Session 11: Introduktion til Systemudvikling

Session 11: Introduktion til Systemudvikling

KravDesign

RealiseringTest

Hvad er systemudvikling?

UCN AK IT: Softwarekonstruktion 2

Få en ide /

Identificer behov

find krav design løsning realiser ide

vedligehold løsningen

2013-02-05

Proces-tilgange


• Vandfaldsmodel: Et sekventielt gennemløb gennem hovedaktiviteterne.

• Iterativ model: Planlægning af aktiviteter sker successivt og tilpasset omstændighederne

2013-02-05

Traditionel vandfald model

UCN AK IT: Softwarekonstruktion2013-02-05 4

IT-udviklingsprocesser

2013-02-05 5

• Klassisk opfattelse:– Processen er plandreven:

• Er dokumenterbar• Kan gentages• Er forudsigelig

– Hviler på den antagelse• at problemet er velforstået inden start• at en præcis kravspecifikation foreligger/kan

udarbejdes

UCN AK IT: Softwarekonstruktion



• Brugerne ved ikke hvad de vil have, før de reelt har fået IT systemet.

• Analysis paralysis.• Nye muligheder dukker op. • Krav ændres. Brugernes/kundens

prioriteter ændres.

2013-02-05


2013-02-05 7

• Moderne udviklingsprocesser er agile:– Situationsbestemte– Iterative og inkrementelle– Eksperimenterende

• Udviklerne lærer, mens de udvikler• Ofte opdages nye behov og muligheder

undervejs



2013-02-05 8

• Klassisk • Agil

Specifikation

Løsning

Specifikation

Løsning

…og specifikationen ændrer sig undervejs…



UNIFIED PROCESS (UP)– METODEN ?

2013-02-05

Udviklingsmodel, metode og notation


• En udviklingsmodel er en samling af aktiviteter, der fører frem til det færdige IT system

• En metode er konkrete retningslinjer for, hvordan de enkelte aktiviteter skal udføres– UP er både en udviklingsmodel og en metode

• En notation er et sprog til beskrivelse og visualisering– Unified Modelling Language (UML) er en fælles standard

for visualisering af modeller og understøttes af forskellige case-værktøjer

– UP og mange andre metoder benytter UML.

2013-02-05

Discipliner, aktiviteter og produkter


Krav : Domænemodel: hvilke informationer skal håndteres i systemet (klasser) Use cases: hvilke funktioner skal der være i systemet Ikke-funktionelle krav: brugervenlighed, svartider, sikkerhed, vedligeholdelsesvenlighed…

Design løsning: arkitektur database klassedesign (metoder og objektinteraktion) hvordan skal skærmbilleder se ud (GUI)

Realiser Programmer og test Database

2013-02-05

Domænemodel• Find entiteter/objekter, som systemet skal håndtere.• Objekterne skal komme fra domænet – være fra brugerens verden.• Beskriv deres sammenhæng (associeringer, aggregeringer,

specialiseringer)

• Se tidligere lektioner.

2013-02-05 UCN AK IT: Softwarekonstruktion 12

Indhold af kravsspecifikation


En kravspecifikation skal indeholde flg.:1. Funktionelle krav til IT systemet (use cases)2. Information som IT systemet skal registrere

(domænemodel)3. Ikke-funktionelle krav

I det følgende drejer det sig om 1. og 2. – use cases og domænemodel

Hvad er en use case?


• Use cases er beskrivelser af systemets funktionalitet set fra en brugers (kaldet aktør) perspektiv.

• Gennem use casen fortælles historien om hvordan en aktør bruger et system og herigennem illustreres de funktionelle krav.

• En use case kan defineres som en samling af relaterede succes og fejlscenarier, som beskriver hvordan en aktør bruger systemet til at opnå et bestemt mål.

Gode og dårlige use cases


Gode eller dårlige?– Administration af

bøger– Registrer bogens

titel– Udlån af bog– Ret reservation– Slet reservation

• Kriterier:– Afsluttede; målet er nået; kaffepause– Små beslægtede opgaver bundtes i én beskrivelse

(CRUD)

Kontrol: Er alle opgaver med?– Er alle aktørernes

opgaver dækket?– Er kritiske opgaver

med?– Kan alt data

registreres, ændres, slettes (CRUD)?

Eksempel: Hændelsestabel fra et ordresystem

Hændelse Aktivitet Step i brugen af IT systemet Aktør

Kunde afgiver ordre

Registrer ordre

Registrere varerRegistrere kundenGemme ordrenUdskrive ordreseddel og faktura

Ekspedient

Faktura sendt til kunden

Overvåg ordre

Sammenligne betalingsfrist med dags datoGenfremsende hvis overskredet (hændelse ”Tid til betaling”)…..

