Referat

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Referat COMET-Basis

• von Rebekka Oeters
• im Rahmen des Seminars
• Entwicklung eingebetteter und verteilter
  Systeme WS 01/02

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Gliederung

• Überblick über die Softwareentwicklungsmethode
  COMET
• Use Case Modellierung
• Statische Modellierung
• Klassen- und Objektstrukturierung
• Modellierung von endlichen Zustandsautomaten
• Modellierung der Interobjektkommunikation
• UML-RT
• Fazit

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Überblick über COMET

• COMET ist eine Softwareentwicklungs-methode für
  nebenläufige, verteilte und Echtzeitsysteme
• Iterativer Softwarelebenszyklus
• Use Case Modellierung als Ausgangspunkt für alle
  weiteren Entwicklungsphasen

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COMET Objektorientiertes Softwarelebenszyklusmod
el
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Use Case Modellierung

• Beschreibung der funktionalen Anforderungen an
  das System in Form von Use Cases und Akteuren
• Identifikation und Dokumentation von Use Cases
• 4 Arten von Akteuren
• Menschliche Nutzer
• Externe Systeme
• Externe Ein- oder Ausgabegeräte
• Timer

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Elevator Control System
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Use Cases und Akteure des Elevator Control Systems
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Akteure und Use Case Beziehungen

• Primäre versus sekundäre Akteure
• Use Case Beziehungen
• ltltextendgtgt
• ltltincludegtgt

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Use Case Model des Elevator Control Systems
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Statische Modellierung

• Ziel ist die Definition der problem-spezifischen
  und statischen Strukturaspekte des Systems
• Erstellung eines Systemkontext-diagramms zur
  Festlegung der Schnittstelle zwischen dem System
  und der externen Umgebung

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Klassendiagramm für das Elevator Control System
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Systemkontextdiagramm für das Elevator Control
System
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Klassen- und Objekt-strukturierung

• Kategorisierung von systeminternen und externen
  Klassen des Systems mit Hilfe von Stereotypen
• Ziel ist die Identifizierung der konkreten
  Softwareobjekte, aus denen das System komponiert
  wird
• Verwendung von Objektstrukturierungs-kriterien
  und Stereotypen zur Klassifizierung

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Klassifikation von Anwendungsklassen mit Hilfe
von Stereotypen
ltltapplicationgtgt
ltltinterfacegtgt
ltltentitygtgt
ltltcontrolgtgt
ltltapplication logicgtgt
ltltbusiness logicgtgt
ltltalgorithmgtgt
ltltuser interfacegtgt
ltltdevice interfacegtgt
ltltsystem interfacegtgt
ltlttimergtgt
ltltcoordinatorgtgt
ltltstate dependent controlgtgt
ltltinput / output device interfacegtgt
ltltinput device interfacegtgt
ltltoutput device interfacegtgt
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Klassifikation von externen Klassen mit Hilfe
von Stereotypen
ltltexternalgtgt
ltltexternal usergtgt
ltltexternal systemgtgt
ltltexternal devicegtgt
ltltexternal timergtgt
ltltexternal input / output devicegtgt
ltltexternal output devicegtgt
ltltexternal input devicegtgt
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Objektstrukturierungskriterien (1)

• Ziel ist die Klassifikation der Objekte, die in
  einem System enthalten sind, bzgl. ihrer Rolle,
  die sie im System spielen
• Verwendung von Objektstrukturierungskriterien
• Interface Objects
• Device Interface Objects
• User Interface Objects
• System Interface Objects

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Objektstrukturierungskriterien (2)

• Weitere Objektstrukturierungskriterien
• Entity Objects
• Control Objects
• Coordinator Objects
• State dependent control Objects
• Timer Objects
• Application Logic Objects
• Business Logic Objects
• Algorithm Objects

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Endliche Zustandsautomaten

• Ziel ist die Modellierung der zustands-abhängigen
  Aspekte eines Systems
• Ein Statechart beschreibt alle möglichen
  Zustände, die ein Objekt einnehmen kann
• Ein Statechart repräsentiert meist ein
  zustandsabhängiges Objekts innerhalb eines
  Systems
• Entwicklung von Statecharts mit Hilfe der in den
  Use Cases beschriebenen Interaktionsabfolgen

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Statecharts

• Zustände und Events
• Events und Conditions eventcondition
• Actions event / action
• Entry Actions entry / action
• Exit Actions exit / action
• Activities do activity
• Hierarchische Statecharts
• Orthogonale Statecharts

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Statechart für den Use Case Stop Elevator at Floor
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Top-level Statechart für das Elevator Control
System
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Modellierung der Interobjektkommunikation

• Ziel ist die Definition der Kommunikation
  zwischen Objekten
• Kollaborationsdiagramme versus Sequenzdiagramme
• Beide Diagramme stellen jeweils immer nur eine
  Interaktionsabfolge innerhalb des Systems dar
• Bezeichnung von Messages

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Aufbau der Bezeichnung von Messages
A ? Use Case ID
Open Door ? message name
A9 Open Door
9 ? message sequence number (main sequence)
A9a Off Elevator Lamp
a ? concurrent message (parallel sequence to 9)
A9a.1 Elevator Lamp Output
.1 ? numeric sequence following 9a
A9b Arrived (Floor )
Floor ? argument list
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Kollaborationsdiagramm für den Use Case Stop
Elevator at Floor
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Sequenzdiagramm für den Use Case Stop Elevator at
Floor
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UML-RT

• UML Erweiterung zur Modellierung von verteilten,
  eingebetteten Echtzeitsystemen
• UML-RT wurde bei der Firma Rational Software von
  Bran Selic und Jim Rumbaugh entwickelt und geht
  in den UML 2.0 Standard ein
• Ziel ist die Defintion des genauen und
  vollständigen Kommunikationsablaufes zwischen
  Objekten mit der Möglichkeit, Klassen und
  Komponenten wiederzuverwenden
• Einführung von fünf Stereotypen
• ltltcapsulegtgt
• ltltconnectorgtgt
• ltltportgtgt
• ltltprotocolgtgt
• ltltprotocol rolegtgt

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UML-RT Modellierungselemente
Kapsel
Protokoll
Ports
Conjugate Ports
Relay Port
Relay Port
End Port
End Port
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UML-RT Klassen- und Strukturdiagramm
Strukturdiagramm der TopLevelCapsule
aHello
aWorld
/ aHello Hello
/ aWorld World
World
Hello
helloPort log
helloPort timing log
ltltportgtgt
helloPort
ltltportgtgt
helloPort
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Fazit

• Inkrementelle, Use Case basierte und iterative
  Softwarewareentwicklung ermöglicht flexible
  Reaktionen bei auftretenden Problemen oder sich
  ändernden Anforderungen
• Hoher Konsistenzanspruch bzgl. der Dokumente z.B.
  zwischen Use Cases, Statecharts und
  Kollaborationsdiagrammen
• UML-RT bietet im Gegensatz zu Kollaborations-diagr
  ammen die Möglichkeit, Interaktionen zwischen
  Objekten genau und vollständig zu spezifizieren

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Literaturangaben

• Designing Concurrent, Distributed, And Real-Time
  Applications with UML, Hassan Gomaa, 2000
• Unified Modeling Language 2.0 Proposal version
  0.63 (draft)
• Einsatz der Unified Modeling Language zur
  Entwicklung von Kfz-Steuerungssoftware,
  Mark-Oliver P. Reiser, 2000
• Mapping Architectural Concepts to UML-RT,
  Shang-Wen Cheng und David Garlan, 2001