1717 4.12.2001 Konsistenz & Semantik 1 VL Software Architektur-Modelle Dr. Harald Störrle Vorlesung...
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4.12.2001Konsistenz & Semantik 1
VL Software Architektur-Modelle
Dr. Harald Störrle17
Vorlesung
Software Architektur-ModelleKonsistenz & Semantik 1
Dr. Harald Störrle
Ludwig-Maximilians-Universität MünchenWintersemester 2001
4.12.2001Konsistenz & Semantik 1
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Dr. Harald Störrle27
Organisatorisches
· Termin am 18.12. fällt aus
· Gastvortrag über S/390 („Host“) wird auf 8.1.2002 verschoben
4.12.2001Konsistenz & Semantik 1
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Aufgaben der letzten Vorlesungen
· Finden Sie weitere Konsistenzbedingungen für Modelle.• Was leisten diese Bedingungen?• Unter welchen Bedingungen gelten sie?• Wie sind sie operationalisierbar?• Sind sie gar maschinell überprüfbar?• Wenn ja, wie? Skizzieren Sie Anforderungen an ein Werkzeug, bzw. an
den verwendeten Formalismus.
· Leiten Sie die Details weiterer Schnittstellen ab!
· Was ist wichtiger:• Die vielen kleinen (syntaktischen) Fehler?• Oder die wenigen großen (semantischen) Fehler?
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Gliederung für heute und nächstes Mal
· Konsistenz-Überprüfung von Modellen• Formalisierung von Modellen
– Sprachen, Transitionssysteme, Partielle Worte– Petrinetze– Semantiken (StateMachine, ActivityGraph, Interaction)
• Formalisierung von Eigenschaften– Verklemmung, Termination, Sicherheit,...
• informelle Konsistenzbedingungen
• Validation durch Rezension/Begehung(Review/Walkthrough)
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Überlappung von ModellenÜbergänge
Ebene5 x - - - - - - x x
4 x - - - - (x) x x x
3 x - - - (x) x x x (x)
2 x - (x) x x x (x) - -
1 x - x (x) x x - - -
0 x x x x - - - - -
Stru
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hal
ten
Impl. &
Tes
tDies ist nur ein (typisches) Beispiel.Prinzipiell sind beliebige Sichten möglich.
Sicht
Beziehung zwischenSichten zweier Ebenen (aufgehängt an Struktur)
z.B. Konsistenz
Qulitätsmerkmale einer Sicht
Beziehung zwischenSichten zweier Ebenen (aufgehängt an Struktur)
z.B. Konsistenz
4.12.2001Konsistenz & Semantik 1
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Operationalisierung der Gütekriterien
Das ultimative Maß für Operation-alisierung ist die Programmierung.
Also, die Nagelprobe:könnte man die „Gütekriterien“ vom letzten Mal „in Code gießen“?
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Operationalisierung der Gütekriterien
Diagramm „Gütekriterien“schön , einfach, übersichtlich
„Stellschrauben“Abstraktion (Anzahl Elemente) Gestaltung (Layout, Farbe,...)
Richtgrößen72, Papierfaktorempfohlene Farbkombinationen
informell
formal
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Operationalisierung der Eigenschaft „Konsistenz“
Konsistenz......zwischen Sichten und innerhalb von Sichten
· Sichten bestehen aus (Mengen von) Diagrammen (und semi-formalem Text).
· Es geht also um Konsistenz zwischen (Mengen von) Diagrammen. Aber welche?
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Konsistenzen in verschiedene Sichten
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Schnittstellen
Port_LV-LV
Konsistenzen in verschiedene Sichten1) Schnittstellen
Port_LV-Bib
Zum Bibliothekar Zur Bestandsverwaltungraus rein raus rein
beauskunfte(Sigatur) Bestandsstatus
Vom Bibliothekar Von der Bestandsverwaltungrein raus rein raus
beauskunfte(Signatur) Bestandsdaten beauskunfte(Signatur) Leihstatus
bestellen(Leser) Meldung
abbrechen -
Passen Rollen und Tabellen zusammen?
Terminieren die Rollen?Verklemmen die Rollen?Können sie beliebig lang laufen?
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Konsistenzen in verschiedene Sichten2) Struktur
Struktur
Protokoll
Passen Ports von benachbarten Einheiten zueinander?
Passen verbundene Ports zum Protokoll des Konnektors?
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Konsistenzen in verschiedene Sichten3) Verhalten
Verhalten
Passen die Abläufe zum generischen Verhalten?
Terminieren oder verklemmt das Verhalten?
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Konsistenzen in verschiedene SichtenAllgemein gefragt
· Allgemein gefragt:• Passen die Elemente jeder Sicht zueinander?• Passen die Sichten einer Einheit zueinander?
· Diese Elemente sind immer wieder Automaten und Interaktionsdiagramme.
· Daher stellen sich immer wieder die gleichen Fragen:• Sind zwei Automaten gleich?• Terminiert/verklemmt/divergiert ein Automat?• Ist ein Interaktionsdiagramm ein Ablauf eines Automaten?
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Operationalisierung allgemein
Diagramm(konkrete Syntax)
Eigenschaft von(Menge von)
Diagramm(en)
semantischeDomäne
Eigenschaftvon formalem
Objekt
informell
formal
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Beispiel 1:einfacher Zustandsautomat
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Beispiel 2:Zustandsautomat mit Anschriften
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Beispiele 3 & 4:hierarchische Zustandsautomaten
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Hier dargestellt:Protokollrolle „Leihverkehr“
Beispiel 5:einfacher ActivityGraph
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Beispiel 4:Kommunikation zweier LV-Systeme
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Zentrale
Rückblick:Soll-Software Architektur
Sachbearbeiter-PC
IBM S/390
Filiale
LeihverkehrLeserverwaltungBestands-führungs
GUI
DB/2
Bestands-führung
DB/2
GUI
Logik
DB/2
GUI
Logik
Andere Filialen
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Beispiel 4:...es sind aber beliebig viele...
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Es können verschiedeneAntworten & Anfragen
unterwegs sein
Beobachtung:es können mehr als zweiLeihverkehrssysteme gleichzeitig aktiv sein
Beispiel 4 korrigiert
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Funktioniert das?!
· Werden Nachrichten durch Empfang konsumiert?(d.h: existieren sie nur genau einmal?)
· Könnte eine Kanaleigenschaft sein
· Was sagt die Definition von ActivityGraph im UML Standard?
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Aufgaben
· Finden Sie es heraus!• Lesen Sie im Standard nach, wie Ereignisse abgearbeitet
werden!• Was bedeutet das für den Fall des Leihverkehrssystems?
· Formalisieren Sie die Protokollrolle des Leihverkehr-Ports zum Bibliothekar.• Finden Sie den Automaten!• Übersetzen Sie ihn! Hat er interessante Eigenschaften?
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Literatur zu Semantiken
Bernd Baumgarten„Petrinetze. Grundlagen und Anwendungen“ Spektrum-Verlag, 2. Aufl., 1996
Robin Milner„Communication and Concurrency“Prentice-Hall, 1989
Clive Fencott„Formal Methods for Concurrency“Thomson, 1996