Indice generale. OOA Analisi Orientata agli Oggetti. Introduzione. Analisi

Transcript

1 Indice generale OOA Analisi Orientata agli Oggetti Introduzione Analisi Metodi d' analisi Analisi funzionale Analisi del flusso dei dati Analisi delle informazioni Analisi Orientata agli Oggetti (OOA) OOA Analisi Orientata agli Oggetti Introduzione La realizzazione di un software inizia con l'analisi del problema che si vuole risolvere. Si intende con il termine analisi lo studio del sistema, che conduce alla descrizione del fenomeno che si vuole realizzare. L'analisi deve considerare nel suo studio oltre al fenomeno d' interesse anche le richieste del cliente. L'analisi conduce alla realizzazione di descrizioni qualitative del sistema e alla definizione delle operazioni funzionali e delle interfacce utente che permettono l' utilizzo dell' applicativo. Le operazioni funzionali sono individuabili dalle caratteristiche fondamentali e da quelle soggette a variazioni in funzione delle necessità del cliente dette opzionali. Analisi Le analisi dei problemi da noi condotte devono essere il risultato delle conoscenze acquisite sul sistema studiato e delle esperienze acquisite da progetti analoghi, ma è importante anche che siano il risultato di un approccio sistematico (metodo d'analisi) che garantisca ai nostri risultati consistenza. Con questa relazione proverò a descrivere il metodo d' analisi orientato agli oggetti che rappresenta odiernamente uno degli strumenti più potenti per l' analisi e la pianificazione dei software. Si definisce dominio di un problema l' insieme di elementi su cui agisce il problema analizzato. Si definisce responsabilità del sistema l'insieme degli elementi che dipendono dall' evoluzione del sistema analizzato. La comprensione di un problema parte dalla definizione del dominio e delle responsabilità del sistema, in quanto con la definizione di essi si individuano gli elementi su cui concentrare l' analisi e che deve gestire il software. La definizione del dominio assume una maggiore importanza delle responsabilità del problema perché ci permette di individuare quali sono gli elementi che possono essere soggetti a variazioni durante la realizzazione del software o anche dopo, per successive richieste del cliente. La determinazione degli elementi opzionali permettono la realizzazione di software robusti ossia facilmente adattabili a variazioni di questi parametri opzionali. In questi anni abbiamo assistito ad un enorme evoluzione del software (dettato forse dalla crescita delle capacità tecnologiche) che ha portato maggiore importanza all' analisi e ai metodi d'analisi dei problemi. Di seguito riporto una descrizione dei metodi d'analisi attualmente impiegati. L' analisi oltre ad avere il compito di permettere la risoluzione del problema nel modo più efficiente

2 deve permettere di ottenere dei risultati validi per tutti i problemi che rappresentano una stessa tipologia di sistemi (Riuso) Metodi d' analisi Analisi funzionale L'analisi funzionale è il metodo di analisi del sistema che prevede la scomposizione del problema in funzioni, sottofunzioni e interfacce. La funzione è un algoritmo ( sequenza di operazioni ) che permette dato un insieme di elementi di ottenere l'insieme di elementi corrispondenti. Scomporre il problema in funzioni significa individuare tutti gli algoritmi alla base del funzionamento del sistema come se descrivessimo il sistema con un insieme di equazioni. L' interfacce delle funzioni rappresentano le relazioni tra gli elementi del dominio o tra le varie azioni compiute dal sistema. Da un punto di vista realizzativo l' analisi funzionale corrisponde ad un software procedurale ossia costituto da tante subroutine che si intersecano. Questo metodo d' analisi si è dimostrato troppo rigido perché è poco adattabile alle variabilità dei problemi e perché poco riutilizzabile per problemi di una stessa tipologia. Analisi del flusso dei dati Il metodo del flusso dei dati analizza il sistema considerando le trasformazioni a cui sono soggetti gli elementi del problema. L' analisi prende in considerazione i seguenti aspetti del problema: trasformazione dei dati memorizzazione dei dati terminatori specifiche del processo dizionari dei dati diagramma entità corrispondenze Questo tipo di analisi è simile per molti aspetti al metodo di analisi utilizzato per lo studio dei database. Il metodo è basato sulla definizione dello stato del sistema. Si intende per stato del sistema una condizione in cui il sistema tende a permanere se non è soggetto ad sollecitazioni. Lo stato del sistema deve essere individuabili in funzione dei valori assunti da alcuni elementi del sistema che rappresentano le variabili di stato. Ogni stato in cui si può trovare il sistema è rappresentabile con un cerchio. Un evento (variazione di un parametro o acquisizione d' input dall' esterno) è rappresentabile come un flusso di dati verso il cerchio è determinano una trasformazione dei dati quindi un flusso di dati in uscita dal cerchio ossia un collegamento verso un nuovo stato del sistema. Flusso di dati input Stato 1 Flusso di dati output Stato 2

