Forelesning Systemutvikling: Rammeverk- strategier metoder og teknikker

Transkript

1 FINF Forelesning Systemutvikling II metoder & teknikker Temaer: SU: Rammeverk og tilnærmingsmåter Overblikk over Avison og Fitzgerald Metoder og teknikker Litt om analysemetoder og teknikker Prototyping, litt UML,.. Litteratur Avison & Fitzgerald, Information Systems, Kap Dahlbom, B. and L. Mathiassen Bratteteig, Tone: A Scandianvian Perspective on Systems Development, Phd Dissertation, Kap FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 1 Avison & Fitzgerald, IS development Et kort leseveiledning Kap. 1-3 : Forstå IS, omgivelser og kontekst Introduksjon og kritikk av Livsyklusmodellen Kap. 4-9 Temaer i IS utvikling Organisatoriske temaer Modellering Prosess-, data, og objekt-modellering Programvareutvikling Konstruksjon, evolusjonær utvikling, prototyping vev-utvikling.. Menneskeperspektiver Brukere og brukerdeltaking, kunnskapsforvaltning mm Ekstern utvikling: kjøp av standardpakker, utskilling, mm FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 2 Kap Teknikker og verktøy Holistiske analyseteknikker Rike bilder, rot-definisjoner.begrepsmodeller,.. Data (modellerings-) teknikker (ER,ORM...) Prosess (modellering-) teknikker: Dataflyt,.beslutningstabeller, strukturerte språk Objekt-orienterte modellering /teknikker OOA&D, UML & Use cases Organisatoriske og menneske teknikker Kritisk suksess-faktorer, risiko-analyse,..swot, Verktøy Web-verktøy, Database MS, Prosjektstyringsverktøy Integrerte pakker, f eks. Oracle MS, Designer 2000 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 3 Metodologier og rammeverk (kap ) Hva er en metodologi En samling av prosedyrer, metoder, teknikker og dokumentasjonsstøtte som skal bistå systemutviklere i å planlegge, gjennomføre, kontrollere og evaluere arbeidet... Den vil omfatte faser og retningslinjer for valg av teknikker og verktøy.. Prosess-orienterte (Strukturert analyse (SA), eks. JSP) Blandete metoder (eks SSADM, både SA og datamodellering) Objekt-orienterte metodologier Mathiassen OOA&D, RUP: Use cases &UML,... Rapid development metodologier : RAD, XP,.Web dev. Menneske og organisasjonsorienterte metologier Sosio-teknikk tilnærming/ethics, Soft System methodlogy,... FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 4 FINF H 04 Arild Jansen AFIN 1

2 Hva innebærer en Objekt-orientert tenkning O-O programming is a method.. in which programs are organised a co-operative collection of objects, each of which represents an instance of some class, and whose classes are members of hierarchy of classes united via inheritance relationships (Avison and Fitzgerald) Object has an identity, a state (tilstand) and exhibits behavior (depending on its attributes) History Simula1 (1965) Simula 67 (Dahl og Nygaard ) Programspråket Ada (1976) Utviklingen av Apple Windus-system (1978- JAVA O_O System analysis og Design : UML++ Litt om Objekt-Orientert (O-O) tilnærming til SU Objekt : Et begrep eller en abstraksjon som avgrenser noe og gir mening for problemet, som skal bidra til å forstå den virkelig verden (Rumbaugh et al 1991) En entitet som har en identitet, en tilstand og adferd (Mathiassen et al 2000) Klasse: En beskrivelse av en samling objekter som deler struktur, adferd og attributter Et objekt representerer en instans av en klasse / FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 5 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 6 Ulike typer klasser : generalisering og aggregering En generell klasse beskriver egenskaper som er felles for en gruppe av spesialiserte klasser Eks: Mennesker (menn kvinner, barn, voksne), bil (P-bil, lastebil, ) Arv: spesialiserte klasser arver egenskaper fra generelle Aggregering og dekomponering En overordnet klasse består av underordnede objekter Eks. Bil: karosseri, hjul, motor, Strukturer : Relasjoner mellom klasser og mellom klasser og objekter Bil : lastebil eller privatbil, består av karosseri, motor, hjul,.. Dynamikk: Hendelser /aktiviteter som endrer (tilstanden) av objektene Objekt-Orientert (O-O) tilnærming i systemutvikling O-O tenkningen skal hjelpe oss til å beskrive fruktbare modeller av virkeligheten O-O brukes både i analyse og design: Analyse: Forstå og modellere problemområdet Design : Utforme en helhetlig modell (arkitektur og komponenter) som basis for implementasjon Modellene kan framkomme ved analyse, f eks. ved en detaljering av overordnet problemstruktur til delstrukturer Ved mer konkrete handlinger F eks. utprøving av prototyper, eksperimenter, rollespill, scenarier,. FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 7 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 8 FINF H 04 Arild Jansen AFIN 2

