Ohjelmistojen mallintaminen Ohjelmiston suunnittelu Model driven development Harri Laine 1

Transkriptio

1 Ohjelmistojen mallintaminen Ohjelmiston suunnittelu Model driven development Harri Laine 1

2 Jacobson jakaa ohjelmiston oliot kolmeen tyyppiin liittymäolioiksi (interface objects, boundary objects) - toteuttavat ohjelmiston (käyttö)liittymän - kommunikointi käyttäjien tai oheislaitteiden kanssa kontrolliolioiksi (control objects) - ohjaavat ajoaikaista toimintaa sisältöolioiksi (entity objects) - edustavat tallennettua tietosisältöä ja vastaavat käyttöliittymästä ja kontrollista riippumattomista palveluista Harri Laine 2

3 Olioiden jaottelu tyyppeihin auttaa suunnittelijaa jäsentämään kokonaisuutta ja sijoittamaan palveluja olioille. Esimerkiksi tietosisältöön liittyvää loogisuustarkistusta ei ole syytä sijoittaa liittymäolion palveluiksi, vaan tarkistus sopii paremmin tietosisällöstä vastaavan sisältöolion palveluksi. Käyttötapaukseen liittyvän monimutkaisen työnkulun valvonta olisi parempi antaa erillisen ohjausolion tehtäväksi kuin yrittää upottaa sitä väkisin käyttöliittymäikkunan tai sitä vastaavan sisältöolion vastuulle. Olioiden jaottelu kategorioihin on eräänlainen karkean tason ratkaisumalli Harri Laine 3

4 Oliopohjaisessa kehittämisessä määrittelyn ja suunnittelun raja on epäselvä - useita iteraatioita eri tarkkuustasoilla määrittelyn yhteydessä on laadittu käyttötapausmalli mahdollisesti aktiviteettikaavioita tarkentamaan toiminnan kuvausta luokkamalli (palvelujen määrittely hyvin karkeaa, jos mukana) mahdollisesti elinkaarimalleja hahmoteltu käyttöliittymää (ei käsitelty tällä kurssilla) kuvattu riippuvuuksia (käyttötapaus- käyttöliittymä, käyttötapaus - sisältö) Harri Laine 4

5 Siirryttäessä suunnitteluun Tehdään alustava päätös arkkitehtuurimallista ja sen myötä osajärjestelmiin jaosta Luokkamallia tarkennetaan arkkitehtuuriratkaisun roolit huomioiden Harri Laine 5

6 Suunnittelun eteneminen käyttötapauskohtaisesti Kullekin käyttötapaukselle (tai jos käyttötapauksia on yhdistetty niiden pakkaukselle) vähintään yksi liittymäluokka Kullekin käyttötapaukselle määritellään vähintään yksi kontrolliluokka, jolle annetaan päävastuu käyttötapauksen läpiviennistä Otetaan mukaan apuluokkia sitä mukaa kuin niille ilmaantuu tarve Harri Laine 6

7 Mallin täydennyksessä edetään palvelujen määrittelyn kautta proseduraalinen kontrolli lähdetään liikkeelle käyttötapauksen aktiviteettimallista ja sijoitetaan aktiviteetteja vastaavat palvelut luokille tapahtumapohjainen kontrolli lähdetään liikkeelle käyttötapauksen elinkaarimallista ja määritellään siirtymiä vastaavat tapahtumakäsittelijät palveluiksi Harri Laine 7

8 Tarkastellaan esimerkkinä sukututkimusaineiston raportointisovellusta tutkija descendant_report selected_persons compare_files Aineistot ovat gedcom-standardi muodossa olevina tiedostoina. Aineistojen muodostus ja muokkaus hoidetaan eri sovelluksella Harri Laine 8

9 sisältömalli + kapseloivat liittymämetodit Harri Laine 9

10 Arkkitehtuuriratkaisu käyttötapaukset ovat kaikki raportteja, näiden muodostus voidaan jakaa vaiheisiin sisällön muodostus ulkoasun muotoilu jos sisältö annetaan XML-muodossa on tarjolla valmiita työkaluja muotoilun määrittelyyn - käytetään niitä ratkaisuksi sopisi siis putket ja suodattimet. XMLtyökalut saattavat edellyttää, että koko aineisto on valmis - tyydytään tähän Harri Laine 10

11 Käyttöliittymä voitaisiin toteuttaa ikkunana, jossa voi valita raportin tyypin, määritellä syöttötiedostot ja nimetä tulosaineiston. Ensimmäisessä prototyypissä annetaan syöttötiedot komentoriviargumentteina Harri Laine 11

12 otettu mukaan liittymä- ja kontrolliolioita Harri Laine 12

13 Rakenteen luontimetodit lisätty Harri Laine 13

14 Luonnin idea: Raportointia kontrolloiva olio luo GEDCOMFile olion ja välittää sen argumenttina Lineage-konstruktorille. Konstruktori käy silmukassa läpi tiedoston ja luo elementin vaihtuessa Person tai Family olioita (huom. Person data on aineistossa ennen Family dataa). Person ja Family data muodostuu useasta rivistä. Lineage päättelee kuuluuko rivi vielä samaan kohteeseen jota ollaan tekemässä ja jos kuuluu antaa rivin kohteen käsiteltäväksi. Onko tämä hyvä malli? Harri Laine 14

