Dagens forelesning. o Litt mer om design med UML sekvensdiagrammer. Sentralisert og delegert kontrollstil

Transkript

1 Dagens forelesning o Litt mer om design med UML sekvensdiagrammer Sentralisert og delegert kontrollstil Resultater fra et eksperiment o UML klassediagrammer Notasjon: UML klassediagram og objektdiagram Metode: Fra sekvensdiagram til klassediagram INF1050-klasser-1

2 Metode for ansvarsdrevet OO med UML Inf1050 metoden (Iterativ): Analyse av krav (1) Identifiser aktører og deres mål (2) Lag et høynivå bruksmønsterdiagram (3)S Spesifiser hvert tbruksmønster tekstlig tli med hovedflyt og alternativ flyt Objektdesign For hvert bruksmønster: (4) Identifiser objekter og fordel ansvar mellom dem (CRC) (5) Lag sekvensdiagram for hovedflyt og viktige variasjoner (6) Lag klassediagram som tilsvarer sekvensdiagrammene (7) Lag til slutt klassediagram på systemnivå INF1050-klasser-2

3 Delegering g av ansvar i en trelagsarkitektur Forretningsobjekter ( entity objects ) Kontrollobjekter ( control objects ) Kantobjekter ( boundary objects ) Hvor mye ansvar bør kontrollobjektene ha, og i hvilken grad bør vi bevisstgjøre forretningsobjektene våre?? INF1050-klasser-3

4 Hovedflyt for Meld på kurs Objektet som returneres av finn Objektet som returneres av ::finn Objektet som returneres av finn kantobjektet: Kant universitetet: Universitet emnet: kurset: studenten: ok:=meldpaa(studentid, emnekode, semester) <<create>> Hovedflyt: 1. en velger emne 2. Systemet sjekker at studenten er kvalifisert til å ta emnet 3. Systemet finner kurset for emnet 4. Systemet sjekker om det er ledig plass på kurset 5. Systemet registrerer studenten på kurset meldpaa: MeldPaa ok:=meldpaa(studentid, emnekode, semester) studenten:=finn(studentid) t d t( t d tid) emnet:=finn(emnekode) forutsetter:=forutsetterr() kurset:=finn(semester) erledigplass:=ledigplass() paameldingok:=meldpaa(studenten) CRC-kortene forteller deg hvilket objekt som skal motta en bestemt melding ermeldtpaa(kurset) INF1050-klasser-4

5 Hovedflyt for Meld på kurs (Eksempel på Java kode for metoden meldpaa i en sentralisert kontrollstil) public class MeldPaa { public boolean meldpaa(string studentid, String emnekode, String semester) { } // antar at objektet universitetet er tilgjengelig: studenten = universitetet.finn(studentid); emnet = universitetet.finn(emnekode); boolean forutsetter tt = emnet.forutsetterr(); t tt kurset = emnet.finn(semester); boolean erledigplass = kurset.ledigplass(); boolean paameldingok = kurset.meldpaa(studenten); studenten.ermeldtpaa(kurset); return paameldingok; } INF1050-klasser-5

6 Hovedflyt for Meld på kurs (delegert kontrollstil: og har overtatt mye av ansvaret fra kontrollobjektet) kantobjektet: Kant universitetet: Universitet emnet: kurset: studenten: ok:=meldpaa(studentid, emnekode, semester) <<create>> meldpaa: MeldPaa ok:=meldpaa(studentid, emnekode, semester) studenten:=finn(studentid) emnet:=finn(emnekode) ok:=meldpaa(studenten, semester) forutsetter:=forutsetterr() kurset:=finn(semester) ok:=meldpaa(studenten) erledig:=ledigplass() ermeldtpaa(kurset) INF1050-klasser-6

7 Hovedflyt for Meld på kurs (Eksempel på Java kode for metoden meldpaa i en delegert kontrollstil) public class MeldPaa { } public boolean meldpaa(string studentid, String emnekode, String semester) { } // antar at objektet universitetet er tilgjengelig: studenten = universitetet.finn(studentid); emnet = universitetet.finn(emnekode); boolean ok = emnet.meldpaa(studenten, t d t semester); return ok; INF1050-klasser-7

8 Resultater fra et kontrollert eksperiment (*) Design Design 110 DC CC 100 DC CC Mean Effort (minutes) % Corr rect Solutions 50 0 Undergraduate Graduate Junior Intermediate Senior Undergraduate Graduate Junior Intermediate Senior DC = Delegated Control Style CC = Centralized Control Style Totalt 158 Java-utviklere deltok, og skulle gjøre endringer på enten et DC eller et CC design alternativ for det samme systemet. Vi målte tid ( Mean Effort ) og kvalitet ( % correct solutions ) Kun seniorkonsulentene hadde klare fordeler av et delegert (DC) design * Erik Arisholm and Dag Sjøberg, Evaluating the Effect of a Delegated versus Centralized Control Style on the Maintainability of Object-Oriented Software, IEEE Transactions on Software Engineering, 2004 INF1050-klasser-8

