugauskunft Flugticket-Bestellung Flugtickets verkaufen Flugticket Finanzbuch- haltung Buchungssatz Genau ein Prozess, repräsentiert Gesamtsystem Beispiel entnommen aus: Raasch, Jörg: Systementwicklung mit Strukturierten Methoden. 3. Auflage. München Wien 1993. Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Strukturierte Analyse: Datenflussdiagramm (DFD) Detaillierung des Prozesses „Flugtickets verkaufen“ Flugticket- Bestellung Fluganfrage Flugticket ausstellen Flugticket Flugauskunft erteilen Buchungssatz 2 1 Flugauskunft Flug Datenspeicher Beispiel entnommen aus: Raasch, Jörg: Systementwicklung mit Strukturierten Methoden. 3. Auflage. München Wien 1993. Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Strukturierte Analyse: Data Dictionary Buchungssatz = Name + Flugnr + Betrag Flugticket-Bestellung = Name + Flugnr + Startzeit Fluganfrage = Termin + Route Flugauskunft = [„Flug nicht im Angebot“  „kein Platz frei“  Preis + Startzeit + Zielzeit + Flugnr ] Flugticket = Name + Flugnr + Startzeit + Route + Preis Flug = Flugnr + Flugdatum + Route + Startzeit + Zielzeit + Preis + Anzahl_freie_Sitze Route = Startort + Zielort Startzeit = Datum_Zeit Zielzeit = Datum_Zeit Datum_Zeit = Tag + Monat + Jahr + Stunde + Minute usw. Beispiel entnommen aus: Raasch, Jörg: Systementwicklung mit Strukturierten Methoden. 3. Auflage. München Wien 1993. Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Objektorientierte Analyse (OOA) Durchgängigkeit der Beschreibung über alle Phasen der Softwareentwicklung hinweg Nutzung der gleichen Konzepte für Analyse, Design und Implementierung (bei Nutzung von objektorientierten Programmiersprachen) Erleichtert die Nachvollziehbarkeit und Änderbarkeit Verständlichkeit Objekte als Konzept aus der realen Welt intuitiv verständlich Reduzierte Komplexität durch Bildung von gekapselten Objekten Wartbarkeit und Erweiterbarkeit Änderungen an einer Stelle haben wenige Auswirkungen auf andere Teile des Systems Wiederverwendbarkeit Relativ abgeschlossene Objektdefinitionen und –implementierungen lassen sich leicht wiederverwenden Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Analyse Entwurf Objektorientierte Analyse (OOA) Fachliche Beschreibung der Systemanforderungen Was soll das System machen, nicht: wie soll es umgesetzt werden Implementierungsaspekte ausgeklammert Es wird von „perfekter Technik“ ausgegangen Objektorientiertes Design (OOD) Erweiterung des OOA-Modells zu einem OOD-Modell Berücksichtigung von Effizienz- und Standardisierungsaspekten Erweiterung um systemnahe Klassen Schnittstellen Benutzungsoberfläche Datenhaltung Verteilung OOD-Modell soll direkt implementierbar sein Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Analyse und Entwurf Analyse OOA-Modell Pflichtenheft Oberflächen- prototyp Entwurf OOD- Modell Fachkonzept Benutzungs- oberfläche Datenhaltung Verteilung Klassen- bibliotheken Datenbank Implementierung Code (z. B. Java, C++) Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Pflichtenheft Detaillierte verbale Beschreibung der Anforderungen Enthält auch nicht-formalisierbare Anforderungen Können nicht in Modellen dargestellt werden Z. B. Antwortzeiten, Sicherheitsaspekte, ... Beschreibt das Was, nicht das Wie Adressaten Auftraggeber Projektteam Ausgewählte Benutzer Pflichtenheft ist Grundlage für juristischen Vertrag Leistungsbeschreibung Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Pflichtenheft: Muster für Grob-Gliederung Zielbestimmung: Muss-, Wunsch- und Abgrenzungskriterien Produkteinsatz: Anwendungsbereiche, Zielgruppen, Betriebsbedingungen Produktübersicht Produktfunktionen – mit Verweis auf OOA-Modell Produktdaten – mit Verweis auf OOA-Modell Produktleistungen (z. B. bzgl. Zeit, Genauigkeit) Qualitätsanforderungen Benutzungsoberfläche (z. B. Style Guides, Zugriffsrechte) Nichtfunktionale Anforderungen (z. B. bzgl. Sicherheit, einzuhaltende Gesetze) Produktumgebung: Software, Hardware, Schnittstellen, Organisatorischer Rahmen Anforderungen an die Entwicklungsumgebung Gliederung in Teilprodukte Ergänzungen Nach: Balzert, Helmut: Lehrbuch der Software-Technik. Software-Entwicklung. 2. Auflage. Heidelberg Berlin 2000. Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Methode Methode Konzepte Notation Vorgehen Beispiel: Konzepte der Objektorientierung Beispiel: Unified Modeling Language (UML) Beispiel: Rational Unified Process (RUP) Objekt Attribut Klasse Vererbung Assoziation ... Diagramme Text Schritte Regeln Beispiele Nach: Balzert, Heide: Lehrbuch der Objektmodellierung. Heidelberg Berlin 1999 Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

