Ohjelmistojen mallinnus Ohjelmistoarkkitehtuuri 2 28.11.2008 Harri Laine 1
Ohjelmistoarkkitehtuuri Rajapinta UML:ssä piirteiden (attribuuttien ja operaatioiden) kokoelma, josta ei voi suoraan luoda ilmentymiä rajapinnan toteuttava olio tarjoaa julkisen pääsyn ko. piirteisiin rajapinta käytettävissä vain toteuttavien luokkien kautta - toteuttava luokka perii rajapinnan Rajapintaa käytetään usein attribuuttien ja parametrien tyyppinä, kuvaamaan sitä, että mikä tahansa rajapinnan toteuttava olio voi olla todellisena parametrina 28.11.2008 Harri Laine 2
Ohjelmistoarkkitehtuuri Rajapinnat Javassa rajapinnassa voidaan määritellä vain vakioattribuutteja ja operaatioiden otsakkeita (ei toteutusta) luokka voi periä vain yhden (abstraktin tai konkreettisen) luokan, mutta voi toteuttaa useita rajapintoja Abstrakti luokka (abstract class) esittelee vähintään yhden operaation, jota ei ole toteutettu kyseisessä luokassa ei voi suoraan luoda ilmentymiä 28.11.2008 Harri Laine 3
Ohjelmistoarkkitehtuuri Rajapintojen kuvaustavat <<interface>> A toteutusriippuvuus= perinnältä näyttävä ja pitkälti sitä vastaava A A ClassA ClassA ClassA 28.11.2008 Harri Laine 4
Ohjelmistoarkkitehtuuri Rajapintojen avulla voidaan poistaa joitain riippuvuussyklejä. Rajapinta sisällytetään tällöin samaan pakkaukseen kuin sen käyttäjä 28.11.2008 Harri Laine 5
Ohjelmistoarkkitehtuuri 28.11.2008 Harri Laine 6
Ohjelmistoarkkitehtuuri 28.11.2008 Harri Laine 7
Proseduraalinen / tapahtumapohjainen ohjelmakontrolli Ohjelmiston toimintakontrolli (control flow) määrittää, mitä operaatioita ohjelmassa suoritetaan ja missä järjestyksessä Proseduraalinen kontrolli operaatiot käynnistetään proseduurikutsuilla. Jos operaatio tarvitsee syöttötietoa se odottaa kunnes on saanut tiedot, suorittaa käsittelynsä ja palauttaa kontrollin kutsujalle 28.11.2008 Harri Laine 8
Proseduraalinen / tapahtumapohjainen ohjelmakontrolli Tapahtumaperustainen kontrolli Ohjelman ytimenä on silmukka, joka odottaa ulkoisia tapahtumia (event) tapahtumajonosta. Tapahtuma voi olla esimerkiksi syötteen valmistuminen, häiriöilmoitus, ulkoa tuleva viesti. Tapahtuman aiheuttaja lähettää tapahtuman jonoon. Jonoa tarkkailevassa silmukassa tapahtuma ohjataan siitä kiinnostuneille käsittelijöille (silmukka kutsuu käsittelijää ja välittää sille tapahtuman) Käsittelijät on rekisteröity tapahtumista kiinnostuneiksi Yllä esitetty kuvaa asynkronista tapahtumankäsittelyä 28.11.2008 Harri Laine 9
Proseduraalinen / tapahtumapohjainen ohjelmakontrolli Tapahtumia voidaan käsitellä myös synkronisesti Tällöin tapahtumia ei viedä jonoon vaan tapahtuman aiheuttaja kutsuu suoraan rekisteröityneiden käsittelijöiden käsittelymetodia välittäen niille parametrina luomansa tapahtuman Tässäkään tilanteessa käsittelijän ei tarvitse odottaa syötettä. 28.11.2008 Harri Laine 10
Proseduraalinen / tapahtumapohjainen ohjelmakontrolli PDialogEvent PDialog +adddialoglistener() -firedialogevent() +dook() «layer» presentation «uses» PWindow +init() IPDialogListener +processdialogevent() «layer» control «uses» ICPresenter +init() CActioner +processdialogevent() public class PDialog { private CActioner IPDialogListener act; lst; private PDialogEvent evt; public void adddialoglistener(ipdialoglistener adddialoglistener(cactioner a) { l) act { lst = = a; l; } private void firedialogevent() { if (evt!= null) evt = new PDlgEvent(); if (lst (act!= null) lst.processdialogevent(evt); act.processdialogevent(evt); } } public void dook() { firedialogevent(); } } CInit public class CActioner { public void processdialogevent( PDialogEvent evt) { // do something with evt } } 28.11.2008 Harri Laine 11
Perusrakenne Ohjelmiston osiinjakoon vaikuttaa myös se millainen perusrakenne (arkkitehtuurityyli, architectural style) ohjelmistolle valitaan Seuraavassa esitellään lyhyesti muutamia: 28.11.2008 Harri Laine 12