9 Delegert vs sentralisert kontrollstil Sentralisert kontrollstil: o Lett å få oversikt over hva som skjer i et bruksmønster o Feilsituasjoner/variasjoner som krever tilbakemeldinger fra en aktør (via kantobjektene) kan enkelt håndteres av kontrollobjektet o Introduserer flere avhengigheter mellom kontrollobjekt og forretningsobjekter. Potensielt mindre gjenbrukbar/vedlikeholdbar kode Delegert kontrollstil: o Mer elegant objektorientert design, men: o Overdreven bruk av delegering gjør det vanskelig å få oversikt (spesielt dersom sekvensdiagrammer ikke er tilgjengelige!) o Litt mer komplisert å håndtere feilsituasjoner/variasjoner som krever tilbakemeldinger fra en aktør (siden all kommunikasjon med kantobjektene må gå via kontrollobjektene) INF1050-klasser-9

10 UML Klasser og objekter Klasse -attributt1 -attributt2 +metode1() #metode2( ) + betyr public - betyr private # betyr protected Objekt:Klasse -attributt1 aggregering = verdi -attributt2 = verdi sammensetning En klasse beskriver hva objektene vet (tilstand/attributter) og hvilke meldinger de forstår (metoder). Objektene er forekomster av klassebeskrivelsen. INF1050-klasser-10

11 Assosiasjoner mellom to klasser Ansatt 0..1 er tildelt 0..1 Parkeringsplass (maks en til en) 1 undervises i (en til mange, hvor emne vet om kurs) er meldt på (mange til mange, hvor kurs vet om sine studenter, student t vet om sine kurs ) Indikator Antall forekomster 0..1 Null eller 1 1 nøyaktig 1 n nøyaktig n 0 eller flere * 0 eller flere 1..* 1 eller flere 1..n 1 eller flere (<= n) INF1050-klasser-11

12 Universitet -navn +finnansatt (fødselsnr): Person +finn (fødselsnr): Person Roller 0..1 arbeidsgiver ansatt 0..1 studieplass student Person -navn - fd fødselsnr ln +... En person kan ha rollen som ansatt på maks ett universitet En person kan ha rollen som student på maks ett universitet (men Per kan godt være student på UiO og ansatt ved NTNU) rapporterer til Ansatt En ansatt rapporterer til maks en annen ansatt, som er sjef 0..1 sjef INF1050-klasser-12

13 Arv Person Universitet -navn -navn 1 - fødselsnr +finnperson(fødselsnr): Person +... Ansatt -ansattid - stillingskode studentid +... INF1050-klasser-13

14 Attributter eller klasser? Ansatt -ansattid - stillingskode ansattid +... Ansatt 1 Stilling -stillingskode +... Ved å utvide stillingskode-attributtet til å bli en egen klasse (Stilling) kan man definere andre attributter og metoder som har spesielt med stillinger å gjøre INF1050-klasser-14

15 Klassediagram vs objektdiagram - emnekode: String - <andre attributter> + finn (semester): + <andre metoder> 1 undervises i emnets - antallplasser: int - antallpaameldt: int - semester: String + ledigplass(): boolean + <andre metoder> Multiplisitetene i klassediagrammet forteller oss at vi kan ha emner uten kurs, men ikke kurs uten emne Inf1000 : emnekode ='Inf1000' undervises i Inf1000h07 : antallpaameldt = 311 antallplasser = 400 semester = 'v07' Inf1050 : emnekode = 'Inf1050' Inf9001 : emnekode = 'Inf9001' undervises i undervises i Inf1050v07 : antallpaameldt = 278 antallplasser = 300 semester = 'v07' Inf1050v08 : antallpaameldt = 299 antallplasser = 300 semester = 'v08' INF1050-klasser-15

16 Infostoff: Eks. på realisering i Java - emnekode: String - <andre attributter> + finn (semester): + <andre metoder> 1 undervises i emnets - antallplasser: int - antallpaameldt: int - semester: String + ledigplass(): boolean + <andre metoder> emnets:hashmap Inf1050v05: Inf1050: 'v05' 'v06' 'v07' 'v08' Inf1050v06: Inf1050v07: Inf1050v08: INF1050-klasser-16

17 Infostoff: Eks. på realisering i Java -emnekode: String -<andre attributter> + finn (semester): + <andre metoder> 1 undervises i emnets - antallplasser: int - antallpaameldt: int - semester: String + ledigplass(): boolean + <andre metoder> public class { } private String emnekode; <andre attributter>; private HashMap emnets = new HashMap(); finn(string semester) { } kurset; kurset = () emnets.get(semester); return kurset; <andre metoder> INF1050-klasser-17