3 Questo metodo d' analisi si è dimostrato complesso e quindi difficile da comprendere ed adattare se il problema presenta molti stati. Analisi delle informazioni L' analisi dell' informazione è fondata sull' identificazione delle corrispondenze tra il dominio del problema e gli oggetti. Con questo tipo di analisi gli oggetti rappresentano le occorrenze delle diverse entità nel problema. L'analisi dell' informazione utilizza come strumento fondamentale il diagramma entità corrispondenze che è la rappresentazione delle relazioni esistenti tra le diverse entità che compongono il problema. L' analisi delle informazioni si dimostra molto rigida e complessa pertanto difficilmente adeguabile a modifiche del problema in esame. Analisi Orientata agli Oggetti (OOA) Il metodo d' analisi orientato agli oggetti non si sofferma solo alla individuazione delle classi e degli oggetti e relazioni intese come comunicazioni tra gli oggetti ma individua anche le relazioni formali tra gli oggetti (ereditarietà, polimorfismo ) che rappresentano gli strumenti che conferiscono all' OOA una maggiore flessibilità rispetto alle altre tipologie di analisi conosciute. Di seguito analizziamo gli elementi che costituiscono questo tipo di analisi. Un Oggetto è un istanza che esiste solo durante l'esecuzione di un programma ed è definita da una descrizione statica detta Classe. Il metodo d' analisi OOA rileva le relazioni tra il dominio del problema e le responsabilità descrivendole come una collaborazioni tra oggetti che reagiscono alle sollecitazioni conducendo alla fine al risultato desiderato. L'analisi OOA completa l' analisi delle informazioni già vista inserendo i concetti di comunicazioni tra gli oggetti e sopratutto l'analisi delle struttura generalizzazione specializzazione e tutto parti. Possiamo sintetizzare l' analisi OOA con le seguenti operazioni: Oggetti 1 identificazioni Classi Oggetti 2 identificazioni Strutture 3 identificazioni Soggetti 4 definizioni degli Attributi per ogni Classe 5 definizione dei Servizi per ogni Classe L' oggetto rappresenta un 'astrazione di un ente del dominio del problema. Il sistema deve interagire durante le sua evoluzione con gli oggetti ed essi devono rappresentare a loro volta lo stato del sistema. L' analisi del sistema deve individuare gli oggetti tra i sostantivi (entità) che caratterizzano il modello del sistema, tra i ruoli presenti nelle pratiche operative o nelle unità organizzative del sistema. Classe La classe rappresenta la descrizione statica degli oggetti. Un oggetto nasce dalla propria classe che ne definisce i comportamenti e le proprietà.

4 Struttura Si definisce struttura l' organizzazione del progetto. La struttura è la rappresentazione della complessità del dominio e delle responsabilità del problema. La struttura rappresentano il legame tra gli oggetti che gli costituiscono il dominio e la resposnsabilità. Le strutture sono di due tipi: Specializzazione Generalizzazione (Gen- Spec) Tutto Parti La Specializzazione Generalizzazione (proprietà di estensioni delle classi) è una struttura costituita da una classe in cima, classe primitiva, collegate alle classi che rappresentano delle specializzazioni della classe origine della struttura (gerarchia). Mediante l' analisi di tali strutture si possono definire delle specializzazioni nel dominio e nelle responsabilità del problema, e si possono evidenziare attributi e servizi comuni tra le varie specializzazioni così determinando delle strutture reticolari ossia costituite da gerarchie che si intersecano. Una struttura Specializzazione Generalizzazione è rappresentata unendo le classi che costituiscono la struttura con una linea con un semicerchio. Classe origine Specializzazione 1 Specializzazione 2 La struttura Specializzazione Generalizzazione deve essere cercata tra gli oggetti del dominio e delle responsabilità determinando gli oggetti che rispondano alla domanda sono un tipo di perché tutti gli elementi della struttura sono identificabili come la classe origine (primitiva) eccetto per specializzazioni di alcuni servizi e attributi. La struttura tutto- parti è utile per definire le classi e oggetti che sono collocate ai limiti del dominio e delle responsabilità. Queste classi rappresentano delle appendici degli oggetti che definiscono l' entità del sistema. La struttura tutto parti si deve ricercare tra gli oggetti del dominio e della responsabilità del sistema che mostrano dei rapporti del tipo Insieme parti o contenitorecontenuto o collezioni- membro. Dopo aver definito una struttura tutto- parti è importante verificare che gli oggetti che rappresentano le parti della struttura siano oggetti coinvolti dal nostro problema. La struttura è rappresentata unendo le classi che costituiscono la struttura con una linea con un triangolo. Tutto Parte 1 Parte 2