Jaettu tietovarasto (repository) Osajärjestelmät käyttävät ja muokkaavat yhtä keskeistä tietovarastoa Osajärjestelmät ovat suhteellisen riippumattomia toisistaan, helppo lisätä uusia Yhteistyö tietovaraston kautta Kontrollin ohjaus osajärjestelmissä tai tietovarastossa Esimerkkejä: tietokantajärjestelmät, kääntäjät, CASE-ohjelmistot 28.11.2008 Harri Laine 13
Putket ja suodattimet Pipes and Filters Ohjelmisto saa syötteenään aineistoa, jonka käsittely on perusteltua jakaa useaksi peräkkäiseksi vaiheeksi Suoraviivainen ratkaisu ongelmaan olisi käyttää peräkkäisiin eräajoihin pohjautuvaa ratkaisua (batch sequential), jossa jälkimmäinen vaihe käyttää syöttöaineistonaan edellisen vaiheen tuottamaa tiedostoa ja aloittaa sen käsittelyn kun edellinen vaihe on saanut työnsä kokonaan valmiiksi 28.11.2008 Harri Laine 14
Putket ja suodattimet Putkiin ja suodattimiin perustuvassa ratkaisussa suodattimet (filters) hoitavat inkrementaalisesti tiedon käsittelyn Saapuvaa tietoa käsitellään saapumisjärjestyksessä. Tulostietoelementit voidaan tuottaa pienehkön syöttöaineiston osan perusteella. Suodatin ottaa tarvitsemansa määrän tietoa syöttöjonosta ja tuottaa tietoa tulosjonoon rikastaa, jalostaa, muuntaa esitysmuodon 28.11.2008 Harri Laine 15
Putket ja suodattimet UNIX putkia putket sed grep awk suodattimet 28.11.2008 Harri Laine 16
Model/View/Controller (MVC) MVC:ssä eristetään tietosisältö (model) sen esittämisestä (view) ja siihen kohdistuvan käsittelyn hallinnasta (controller). Sisältöoliot (model) pitävät sisällään kaikki esitettävät tiedot ja niiden muuttamiseen tarvittavat operaatiot. Ne eivät tiedä mitään käyttöliittymästä, tietojen esittämismuodoista eivätkä tiedoille käyttöliittymässä tehtävistä operaatioista. 28.11.2008 Harri Laine 17
Model/View/Controller Sisältöoliot tarjoavat käyttöliittymästä riippumattomat operaatiot tietojen hakuun ja muokkaukseen. Esim. sisältöolio kello: ylläpitää sisäisesti kellonaikaa tarjoaa operaation ajan kysymiseksi tarjoaa operaatiot ajan asettamiseksi 28.11.2008 Harri Laine 18
Model/View/Controller Näkymäoliot (view) esittävät niihin liitettyjen sisältöolioiden tilaa. Ne käyttävät hyväkseen sisältöolion kyselypalvelua saadakseen tilan selville. Esim. Kellon voisi liittyä kaksi näkymäoliota: analogianäyttö ja digitaalinäyttö. Ohjausoliot (controller) hallitsevat sitä, miten käyttäjä voi vaikuttaa sisältöolioiden tietoihin. 28.11.2008 Harri Laine 19
Model/View/Controller Application View Controller Model Database & Web Services 28.11.2008 Harri Laine 20
Model/View/Controller Sisältöolio rekisteröi näkymän lisää-näkymä operaatiolla ja vastaavasti se voi kytkeytyä siitä irti (poista-näkymä) Ohjain voi vaikuttaa suoraan näkymän tilaan tai epäsuorasti muuttamalla sisällön tilaa. Kun sisällön tila muuttuu sisältöolio tiedottaa asiasta kaikille olion tilasta kiinnostuneiksi rekisteröityneille näkymille. 28.11.2008 Harri Laine 21
Model/View/Controller Tarkkailija: olio, joka rekisteröityy kiinnostuneeksi kohteen tilasta ja tarjoaa kuuntelupalvelun (update), jonka avulla tilamuutoksesta tiedotetaan sisältö * tarkkailija (observer) näkymä ohjain 28.11.2008 Harri Laine 22
Asiakas - palvelin Client- server Palvelin osajärjestelmä tarjoaa palveluita asiakas osajärjestelmille. Palvelupyynnöt etäproseduurikutsuina tai välittäjän kautta. 28.11.2008 Harri Laine 23
Kolmikerrosarkkitehtuuri Kolme kerrosta: liittymä (interface) kaikki oliot, joiden kanssa käyttäjä on tekemisissä sovelluslogiikka (application logic) Ohjaus- ja sisältöoliot, jotka toteuttavat sovelluslogiikan tallennus ajokerrasta toiseen säilyvän tiedon tallennus Nelikerrosarkkitehtuurissa liittymä jakautuu asiakas (asiakaskoneessa) ja palvelinosiin (palvelimessa) 28.11.2008 Harri Laine 24