18 Sammenhengen mellom sekvensdiagram og klassediagram Start med sekvensdiagrammet for hovedflyt: o Lag klasser for alle objektene i sekvensdiagrammet. o For hver melding til et bestemt objekt i sekvensdiagrammet: Legg til en tilsvarende metode for klassen til dette objektet. o Legg til de attributtene som hver av disse metodene trenger o Lag nødvendige di assosiasjoner for at klassene skal kunne utføre sine metoder (f.eks. sende meldinger til andre objekter) For hvert sekvensdiagram for en variasjon: o Utvid klassediagrammet med nye klasser, metoder, attributter og assosiasjoner i klassediagrammet basert på meldingene i sekvensdiagrammet for variasjonen. INF1050-klasser-18

19 registrering g bruksmønstermodell Meld på kurs Lag Meld av kurs Lag administrator Betal semesteravgift Registrer eksamensresultat Skiller mellom "" (f.eks. Inf1050) og "" i emnet (Inf1050 v08) Variasjon for "Lag ": Opprett nytt emne Variasjon for "Lag ": Opprett nytt kurs Variasjoner for "Meld på kurs": et forutsetter andre emner: en må ha bestått kurs for emnene Dersom et kurs er fullt: en kan bli satt på venteliste Variasjon for "Meld av kurs": Dersom kurset var fullt: Første student på venteliste blir meldt på kurset INF1050-klasser-19

20 Tekstlig spesifikasjon av Meld på kurs Navn: Meld på kurs Aktør: Prebetingelse: har betalt semesteravgift Postbetingelse: er meldt på kurset eller er satt på venteliste Hovedflyt: 1. en t velger emne 2. Systemet sjekker at studenten er kvalifisert til å ta emnet 3. Systemet finner kurs for emnet 4. Systemet sjekker om det er ledig plass på kurset 5. Systemet registrerer studenten på kurset INF1050-klasser-20

21 Alternativ flyt, steg 1: t finnes ikke: A.1.1 Bruksmønsteret avsluttes Meld på kurs (forts.) Alternativ flyt, steg 2: t forutsetter andre emner: A.2.1 Systemet sjekker at studenten har bestått kurs for emner som forutsettes Alternativ flyt, steg A.2.1: en har bestått kurs for emner som forutsettes: A Bruksmønsteret fortsetter fra steg 3 Alternativ flyt, steg A.2.1: en har ikke bestått kurs for emner som forutsettes: A Bruksmønsteret avsluttes Alternativ ti flyt, steg 3: Det holdes ikke kurs i emnet dette semesteret: t A.3.1 Bruksmønsteret avsluttes Alternativ flyt, steg 4: et er fullt: A.4.1 Systemet spør om studenten ønsker å bli satt på venteliste Alternativ flyt, steg A.4.1: en ønsker å bli satt på venteliste: A Systemet setter studenten på venteliste. A.4.2 Bruksmønsteret avsluttes INF1050-klasser-21

22 CRC-kort for bruksmønsteret Meld på kurs Kant <<boundary>> Kommuniserer med aktøren og kontrollobjektet MeldPaa Universitet <<entity>> Oppslagsobjekt som vet hvilke emner og studenter som finnes i systemet <<entity>> Vet min emnekode Vet hvilke emner som forutsettes Vet hvordan man finner kurs i emnet MeldPaa <<control>> Kontrollerer hendelsesforløpet i bruksmønsteret Meld på kurs Universitet Kant <<entity>> Vet min studentid Vet hvilke kurs jeg har tatt Vet hvilke kurs jeg er meldt opp til Vet hvilke kurs jeg står på venteliste på <<entity>> Vet semesteret som (et kurs i) et bestemt emne holdes Vet antall plasser Vet hvilke studenter som er påmeldt Vet hvilke studenter som står på venteliste INF1050-klasser-22

23 Normal hendelsesflyt for Meld på kurs kantobjektet: Kant universitetet: Ui Universitet itt emnet: kurset: studenten: ok:=meldpaa(studentid, emnekode, semester) <<create>> meldpaa: MeldPaa ok:=meldpaa(studentid, emnekode, semester) studenten:=finn(studentid) emnet:=finn(emnekode) forutsetter:=forutsetterr() kurset:=finn(semester) erledigplass:=ledigplass() paameldingok:=meldpaa(studenten) ermeldtpaa(kurset) INF1050-klasser-23

24 Klasser involvert i hovedflyt Universitet Kant MeldPaa 1) Inkluder klassene du finner i sekvensdiagrammet INF1050-klasser-24

