UML a jeho použití v procesu vývoje. Jaroslav Žáček jaroslav.zacek@osu.cz

Transkript

1 UML a jeho použití v procesu vývoje Jaroslav Žáček jaroslav.zacek@osu.cz

2 Různé pohledy na modelování

3 Různé pohledy na modelování

4 Unified Modeling Language UML není metodikou ani programovacím jazykem, je to pouze vizuální modelovací nastroj pro objektově orientované systémy. S žádnou konkrétní metodikou také není svázán. Lze jej použít se všemi existujícími. Nejlépe adaptováno pro použití s UP/RUP. UML nabízí vizuální syntaxi pro modelování během celého vývojového cyklu (analýza až nasazení) UML slouží pro modelování čehokoliv, podporuje různé aplikační domény (od real-time systémů až po expertní systémy). UML je nezávislý na programovacím jazyku. Nejlepší použití je samozřejmě s OO jazyky jako je Smalltalk, Java nebo C#. Vhodný ale i pro hybridní jazyky (C++ nebo Visual Basic).

5 Historie V roce 1994 vyvstal problém - máme několik OO metod a k většině existuje vizuální reprezentace Metody Booch a OMT pro vizuální modelování, metodika Objectory (Jacobson) První pokus o sjednocení - metodika Fusion (1994) - nebyly do ní zapojeny nejrozšířenější metodiky na trhu->neujala se. Booch a Rumbaugh se spojili v Rational Corp. a začali tvořit jazyk UML. Ten se stal otevřeným standardem OMG navrhlo UML jako standard objektově orientovaného jazyka pro vizuální modelování standard OMG přijat. UML je souhrn toho nejlepšího, co tehdy bylo dostupné, integruje vše do jednoho standardu.

6 Architektura 4+1 Statický Dynamický Funkční -> Use Case

7 Standard UML UML 2.0 Superstructure - popisuje UML pro uživatele (diagramy) UML 2.0 Infrastructure - metamodel definující modely UML (popsán pomocí MOF) UML 2.0 Object Constraint Language - jazyk specifikující vstupní a výstupní podmínky UML 2.0 Diagram Interchange - XML struktura pro výměnu modelů mezi CASE nástroji

8 Dostupné modely UML 1.x: Use Case diagram Class diagram Object diagram Sequence diagram Statechart Activity diagram Component diagram Deployment diagram UML 2.0: Class diagram Component diagram Composite structure diagram Deployment diagram Object diagram Package diagram Activity diagram State Machine diagram Use case diagram Communication diagram Interaction overview diagram Sequence diagram Timing Diagram

9 Modely při vývoji SW Use Case Class diagram Sequence diagram

10 Struktura UML

11 Use Case Hranice systému Aktoři Use Cases (identifikované společně a aktory) Relace, vazby Nejčastější chyby?

12 Use Case - vazby

13 Class diagram Statický pohled: Objekty, třídy, atributy, datové typy, omezení,... Jejich relace (uses, gen/spec, agregace)

14 Class diagram

15 Sequence diagram Dynamický pohled: Popisuje chování jak v analýze, tak v návrhu.

16 Sequence diagram - Analýza

17 Statechart diagram Změny stavu systému (stavy tříd) v průběhu existence/ běhu systému

18 Activity diagram Popis business procesů Tok řídících procesů přes několik objektů

19 Component diagram Fyzický pohled na softwarové komponenty a jejich vazby, vztahy, komunikaci

20 Deployment diagram Jak je systém fyzicky nasazen na hardware, prostředí

21 DD - univerzitní IS

22 UML v procesu vývoje

23 Vývoj řízený UC (UC Driven) Vision Use-Case Model + Popis + Doplňující spec. Realizace UC = Spolupracující entity Analytické třídy Vše v jedné iteraci Návrhový model

24 Use Case model

25 Dvě úrovně plánování Project plan Iterační Plán (současný) Fáze a hlavní milníky Co a kdy Road-map (nezapomínat na milníky) Iterační Plán (příští) Jemný, detailní plán

26 Cíle iterace System analyst Software architect Priorita (dopad, úroveň rizik) + omezení (business, zdroje) Stakeholders Project manager Outlined Use-Cases + Supplementary <<Use-Case pointing>> Project planning meeting Odhadovaná pracnost Project Plan Scénáře + snížení rizik (cíle) pro každou iteraci

27 UC realizace

28 UC realizace - detail UC realizace popisuje, jak je daný UC realizován modelem spolupracujících objektů.

29 UC realizace - detail

30 Návrh Vývoj v čase Analytické elementy se většinou vyvinou v několik návrhových elementů (třída či subsystém)

31 Návrh - sekvenční diagram Design contract mezi komponentami

32 Vývoj řízený UC Vision Use-Case Model + Popis + Doplňující spec. Realizace UC = Spolupracující entity Trasovatelnost (Tracebility) mezi modely a komponentami Analytické třídy Návrhový model

33 Testy jsou také UC driven Vision Use-Case Model + Popis + Doplňující spec. Test Cases CO jsou cíle/ omezení/ Scénáře? Test Scripts

34 Test Cases Use Case Scénář Data a podmínky Hodiny Uživatel Výstup Reportuj čas BF 5 user OK Reportuj čas AF#1 4 user Chybové hlášení Use Case Driven: znovupoužití (reuse) popisů scénářů (jednotlivých kroků), počátečních a ukončujících podmínek, atd.

35 Construction Implementace zbylých Use Case + refaktoring + návrhové vzory

36 Construction Iterace 1 Iterace 2 Rezervace Management

37 UML a podpora nasazení SW komponenta Diagram komponent

38 UML a podpora nasazení HW uzel Komunikační kanál Diagram nasazení

39 Shrnutí potřebnosti UML pro vývoj V zásadě platí, že pokud chceme omezit modelování na minimum, měly by nás zajímat alespoň následující modely: Use case model (+ scénáře) na specifikaci požadavků a pochopení potřeb bychom moc šetřit neměli, jelikož se jedná o nejzásadnější část procesu tvorby software, vše ostatní vychází ze správného pochopení potřeb. Diagram tříd reprezentuje statickou strukturu, statický pohled na systém/komponentu. Sekvenční diagram reprezentuje chování systému či komponenty a tudíž zachycuje dynamickou stránku systému.

40 Spustitelné modely? Executable UML (exuml, xuml) Je přímo zaměřen na tvorbu spustitelných modelů. Nepředepisuje žádnou konkrétní syntax. Pro každý vytvořený model je potřeba definovat akce umožňující spuštění modelu. Zatím neexistuje žádná smysluplná praktická implementace obecného spustitelného modelu.

41 Kritika UML Příliš obsáhlý jazyk - široký a složitý, redundantní, nepoužívané konstruktory (hlavně v UML 2.0). Snaha uspokojit všechny potřeby (golden hammer) - obecný modelovací jazyk pro implementační i doménovou oblast. Snaha UML 2.0 Action semantics být tzv. Turing complete pro automatické generování (hlavně MDA architektura). Některé modely nejsou z jejich povahy syntakticky kompletní.