8. ICS Development II

Question 1

Die Idee von Objektorientierung

Answer 1

Question 2

Objektorientierte Softwareentwicklung

Answer 2

• Betrachtung von Software als eine Sammlung interagierender Objekte, die zusammenarbeiten, um Aufgaben zu erledigen
• Objekte: Dinge, die in einem Computersystem auf Nachrichten reagieren können
• Konzeptionell werden keine Prozesse, Programme, Dateien definiert - nur Objekte

Question 3

Grundlegende OO-Elemente

Answer 3

• Class / Klasse: Vorlage für ein Objekt; es enthält Variablen, Konstanten und Methoden
• Object: Instanzen von Klassen, die während der Laufzeit existieren; mehrere Objekte können aus einer Klasse initiiert werden
• Association: Beziehung zwischen Klassen oder Objekten
• Instantitation / Instanziierung: Erstellen von Objekten nach der Vorlage einer Klasse während der Laufzeit

Question 4

Grundlegende OO - Konzepte

Answer 4

• Encapsulation / Verkapselung: Daten werden in einem Objekt gespeichert und können nur über die angebotenen Methoden erreicht werden
• Inheritance / Vererbung: Klassen können Attribute oder Methoden von anderen Klassen übernehmen. Die vererbende Klasse wird „Super-Klasse“ oder „Eltern- Klasse“ und die erbende Klasse wird „Unter-Klasse“ genannt
• Messages / Mitteilungen: Eine Nachricht wird an das Objekt gesendet um es anzuweisen, eine Methode auszurufen
• Polymorhism / Polymorphismus: Wenn eine Nachricht an Objekte unterschiedlicher Klassen gesendet wird, geben diese Objekte unterschiedliche Ergebnisse zurück, da die aufgerufene Methode für jedes Objekt anders implementiert werden kann (Bsp. wird die Nachricht „print“ and die Objekte „Adressliste“ und „Bestellung“ gesendet)

Question 5

Objektorientierte Analyse (OOA)

Answer 5

• Beschreibt ein System als eine Gruppe von interagierenden Objekten und generiert ein konzeptionelles Modell innerhalb eines Problem Domains
• Daraus ergibt sich eine Beschreibung, wie sich eine Software verhalten soll
• Das konzeptionelle Modell beschreibt keine Implementierungsdetails; diese werden in der Designphase entwickelt

Question 6

Objektorientiertes Design (OOD)

Answer 6

• Nimmt das durch die objektorientierte Analyse erzeugte konzeptionelle Modell als Input
• Verfeinert jeden Objekttyp, um entsprechend seinem Umgebungskontext in einer bestimmten Sprache implementiert zu werden (=Implementierungsdetails)
• Berücksichtigt die gewählte Architektur sowie technologische Einschränkungen
• Typische Ausgabe: Klassendiagramm

Question 7

Objektorientierte Programmierung (OOP)

Answer 7

• OOP ist ein Programmierparadigma (Muster) für Software
• Es dreht sich um das Konzept der „Objekte“, die aus Datenstrukturen und Methoden bestehen
• Es nimmt die Ergebnisse der OOD als Eingabe
• OO-Sprachen: Java, C++, C#.NET, VB.NET

Question 8

Unified Modeling Language (UML)

Answer 8

• Modellierungssprache, die 1996 von Bosch, Jacobson und Raumbaugh entwickelt wurde
• Standard der OMG (Object Mangement Group)
• Standardisierung von:
• Verschiedenen objektorientierten Notationen
• Methoden in allen Phasen der Softwareentwicklung
• Standardisierung erfolgt durch die Verwendung verschiedener Arten von Modell (datenorientiert, objektorientiert, prozessorientiert, usw.)

Question 9

UML Konzept

Answer 9

• Unterstützt Analyse und Design von objektorientierten Softwaresystemen
• UML beinhaltet verschiedene Sichten auf ein System
• Jede Sicht spezifiziert und dokumentiert ein System aus einer anderen Perspektive
• Jede Sicht wird von einem oder mehreren Diagrammen unterstützt

• UML ist kein Prozessmodell -> UML definiert keinen Prozess, um UML Modelle zu erschaffen

Question 10

UML Struktur

Answer 10

• Grundelemente:

• Objektorientierte Notationselemente
• Zusätzliche Elemente zu Beschreibung des modellierten Systems (z.B Aktivitäten,…)

• Diagramme:

• Zusammensetzung von Notationselementen
• Stellt eine bestimmte Sicht auf ein System dar

• Komplettes Modell:

• Basiert auf den Grundelementen
• Verschiedene Ansichten des gesamten Modells durch verschiedene Diagrammtypen

Question 11

UML Views

Answer 11

Question 12

Use Case View / Fallansicht

Answer 12

• Beschreibt high level Funktionalitäten des Systems
• Wird von Stakeholdern, Designern, Entwicklern und Testern benutzt
• Dargestellt durch Use Case Diagramme
• Dient als Grundlage für andere Ansichten

Question 13

Logical View / Logikansicht

Answer 13

• Beschreibt die zu entwickelnden und zu implementierenden Funktionalitäten
• Beschreibt statische und dynamische Aspekte eines Systems
• Meist von Designern und Entwicklern verwendet
• Dargestellt durch Klassendiagramme, Objektdiagramme (statische Ansicht), Interaktions- und Aktivitätsdiagramme (dynamische Ansicht)

