Graphische Methoden Des Software Entwurfs

Graphische Methoden des Softwareentwurfs Fabian Kasper, März 2006

Eine Einleitung Zitate: „Immer wenn man glaubt, ein idiotensicheres Programm herausgebracht zu haben, wird der reichhaltige Genpool der Natur garantiert innerhalb kürzester Zeit einen besseren Idioten hervorbringen ...“ [Jürgen Ilse in news:de.comp.lang.c]

You should learn from the mistakes of others, because you'll never have enough time to make all those mistakes yourself. [Benjamin Franklin] Fabian Kasper, März

Moderne Projektabwicklung Was der Kunde erklärte

Fabian Kasper, März

Moderne Projektabwicklung Was der Projektleiter verstand

Fabian Kasper, März

Moderne Projektabwicklung Wie es der Analytiker entwarf

Fabian Kasper, März

Moderne Projektabwicklung Was der Programmierer programmierte

Fabian Kasper, März

Moderne Projektabwicklung Was der Berater definierte

Fabian Kasper, März

Moderne Projektabwicklung Wie das Projekt dokumentiert wurde

Fabian Kasper, März

Moderne Projektabwicklung Was installiert wurde

Fabian Kasper, März

Moderne Projektabwicklung Was dem Kunden in Rechnung gestellt wurde

Fabian Kasper, März

Moderne Projektabwicklung Wie es gewartet wurde

Fabian Kasper, März

Moderne Projektabwicklung Was der Kunde wirklich gebraucht hätte

Fabian Kasper, März

Ein Überblick 

Softwareentwicklung: Planung  Analyse  Entwurf  Programmierung  Test  Projektmanagement  Qualitätsmanagement  Konfigurationsmanagement  Dokumentation 

Fabian Kasper, März

Softwareentwurf – Eine Definition 

Wo gehört Softwareentwurf eigentlich hin?  

nur ein kleiner Teil bei der SW-Entwicklung Vorher sollte man wissen, was man entwerfen möchte! hierfür braucht man:   



Göttliche Eingebung Idee Auftrag

Was bedeutet eigentlich Softwareentwurf? „Aus gegebenen Anforderungen an ein Produkt eine Softwaretechnische Lösung zu entwickeln […].„ Fabian Kasper, März [Helmut Balzert]

Graphischer Softwareentwurf Beispiele: 



graphisch entwerfen & programmieren: 

LabView



LEGO Mindstorms (RCX Code)

nur graphisch entwerfen (Modellieren): 

UML

Fabian Kasper, März

LabVIEW 

Blockorientierte „Programmiersprache“



1986 von National Instruments

Anwendungsgebiete:





Messtechnik



Automatisierungstechnik

Programmbestandteile 

Frontpanel (Benutzerschnittstelle)



Blockdiagramm (graph. „Quellcode“) Fabian Kasper, März

LabVIEW (2) 

Programmiert wird, indem man Funktionsblöcke (VIs) platziert  diese Verbindet („Drähte“)  und Abhängigkeiten definiert 

Fabian Kasper, März

LabVIEW (3) Vorteile 

Nachteile 



Relativ einfach





Große Funktionsbibliothek

Wird schnell zum „Drahtwirrwarr“



Laufzeitumgebung zur Ausführung notwendig



Umstrukturierung des Programms aufwändig (verschieben und reorganisieren von vielen Blöcken) Fabian Kasper, März



Einfaches Steuern von externer Hardware (Messgeräte, etc…)

LEGO Mindstorms (RCX Code) 

Roboterbausatz von LEGO



Herzstück: programmierbarer gelber Microcontroller-„Ziegel“



Möglichkeit zur graphischen programmierung



von LEGO entwickelte „Programmiersprache“ auf Block-Basis Fabian Kasper, März

LEGO Mindstorms (2) Programmierung: 

Aneinanderfügen von Blöcken



Jeder Block stellt eine Anweisung, Verzweigung, etc… dar



zwei Blöcke immer direkt aneinander (keine „Drähte“, die verzweigen können)



Programm (Zeichnung) wird am PC compilliert und in den Microcontroller übertragen Fabian Kasper, März