UML: Unified Modeling Language Grafische Modellierungssprache (Notation) für objektorientierte Analyse und Design von Softwaresystemen Modelltypen zur Darstellung verschiedener Aspekte: Anforderungsdefinition Statische Struktur Dynamisches Verhalten UML integriert verschiedene frühere objektorientierter Ansätze (Booch, Rumbaugh, Jacobson, Harel, ...) Standardisiert durch die Object Management Group (OMG), aktuelle Version UML 1.4 Weite Verbreitung in der Praxis Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Collaboration Diagram UML – Diagrammtypen Anforderungsdefinition Use Case Diagram (Anwendungsfälle) Dynamisches Verhalten Statische Struktur Implementierungsaspekte Implementation Diagrams: Component Diagram, Deployment Diagram (Aufteilung in Komponenten und physische Verteilung) Class Diagram (Klassendiagramm, Struktur des Systems) Activity Diagram (Abläufe) Interaction Diagrams: Sequence Diagram, Collaboration Diagram (Interaktionen zw. Objekten) Statechart Diagram (Zustandsänderungen von Objekten) Pfeile: Typische Reihenfolge, in der die Diagramme entwickelt werden Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Anwendungsbeispiel: Pizza Service Der Inhaber eines Pizza-Service beauftragt Sie mit der Entwicklung eines Systems zur Unterstützung der Bestellaufnahme und Auslieferung Mit Hilfe dieses Systems soll es auch möglich sein, Pizza über das Internet zu bestellen. Erwartungen an das System Schnellere Bestellaufnahme Kunden-, Adress- und Speisedaten im System Bessere Planung der Lieferzeiten Kochdauer, Fahrtdauern Bessere Statusinformationen Wo befindet sich meine Bestellung jetzt? Wie lange dauert es noch? Das System soll die Daten für die Buchhaltung und die Lohnabrechnung liefern Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Ermittlung der Anforderungen Interview mit Auftraggeber Interviews mit Fachleuten / zukünftigen Benutzern Ist-Analyse: Wie werden die Aufgaben heute durchgeführt (ohne System / mit einem Alt-System)? Dokumentenanalyse Analyse von benutzten Formularen und Belegen (Auftrag, Rechnung, ...) Nutzung von Beispielen Analyse vergleichbarer Lösungen und Systeme Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Zusammenfassung Wichtige Ansätze der Systemanalyse sind die Strukturierte Analyse (SA) mit einer funktionsorientierten Zerlegung des Systems und die objektorientierte Analyse (OOA) Wichtige Beschreibungsmittel der strukturierten Analyse sind Kontextdiagramm, Datenflussdiagramm, Data Dictionary Wichtige Diagrammtypen der OOA sind Use Case Diagramme, Klassendiagramme und Interaktionsdiagramme Vorteile der objektorientierten Analyse sind die Durchgängigkeit über alle Entwicklungsphasen hinweg, Verständlichkeit, Wartbarkeit und Wiederverwendbarkeit Gegenstand der Analyse ist die fachliche Beschreibung der Systemanforderungen, Gegenstand des Entwurfs ist die Beschreibung, wie diese Anforderungen umgesetzt werden. Die Analyseergebnisse werden im Pflichtenheft dokumentiert. Die UML ist eine grafische Modellierungssprache mit Diagrammtypen für unterschiedliche Aspekte eines Systems. Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04

Übungsfragen Welche zwei wichtigen Ansätze für die Systemanalyse gibt es? Welche Beschreibungsmittel bietet die strukturierte Analyse und was wird damit jeweils dargestellt? Welche Vorteile bietet die objektorientierte Analyse? Welche Ergebnisse werden in Analyse und Entwurf entwickelt? Wozu dient ein Pflichtenheft? Welche Inhalte hat es? Was ist eine Methode? Was ist die UML? Welche Möglichkeiten der Ermittlung von Anforderungen gibt es? Hans-Jürgen Steffens Systemanalyse SS 04