25 Metoder og attributter for hovedflyt Kant MeldPaa - emnekode: String - antallrforutsettes; int +finn: + forutsetterr: boolean Universitet + finn: + finn: + meldpaa:boolean + meldpaa:boolean - antallplasser: int - antallpaameldt: int - semester: String + ledigplass: boolean + meldpaa: boolean - studentid: String + ermeldtpaa: void 2) Inkluder metodene som ble brukt i sekvensdiagrammet 3) Inkluder attributter som metodene trenger INF1050-klasser-25

26 Komplett klassediagram for hovedflyt Kant MeldPaa - emnekode: String - antallrforutsettes; int + finn: + forutsetterr: tt boolean 1 1 Universitet + finn: + finn: 1 + meldpaa:boolean + meldpaa:boolean - antallplasser: int - antallpaameldt: int - semester: String + ledigplass: boolean + meldpaa: boolean kursdeltaker - studentid: String + ermeldtpaa: void 4) Inkluder assosiasjoner som metodene trenger (bruker eller oppretter) 5) Inkluder avhengighetspiler mellom klassene som utveksler meldinger INF1050-klasser-26

27 Alternativ flyt, steg 4 (kurset er fullt og studenten ønsker å sette seg på venteliste) kantobjektet: Kant universitetet: Universitet emnet: kurset: studenten: ok:=meldpaa(studentid, emnekode, semester) <<create>> meldpaa: MeldPaa ok:=meldpaa(studentid, emnekode, semester) studenten:=finn(studentid) emnet:=finn(emnekode) forutsetter:=forutsetterr() kurset:=finn(semester) erledig:=ledigplass() [erledig==false] vilvente:=oenskerventeliste() [vilvente==true] okvent:=settventeliste(studenten) [okvent==true] erpaaventeliste(kurset) INF1050-klasser-27

28 Klassediagram for hovedflyt og alternativ ti flyt (steg 4) Kant + meldpaa:boolean + oenskerventeliste: boolean MeldPaa + meldpaa:boolean -emnekode: String - antallrforutsettes; int +finn: + forutsetterr: boolean 1 - antallplasser: int - antallpaameldt: int - semester: String + ledigplass: boolean + meldpaa: boolean + settventeliste:boolean 1 Universitet + finn: + finn: 1 kursdeltaker - studentid: String venteliste + ermeldtpaa: void + erpaaventeliste: void Legger til nye metoder og assosiasjoner for alternativ flyt INF1050-klasser-28

29 Alternativ flyt, steg 2 (t forutsetter andre emner som studenten har bestått) kantobjektet: Kant universitetet: Universitet emnet: kurset: studenten: ok:=meldpaa(studentid, emnekode, semester) <<create>> meldpaa: MeldPaa ok:=meldpaa(studentid, emnekode, semester) studenten:=finn(studentid) emnet:=finn(emnekode) forutsetter:=forutsetterr() [forutsetter==true] emnene:=forutsettes() harbestaatt:=harbestaattefor(emnene) [harbestaatt==true] true] kurset:=finn(semester) erledigplass:=ledigplass() paameldingok:=meldpaa(studenten) ermeldtpaa(kurset) MldtP t) INF1050-klasser-29

30 Klassediagram for normal hendelsesflyt + alternativ ti flyt steg 2 og 4 Kant + meldpaa:boolean + oenskerventeliste: boolean MeldPaa emne som forutsettes + meldpaa:boolean - emnekode: String - antallrforutsettes; int + finn: + forutsetterr: boolean + forutsettes: [] 1 - antallplasser: int - antallpaameldt: int - semester: String + ledigplass: boolean + meldpaa: boolean + settventeliste:boolean 1 venteliste kursdeltaker bestått kurs Universitet + finn: t t +finn: 1 - studentid: String + ermeldtpaa: void + erpaaventeliste: void + harbeståttefor:boolean Legger til nye metoder og assosiasjoner for alternativ flyt steg 2 INF1050-klasser-30

31 Klassediagram på systemnivå Lag Kant + meldpaa:boolean + oenskerventeliste: boolean Lag MeldAv BetalSemesteravgift RegistrerEksamensResultat MeldPaa emne som forutsettes + meldpaa:boolean - emnekode: String - antallrforutsettes; int +finn: + forutsetterr: boolean + forutsettes: [] 1 1 Universitet + finn: + finn: 1 - antallplasser: int - antallpaameldt: int kursdeltaker - studentid: String - semester: String venteliste +ledigplass: boolean + ermeldtpaa: void + meldpaa: boolean + erpaaventeliste: void + settventeliste:boolean bestått kurs + harbeståttefor:boolean De andre bruksmønstrene vil introdusere nye kontrollobjekter og evt. nye forretningsobjekter, samt nye assosiasjoner, metoder og attributter på eksisterende forretningsobjekter. Kantobjektet vil få flere metoder (antar ett kantobjekt i systemet) INF1050-klasser-31