3 Analysemetoder Metoder og teknikker for å få innsikt i problemet og anvendelsesområder. Skal bidra til å utarbeide en kravspesifikasjon Formaliserte og mindre formaliserte metoder Analyse av skriftlige materiale Spørreskjemaer, kartleggings- og analysemetoder, Strukturerte og mindre strukturerte intervjuer Scenarier Eksperimentering Protyper Bruksmønstre (use cases ), som f eks. bygger på prototyper Observasjoner, Etnografiske metoder Bruksmønstre (use cases) Brukes til å bestemme funksjonalitet og spesielt hvordan aktører samhandler med systemet Aktør : Bruker eller andre systemer Bruksmønstre modellerer aktiviteter i anvendelsesområdet Det beskriver en avgrenset bruk av (en del av) det framtidige system. Bruksmønstre tillater oss å lage mange ulike scenarier for framtidig bruk FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 9 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 10 Use Cases A Use Case for an Automatic Teller Machine System Actor Use Case 1 Use Case 2 Automatic Teller Machine Withdraw cash Insert card Give PIN Select amount Remove card Take money Use Case 3 Customer Show recent transactions Show currency exchange rates FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 11 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 12 FINF H 04 Arild Jansen AFIN 3

4 Hva er bra med bruksmønstre og mindre bra Beskriver forventet funksjonalitet av det framtidige system på et passende detaljeringsnivå og på en forståelig måte Godt egnet for å utarbeide kravspesifikasjoner Lett å forstå av brukerne Utmerket grunnlag for testing og validering Men bruksmønstre kan låse grensesnitt mellom system og omgivelsene Stimulerer kanskje ikke til å nye arbeidsformer? Etnografiske metoder Etnografi : systematiske studier av andre kulturer ( i deres egne omgivelser) Etnografisk metode i SU-arbeidet : Skal gi best mulig forståelse av arbeidsaktiviteter. Metode: Observasjon, uformelle intervjuer, deltakelse, videobruk etc. Fokus: Studere arbeidstaker på egne premisser (over tid) Vekt på naturlige aktiviteter som inngår i helheten Forskjeller mellom idealer og reell adferd Formelle aspekter Oppfatninger og holdninger av arbeidet Det faktiske arbeidet FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 13 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 14 Problemer ved etnografiske og andre kartleggingsmetoder Drukner vi i data om dages situasjon Er det problemområdet eller anvendelsesområdet (brukerorganisasjonen) vi beskriver Når og hvordan skal vi trekke grenser mellom (data)systemet og omgivelsene Eksempler fra studentweb: Lag noen enkle brusmønstre for student-web Lag et enkelt klassediagrammer for Student: Studieprogram Eksamen Eks: Vi skal lage et nettsted for en kommune. Hva slags metoder tro dere er fruktbare? FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 15 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 16 FINF H 04 Arild Jansen AFIN 4