System

……

…….

……

16

= Use case Step i use case

”Rolle” der bruger systemet

2013-02-05 UCN AK IT: Softwarekonstruktion

Use case diagram – første version for ordrestyring

• Er en grafisk model over systemets funktionalitet og kommunikationen med dets aktører

• Omfatter:– Use cases– Aktører– Associeringer mellem use

cases og aktører– Systemafgrænsning (ikke

vist)


Udvidelse af use case diagrammet for ordrestyring

• Afvigelser fra et normalt flow i forretningsscenariet, fx– Annuller ordre– Registrer returvare osv…

• Vedligeholdelse af varebeholdning– Registrer vare– Find vare– Ændre vareoplysninger– Slet vare

• Vedligeholdese af kundekartotek– Registrer kunde osv


Samles i use casen: Håndter vare - CRUD

Samles i use casen: Håndter kunde - CRUD

Udvidet use case diagram for ordrestyring


Opsummering: Find aktører


• Tag udgangspunkt i hvem/hvad der bruger systemet og hvilken rolle de spiller? – Generaliser.

• Ud over de aktører der deltager i forretningsprocessen kan der være andre, fx systemadministrator, leder.

• Brug en tidsaktør til tidsafhængige funktioner.• Aktørerne navngives, og beskrives ud fra et

forretningsperspektiv.• Eksempel:

– Navn: Ekspedient– Opgave: Er ansvarlig for at modtage og registrere

ordrer fra kunder, samt vedligeholdelse af kundekartotek

Opsummering: Find use cases


• Forretningskritiske use cases findes ved at kortlægge hændelser i forretningsområdet, der initierer aktiviteter, som skal understøttes af IT.

• Herudover kan man kigges på de primære aktører og deres formål med at bruge systemet.

• Ud over de forretningskritiske use cases vil der typisk være use cases for afvigelser i forretningsprocessen samt til vedligeholdelse.

• Fokus i afgrænsningen af use-cases skal være, at use casen skal give aktøren en observerbar nytteværdi (kaffe pause testen: fortjener aktøren at holde kaffepause efter use casen er afsluttet?).

• En hyppig fejl er at use cases fastlægges på et for lavt niveau, fx er Udskriv bekræftelse som regel en del af noget andet.

Beskrivelsesformater for use cases


• Overordnede tekstuelle beskrivelser i en kort summeret form (kunderettet)– brief: tekstuel beskrivelse af happy days scenariet

– casual: variationer af happy days scenarier

• Detaljerede beskrivelser i en “expanded” form - fully dressed– Trinene i use casen og variationer heraf beskrives i detaljer

• En grafisk visning af interaktionen i use casen i et systemsekvensdiagram – SSD (udviklerrettet)

• Alle use cases beskrives brief og/eller causal. Kun de kritiske beskrives fully dressed med tilhørende SSD og kontrakter

Use case beskrivelse:Kort- eller oversigtsform (brief)

• ”Steps” fra hændelsestabellen samt mock up’s af skærmbilleder giver input til use case beskrivelserne.

• Template for brief beskrivelse : – Use case: Navn på use casen– Beskrivelse: En overordnet men komplet beskrivelse

af hvem der initierer use casen, de forventede systemhandlinger og responsen herpå, der tilføjer værdi for aktøren.


Eksempel: Brief use case beskrivelse

Hændelsestabel giver input til beskrivelse af use case:


Hændelse Aktivitet Step i brugen af IT systemet Aktør

Kunde afgiver ordre

Registrer ordre

Registrere varerRegistrere kundenGemme ordrenUdskrive ordreseddel og faktura

Ekspedient

Brief beskrivelse, Use case: Registrer Ordre• En kunde henvender sig for at afgive en ordre. Ekspedienten bruger

systemet til at oprette en ny ordre, tilføje varer til ordren, registrere kundeoplysninger, gemme ordren og udskrive ordreseddel og faktura. Undervejs viser systemet detaljer om varerne, deltotal og total.

Prioritering af use cases


• Systemet designes, implementeres og testes igennem et antal iterationer jf. UP modellen.

• De højest prioriterede use-case analyseres, designes og kodes i de første iterationer (så må man formode at resten også kan laves).

• Trin i udvikling af use-cases:1. Use-cases identificeres og de vises i et UML use-case diagram.2. Dernæst beskrives de på brief eller casual form.3. På dette grundlag prioriteres use-cases (ud fra arkitekturmæssig

vigtighed, risici og forretningsværdi), og derefter analyseres de vigtigste med henblik på design ved prototyper og ”fully dressed” beskrivelser.

Use case beskrivelse: ”Fully dressed”


• Detaljering af use cases i step (flow of events): – Aktørhandling < - > Systemsvar.