5 Soggetti I soggetti rappresentano i punti di riferimento per la comprensione del modello del sistema e per la suddivisione di esso in sottosistema. I soggetti sono individuati analizzando le classi più alte delle gerarchie ( strutture Gen Spec). La determinazione dei soggetti deve essere tale da ridurre le interazioni tra i sottosistema da cui risulterà costituito il problema. Il numero di soggetti definiti deve essere tale da ridurre la complessità del sistema mantenendo tutte le informazioni necessarie alla realizzazione del modello. I soggetti sono rappresentati con dei rettangoli. Attributi L' attributo è una qualunque caratteristica di un oggetto che ne rappresenta lo stato. I valori assunti dagli attributi rappresentano lo stato dell' oggetto pertanto sono il risultato dell' evoluzioni e delle operazioni condotte dall' oggetto stesso. Gli attributi di un oggetto non sono modificabili dalle azioni condotte da altri oggetti ma sono visibili agli altri oggetti e utilizzati da questi come dati in funzione dei quali condizionare il proprio comportamento. Un oggetto può interagire con gli attributi di un altro oggetto solo sollecitando un azione di quest' ultimo. Gli attributi di una classe sono individuati determinando le informazioni che occorre conoscere sull' oggetto studiato. Nello studio del problema è necessario determinare a che livello delle strutture è utile disporre un attributo. Se un attributo è disposto in alto in una struttura Gen Sec esso comparirà in ogni oggetto della struttura indipendentemente dalla sua specializzazione. Quando un oggetto per l' espletamento delle sue azioni necessita di conoscere il valore degli attributi di un altro oggetto definisce delle connessioni. Le connessioni rappresentano le relazioni esistenti tra le caratteristiche degli elementi del dominio o delle responsabilità. Le connessioni tra gli oggetti sono rappresentate con delle linee che riportano il numero di elementi che rappresentano l'interdipendenza. Oggetto 1 Oggetto 2 1 m Servizi (Metodi) Un servizio è un comportamento specifico che caratterizza un oggetto e che ne definisce il suo contributo nel risolvere le responsabilità del progetto. Un servizio può avere comportamenti differenti in funzione dei valori degli attributi ( stato ) dell' oggetto stesso e degli altri oggetti. Per definire i servizi occorre individuare il comportamento di ogni oggetto e l' eventuali relazioni con gli altri oggetti. Per ogni oggetto occorre definire gli stati e per ogni stato si identificano i comportamenti dell' oggetto così da determinare il diagramma di stato dell' oggetto. Il diagramma di stato è una rappresentazione grafica in cui ogni stato dell' oggetto studiato è riportato come un cerchio e le azioni che l'oggetto può realizzare in quello stato sono rappresentare con degli archi. I vari archi hanno origina dallo stato da cui e realizzata l' azione rappresentata dall' arco e terminano nello stato in cui l'oggetto si porta al termine l'azione. I messaggi rappresentano delle dipendenze di comportamento tra le varie parti del progetto. Un messaggio è scambiato tra un oggetto mittente, che invia il messaggio quindi richiede il servizio per le proprie necessità, e un oggetto ricevente, che realizza la richiesta da cui dipende l' esecuzione del servizio quindi il risultato dell' azione. I messaggi sono rappresentati con delle frecce.

6 Mittente Ricevente