LEGO Mindstorms (3)

Fabian Kasper, März

UML  

  

Unified Modeling Language einheitliche, visuelle, ausdrucksstarke Modellierungs-Sprache UML 1.0 release: 1996; Heute: UML 2.0 Kombination aus Analyse und Entwurf beschreibt objektorientierte Systeme (nicht nur Software, auch z.B.: Geschäftsabläufe):   



Abläufen Strukturen Beziehungen zwischen Komponenten

bietet verschiedene Ansichten des Systems: Fabian Kasper, März

UML (2) 

UML und manche seine Diagramme  Strukturdiagramme (insgesamt: sechs)  Verteilungsdiagramm  Klassendiagramm  Objektdiagramm



Verhaltensdiagramme (insgesamt: sieben)  Anwendungsfall

Diagramm

 Sequenzdiagramm  Zustandsdiagramm  Aktivitätsdiagramm

Fabian Kasper, März

Verteilungsdiagramm (Deployment Diagram) 

ist ein physikalisches Diagramm



zeigt die Verteilung von lauffähiger Software (sog. Artefakte) auf Einheit(en) (sog. Knoten) in einem Netzwerk



Knoten: Hardware, Prozessoren, Laufzeitumgebungen,…



Artefakte: Software (-stücke), Bibliotheken, JAR-Dateien,…

Anwendungsfall Diagramm (Use Case Diagram)  zeigt das Verhalten eines Systems (muss nicht Software sein) aus der Sicht des Benutzers 

indem es Beziehungen zwischen Nutzern (Akteure) und den Anwendungsfällen darstellt



einfach, wird meißt am Beginn des Projekts (für den Kunden) erstellt



Nutzer: Person, Nachbarsystem,…



Anwendungsfall: nach Außen sichtbarer Zustand des Systems; kapselt

Fabian Kasper, März

Anwendungsfall Diagramm (2) (Use Case Diagram)

Fabian Kasper, März

Sequenzdiagramm (Sequence Diagram) 

zeigt den zeitlichen Ablauf einer Reihe von Nachrichten zwischen Objekten



nur für ganz spezielle Aktionen



sagt nichts über Beziehungen zwischen den Objekten aus



vertikal: Zeitachse



horizontal: Nachrichten

Fabian Kasper, März

Sequenzdiagramm (2) (Sequence Diagram)

Im Restaurant

Fabian Kasper, März

Quellenübersicht 





  





Paulus, Conrad: „Werkzeuge in der Software Entwicklung. Softwareentwurf“, URL: http://www.informatik.tu-cottbus.de/~rust/ws19992000/tools/Paulus.pdf [Stand: 12.03.2006] Hörr, Christian (2002): „Softwareentwurf“ URL: www.jaiden.de/Downloads/Softwareentwurf.ppt [Stand: 12.03.2006] Braun / Sivils / Shapiro / Versteegh: „Unified Modeling Languge (UML) Tutorial“ URL: http://pigseye.kennesaw.edu/~dbraun/csis4650/A&D/UML_tutorial/ [Stand 20.04.2001] Wikipedia (DE): URL: http://de.wikipedia.org [Stand: 12.03.2006] Wikipedia (EN): URL: http://en.wikipedia.org [Stand: 12.03.2006] oose.de GmbH: „UML auf gut Deutsch“ URL: http://www.oose.de/uml_auf_gut_deutsch.htm [Stand: 18.09.2004] Holub, Allen: „Allen Holub‘s UML Quick Reference“ URL: http://www.holub.com/goodies/uml/ [Stand: 24.04.2004] G. Chroust / Rational Software Corporation: „Komponentendiagramm, Verteilungsdiagramm, Paket“ URL: www.sea.uni-linz.ac.at/teaching/ss2004/voallsys/downloads/uml-

Fabian Kasper, März

Quellenübersicht (2)  



http://www.software-kompetenz.de/?27032 Jeckle / Rupp / Hahn / Zengler / Queins: ULM 2 glasklar. Carl Hanser Verlag, 2003 www.torsten-horn.de/techdocs/uml.htm

Fabian Kasper, März