5 Eksempel på rikt bilde UML - The Unified Modelling Language UML er en standardisert grafisk notasjon for å støtte OO analyse og utforming grafiske symboler og enkel gramatikk (regler for bruk) Uavhengig av programmeringsspråk og utvikl. Metoder Adminstrert av OMG (obj. Man. Group) Aktører: Rumbaugh, Booch, Jacobson, Cod &Yourdan,... Bygger på grunnideene i SIMULA (Dahl&Nygård ) Tilsammen 12 ulike diagrammer FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 17 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 18 De 8 mest vanlige UML-diagrammene Sammenheng UML-diagranner og bruksområde Classe/objekt diagram Komponent diagram (utplasserings) Deployment diagram Bruks mønster diagram Sekvens-diagram Aktivitetsdiagram Samarbeidsdiagram Tilstandsdiagram Use- Case Use-Case diagram Class/object diagram Sequence diagram Collaboration diagram State diagram Activity diagram Component diagram Deployment diagram Logical Component Concurrency Deployment FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 19 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 20 FINF H 04 Arild Jansen AFIN 5

6 Prototyping Noen sentrale spørsmål Hva er prototyping? Hvorfor bruker vi prototyping? Når bruker vi prototyping? Hvilke perspektiver/tilnærminger, metoder og teknikker kan omfatte prototyping? Hva er prototyping Prototyping er en systematisk teknikk for å oversette og prøve ut nye ideer og begreper i praksis. Ulike tilnærminger til prototyping Prototyping som teknikk Lage prototyper til å prøve ut brukergrensesnitt, tekniske løsninger osv. som ikke inngår i den ferdige løsningen Prototyping som metode i evolusjonær SU. Utvikle prototyper som en integrert del av en skrittvis SU-prosessen og vil utgjøre pilotsystem (er) FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 21 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 22 Ulike typer prototyper : A) Ekte (proper) prototyp : bruk og kast, f eks. skal framvise bestemte sider ved brukergrensesnitt eller funksjonelle egenskaper B) Verktøy (Arbeidsbenk, ) Prøve ut tekniske spørsmål i utviklingsarbeidet C) Pilot system : En tidlig versjon som kan bli brukt i anvendelsesområdet som en del av det framtidige system FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 23 For brukerne Hvorfor prototyping Brukerne kan prøve ut operative versjoner tidlig i prosessen Gir god basis forlæring Grunnlag for å planlegge/gjennomføre organisatoriske endringer For systemutviklere Relevante problemer kan avklares gjennom eksperimentering Prototyper representerer en felles basis for kommunikasjon mellom systemutviklere og brukere Utprøving av alternative tekniske løsninger FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 24 FINF H 04 Arild Jansen AFIN 6

7 Ulike mål ved prototyping Utforskende (eksplorerende) prototyping: avklare uklarheter i problemområdet (ekte prototyper) Eksperimenterende prototyping : teste ut ulike aspekter ved teknisk løsning eller f eks. brukergrensesnitt Evolusjonær prototyping : Inngår i en skrittvis SU-prosess (pilot systemer ) Mens de 2 første målene utgjør prototyping en teknikk for å avklare, framskaffe informasjon osv, så innebærer det siste målet prototyping som metode FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 25 Prototyping som tilnærmingsmåte i SU-arbeidet Representerer et evolusjonært syn på SUprosessen Kan lage tidlig virkende versjoner tidlig i prosessen Gjør det mulig å drive programutvikling basert på eksperimentering og erfaring Husk: Må skille mellom prototyping som teknikk og som metode i evolusjonær SU. FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 26 Forhold mellom prototyp og det ferdige system To alternativer 1. Prototypen er en del av spesifikasjonen av det ferdige system (ekte prototype eller verktøy ) for eks. å vise funksjonalitet eller brukergrensesnitt 2. Prototyper blir gradvis utviklet og forbedret til å produsere den framtidige systemløsningen Eksperimentell og/eller iterativ SU Både for brukerne og systemutviklere er det viktig å skille mellom disse alternativer FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 27 Prototyping er ingen enkel løsning på vanskelige problemer Viktig å avklare mål og strategier Prototyping må planlegges Det tar (lenger) tid, både for utviklere og brukerorganisasjon Det stiller krav til brukerne (ansvarliggjøring ) Dere sa at det var dette dere ville ha Viktig å dokumenterer hva som blir besluttet Brukeren (etter 4. prototyp) : Nei, det er ikke slik jeg vil ha det Utvikler: det var dette du sa du ville ha på siste møte FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 28 FINF H 04 Arild Jansen AFIN 7