• Tilføjelse af aktører samt pre- og post betingelser. • Brief-beskrivelser bruges som udgangspunkt for ”fully

dressed” beskrivelser.

Use case: Registrer Ordre

Flow of events i fully dressed beskrivelse :1. Use casen starter med at en kunde henvender

sig telefonisk for bestille varer.

2. Ekspedienten påbegynder en ny ordre.

3. Systemet opretter en ny ordre.

4. Ekspedienten angiver id på de ønskede varer.

5. Systemet returnerer varebeskrivelse, pris, deltotal , samt løbende total.

6. Ekspedienten tilføjer det ønskede antal varer.

7. Systemet tilføjer varen.

8. Trin 4-7 gentages indtil alle varer er tilføjet.

9. Ekspedienten angiver leveringsoplysninger.

10. Systemet validerer oplysningerne og registrer kunden.

11. Ekspedienten afslutter orden.

12. Systemet gemmer ordren.

13. Ekspedienten beder om en ordreseddel og faktura.

14. Systemet udskriver en bekræftelse.2013-02-05 UCN AK IT: Softwarekonstruktion 27

2. Respons på vare nr 1231

Mock UP’s fra test:

1. Start på registrering af varer

Fully dressed af use casen: Registrer ordre


Domænemodel vs. use cases

• I systemudviklingskredse diskuteres:– ”Model før krav”

(skandinavisk skole).

– ”Use cases før model”(amerikansk skole).

• De udvikles ”hånd-i-hånd”. (og skal noget komme først, så hælder denne forelæser til ”model-før-krav”).


?

Design


Design løsning: arkitekturdatabaseklassedesign (metoder og objektinteraktion)hvordan skal skærmbilleder se ud (GUI)

2013-02-05


N-tier (multi-tier) Architecture

WebServer

Browser

Client

Internet

Dedicated Client

• Database access layer: All code to access database is here. Makes it possible to change data store.

• Web server accesses application layer – not the database directly.

• Easier maintenance:• No business logic in the web

server (or other clients).• Application server: All (almost)

business logic is re-used.• New client may be added without

code duplication.

DB

DatabaseServer

Application Server

Database Access Layer

Backend

New Dedicated Client

Mobile

Client

Client accessing web services

Databasedesign

• Tabeller designes ud fra domænemodellen

– En tabel pr. objekt– Customer– (Bank)Account

Meget mere i næste fag:-)


1- n associeringen fra Customer tilBankAccount implementeres i databasen ved at inkludere custNo som fremmednøgle i Account.

Klassedesign• Designklassediagram:

– Metoder på klasser og objektinteraktion fastlægges.– Controllere tilføjes.– Data access klasser.


2013-02-05 34

Om test

• Test udføres altid i henhold til specifikationer.• En test kan aldrig påvise korrekthed - kun

tilstedeværelse af fejl!• En succesfuld test finder fejl!!!• Udvikleren skal ikke teste sig selv.• Et system er færdigtestet, når hyppigheden af fejl er

reduceret til et forretningsmæssigt acceptabelt niveau!!


2013-02-05 35

Testmodel

En samling af– Test-cases– Test-procedurer– Eksekverbare komponenter, som tester

Omfatter typer af test:– Modultest eller unit-test (klasseniveau)– Integrationstest– Systemtest– Accepttest


Test model

Krav

Arkitektur

Accepttest

Integrationstest

Design

Design metoder Test af metoder

Test af klasser

2013-02-05 UCN AK IT: Softwarekonstruktion 36Kodning

2013-02-05 37

Modultest (unit-test)

• Alle en klasses metoder skal testes• Black-box test ud fra specifikation

(pre- og post-betingelser)• White-box test udfra kendskab til

intern struktur:– test grænsetilfælde og normaltilfælde


2013-02-05 38

Integrations- og systemtest

• Integrationstest skal finde fejl i måden moduler spiller sammen på og udføres efter hvert build. (Design by Contract er vigtigt.)

• Systemtest skal finde fejl i systemet som helhed og udføres i slutningen af hvert gennemløb af implementationsprocessen


2013-02-05 39

Test-cases

• Test-cases findes udfra use-case modellen• Hver test-case tester et scenarium for en use-

case• En test-case skal specificere input, forventet

output og evt. betingelser for testen• Husk også belastningstest!!!


2013-02-05 40

Test-procedurer og komponenter

• Test-procedurer specificerer, hvordan en test gennemføres– kan være manuelle– eller - bedre - automatiske

• Test-komponenter - eller drivere– automatisering af testprocedurer

• Tilstræb design af test-procedurer og -komponenter, så der er så meget genbrug som muligt


Documents

Session 11: Introduktion til Systemudvikling