15 Iteraation tuloksena uusi versio: Raportointia kontrolloiva olio luo Lineage-olion ja välittää konstruktorille tiedostonimen. Konstruktori luo tiedoston ja käy silmukassa läpi tiedoston ja luo elementin vaihtuessa Person tai Family olioita (huom. Person data on aineistossa ennen Family dataa). Person ja Family data muodostuu useasta rivistä. Lineage päättelee kuuluuko rivi vielä samaan kohteeseen, jota ollaan tekemässä, ja jos kuuluu antaa rivin luotavan kohteen käsiteltäväksi Harri Laine 15

16 Harri Laine 16

17 Paritukseen tarvittavia metodeja ja niiden apurakenteita lisätty Harri Laine 17

18 Esimerkin tapauksessa Family ja Person luokilla on samankaltaisia operaatioita. Lineage olion kannalta voisi luontivaiheessa olla yksinkertaisempaa, jos Family ja Person näkyisivät samankaltaisina. Kannattaisi siis harkita yleistysluokan lisäämistä malliin ja osan attribuuteista ja operaatioista siirtämistä sinne. Suunnittelun edetessä pitäisi vielä ratkaista kokoelmien toteutustapa, määritellä XML-rakenne ja laatia metodit xml:n tuottamiselle Onko paritusoperaatioiden oikea paikka sittenkään kontrollioliossa? Harri Laine 18

19 Compare_files Lineage1 Lineage2 Person1 Person2 LastName matchperson Person.byID(id1) Person.byID(id2) likeness getlastname getlastname compare Harri Laine 19

20 a teettää b c tekee Kuinka? Law of Demeter Parempi a:lle ei tarpeetonta tietoa a teettää b getc c tekee a teettää b välitää c tekee a b c getc a b c välittää Harri Laine 20

21 postinkantaja kuljetaposti (posti, paikka) opettaja posti paikka omavahtimestari lähetä (posti, Paikka) vahtimestari postimies getpostimies( ) postinkantaja getpostimies () { return postimies; } lähetä(posti,paikka) { postinkantaja kantaja; kantaja = omavahtimestari.getpostimies; kantaja.kuljetaposti(posti,paikka); } Harri Laine 21

22 postinkantaja kuljetaposti (posti, paikka) opettaja posti paikka omavahtimestari lähetä (posti, paikka) postimies vahtimestari toimitaposti (posti, paikka) toimitaposti () { postimies.kuljetaposti(posti,paikka); } lähetä(posti,paikka) { omavahtimestari.toimitaposti(posti,paikka); } Harri Laine 22

23 Mallikeskeinen ohjelmistokehitys Mallikeskeisen ohjelmistokehityksen perusajatuksena on kuvata ohjelmisto sarjana abstraktiotasoltaan tarkentuvia malleja Käytettävät mallit ja niiden käsitteistö ovat kohdealuekohtaista (e-kaupan malli, tietoliikkennesovellusmalli, pelimalli, ) Kehittäminen tapahtuu mallimuunnosten kautta esim. pelimallista komponenttimalliin Mallimuunnokset pyritään automatisoimaan, lopullinen tulos suoritettava ohjelma Harri Laine 23

24 Mallikeskeinen ohjelmistokehitys /MDA Model driven architecture (MDA) on Object management group:n (OMG) esittelemä kehittämismalli, jossa käytettään OMG:n standardoimia malleja MOF-metamallilla kuvattavissa olevia malleja, UML ja sen profiilit OCL object constraint language täsmälliseen määrittelyyn Harri Laine 24

25 Mallikeskeinen ohjelmistokehitys /MDA Vapaamuotoisia Erityiskielellä esitetty korkean abstraktiotason malli Alemman abstraktiotason toteutusalustariippuva malli ohjelmakoodi Harri Laine 25

26 Mallikeskeinen ohjelmistokehitys /MDA Platform independent model (PIM, alustariippumaton malli): malli ei (joltain kannalta katsottuna) ota kantaa toteutustekniikkaan Platform specific model (PSM, alustariippuva malli): toteutusalusta kiinnitetty (alustan monitasoisuus) PIM PSM / PIM PSM Kerroksia Toisen PIM on toisen PSM Harri Laine 26

27 Mallikeskeinen ohjelmistokehitys /MDA Alusta voisi olla esimerkiksi käyttöjärjestelmätason ratkaisu, komponenttitekninen perusratkaisu (esim. CORBA/EJB), yleinen arkkitehtuurimalli Mallit kohdealuekohtaisia ja kohdealuekohtaiseen käsitteistöön (metamalliin) perustuvia (esim. UML profiilit) Mallien täytyy olla hyvin määriteltyjä ja täsmällisiä Harri Laine 27

28 Mallikeskeinen ohjelmistokehitys /MDA Mallien väliset muunnokset pyritään automatisoimaan Muunnoskuvaukset määrittelevät mallien välisen muunnoksen Tarvitaan kieli muunnosten kuvaamiseen 4g kielet soveltuvat kohteiksi 3g kieliä paremmin, samoin kootut komponentit (asennuskuvausten generointia) Harri Laine 28