8 Spiralmodellen Et forsøk på å kombinere evolusjonær tankegang med de positive sider av konstruksjonstenkning Fokus på risiko og reduksjon av risiko Utvikling oppdelt i et sett av sykler (i spiralen) Målsetning (hva skal oppnås f.eks. funksjonalitet, ytelse, etc.) Alternative måter å realisere løsning for dette (utvikle, kjøpe, etc.) Identifisere begrensningene (kostnad, grensesnitt, etc.) FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 29 Spiralmodellen- skjematisk skisse Fastlegge mål og rammer Analyse Vurdering Planlegge neste fase Vurdere alternativer, risikovurderinger Risikoanalyser Krav utforming Prototyping Utvikle neste produkt FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 30 Hvorfor ulike metodologier Mål for et SU-prosjekt vil være svært forskjellig Konstruksjonsprosess, OU-prosess, politisk prosess Egenskaper ved det ferdige system er forskjellig Eks. database, vev-tjeneste, transaksonssystem Ulike rammebetingelsene rundt utvikling av systemet Tekniske, organisatoriske, økonomiske, juridiske,.. SU-prosjektet organiseres på ulike måter Top-down, Bottom-up, spesialist bruker styrt,.. FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 31 Prioriteringer og valg av tilnærmingsmåte I valg av tilnærmingsmåte og konkrete metoder er viktig å definere de viktigste faktorene, og denne prioriteringstabellen kan være nyttig Prioritet Krav Oppfylle krav til Funksjonalitet Oppfylle Leveransetidspunkt (er) Lav Feiltoleranse Kontrollere Ressursforbruk Høyeste Ganske høy Akseptabel FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 32 FINF H 04 Arild Jansen AFIN 8

9 Sammenheng kontraktstype og kostnadsforløp Disse kan illustreres slik: Kostnader Leveransetidspunkt Timepris : PS Fastpris Tid Sammenheng kontraktstype og utviklingsstrategi Fastpris: Sett fra leverandørens/konsulentens side en god betalingsform når usikkerhet knyttet til funksjonalitet er liten. Fokus på å styre leveranse og ressursbruk: Prioriteter: Leveransepkt: H, Ressurser: G, Funksjonalitet og feil : lavere Fossefallmetoden vil ofte kunne være en egnet metode Timepris: Stor usikkerhet knyttet til funksjonalitet/brukergrensesnitt (høy prioritet ), feil: G. Iterativ SU-metode (prototyping) best egnet PS : Her vil usikkerheten kunne være knyttet til flere faktorer, og utfordringen ligger i å avdekke de kritiske risiko-områdene. Prioritetene må fastlegges for hvert prosjekt. Spiralmodellen er en egnet tilnærmingsmåte. Aktuelle metoder kan være MS Foundation, RUP, XP. FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 33 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 34 Systemutviklingsmetoder og teknikker (Utviklingsmetodikker) Hva er en SU-metode Aktivitetsliste Aktivitetsrekkefølge Spesifikasjon av hva som skal leveres Programmoduler, Forslag til milepæler Anbefalte teknikker Sjekklister Rutiner for kvalitetssikring Verktøystøtte IS-strategier Kort oppsummering Behov for ulike tilnærmingsmåter Software engineering (SE) og Sosio-teknisk (SO) er komplementære og ikke alternativer Utviklingsmetodikker (rammeverk for SUarbeidet) Veileder i SU-arbeidet : angir faser og arbeidsformer mm Viktig for kommunikasjon og organisering av prosjektet Må brukes med fornuft, tilpasses avhengig av problemtype, betingelser, kompetanse, kultur osv FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 35 FINF4001 H-06, 31.8 Arild Jansen. AFIN/UiO 36 FINF H 04 Arild Jansen AFIN 9