Question 14

Implementation View / Implementierungsansicht

Answer 14

• Beschreibt die Organisation von Softwareelementen bzw. Softwarekomponenten
• Teilt die logischen Einheiten in tatsächliche Softwarekomponenten
• Meist von Entwicklern verwendet
• Dargestellt durch Komponentendiagramme

Question 15

Process View / Prozessansicht

Answer 15

• Beschreibt Prozesse in einem System
• Meist von Entwicklern und Testern verwendet
• Dargestellt durch Zustands-, Interaktions- und Aktivitätsdiagramme
• Unterstützt Behandlung von asynchronen Ereignissen

Question 16

Deployment View / Bereitstellungsansicht

Answer 16

• Beschreibt die physische Architektur und die Zuordnung von Komponenten zu Architekturelementen
• Meist von Designern, Entwicklern und Managern verwendet
• Dargestellt durch Paket-, Komponenten- und Deployment-Diagramme

Question 17

Use Case Diagramm

Answer 17

• Use Cases / Anwendungsfälle beschreiben die Funktionalität, die ein System bereitstellen muss
• Summe aller „Use Cases“ umfasst die technischen Anforderungen eines Systems
• Use Cases definieren die Schnittstelle zwischen Benutzer und dem System
• Die Spezifikation wird zusammen mit dem Kunden entwickelt

siehe Folie 28ff

Question 18

Strukturelle Diaramme

Answer 18

• Class Diagrams / Klassendiagramme:

• Darstellung der statischen Struktur eines Softwaresystems
• Beschreibung der logischen Beziehung zwischen Strukturelementen
• Keine Aktivität oder Steuerungslogik

• Object Diagrams / Objektdiagramme:

• Instanzen eines Klassendiagramms
• „Snapshot“ eines Systems während der Laufzeit

Question 19

UML Klasse

Answer 19

• Klassen werden durch Rechtecke dargestellt, die den Namen der Klasse, ihre Attribute und Methoden enthalten
• Klassenname ist in Singular und beginnt mit einem Großbuchstaben
• Attribute und Methoden sind durch horizontale Linien getrennt
• „+/-„ Attribut/Methode ist öffentlich/privat
• Klassenattribute:
• Gehören zu einer Klasse, nicht zu einem Objekt
• Haben für alle Instanzen (Objekte) den gleichen Wert
• z.B. Attribut „Number“, um die Anzahl der erstellten Objekte für eine Klasse zu zählen
• Klassenattribute sind im Klassendiagramm unterstrichen

• Klassenmethode / Funktionen:

• Klassenmethoden werden innerhalb einer Klasse ausgeführt, nicht mit dem Objekt
• z.B. Anzahl der erstellten Objekte einer Klasse zählen
• Klassenmethode ist im Klassendiagramm unterstrichen

Question 20

Abstrakte Klassen

Answer 20

• Definition / Aggregation von gemeinsamen Eigenschaften
• Eine abstrakte Klasse erlaubt keine Instanziierung (Erzeugen) von Objekten
• Vorlage zum Erstellen von Unterklassen
• Abstrakte Methoden werden standardmäßig „überschrieben“
• Der Name von abstrakten Klassen ist kursiv geschrieben

Question 21

Associations / Assoziationen

Answer 21

• Beschreiben die Beziehung zwischen zwei Klassen
• Wird durch eine Linie dargestellt, die die beiden Klassen verbindet
• Die an dem Verband angehängte Mulitplizität min… max definiert die minimale oder maximale Anzahl der Assoziationen zwischen den Objekten beider Klassen
• (*) bezeichnet eine beliebige Anzahl von Objekten
• Aggregation: Bezeichnet eine „hat eine“ Beziehung
• Komposition: Stärkere Variante einer Aggregation • Bezeichnet eine „besitzt eine“ Beziehung

siehe Folie 37

Question 22

Inheritance

Answer 22

• Bezeichnet eine Beziehung zwischen Elternklassen und Unterklassen
• Wird Am Ende durch eine Linie mit einem leeren Pfeil dargestellt, der auf die Elternklasse zeigt
• Class 2 erbt von Class 1
• Zweck: Wiederverwendungscode (Reuse code), durch Objekte, die auf zuvor erstellten Objekten basieren können

Question 23

Instantiation / Instanziierung

Answer 23

• Darstellung der Relation „Klasse-Objekt“
• Ein Objekt ist eine Instanz für eine Klasse
• Klasse - Attribute - Methoden

wird zu

• Objekt - Attributwert - Nachrichten / Messages

Question 24

Activity Diagram / Aktivitätsdiagramm

Answer 24

• Aktivitätsdiagramme werden zum Modellieren von Workflows in einem System verwendet
• Zentrales Element „Aktivität“: Eine Aktivität ist jede Art von Aktion
• Aktivitäten sind nach Verantwortlichkeiten strukturiert
• Verschiedene Ansichten: Konzeptionsansicht (z.B. Arbeitsprozesse), Implementationsansicht (z.B. Methoden von Objekten)