20.11.2007modellierung von aspekte 1 seminar aosd modellierung von aspekten miao tang betreuer:...
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20.11.2007 Modellierung von Aspekte 1
Seminar AOSD
Modellierung von Aspekten
Miao Tang
Betreuer: Dipl.-Inform. Dirk Wischermann
Modellierung von Aspekte 220.11.2007
Agenda Einführung Erweiterung der UML
UML Erweiterung MechanismusEin UML Profil für ASOD
Modellierung von AspektenÜberlappen, Sub-Aspekt Konzept, Aspekt
Architektur, Concern DiagrammBeispiel Digital Sound Recorder
Zusammenfassung
Modellierung von Aspekte 320.11.2007
1. EinführungTypischer Prozess der AOSD
Modellierung von Aspekte 420.11.2007
Vorteile der Betrachtung der Aspekte in der Designphase
Dokumentation und Lernen frühere Erkennung und gesamte Vorstellung intuitiver verstehen und dokumentieren
Wiederverwendung von Aspekte Wiederverwendung der Informationen von Aspekten enfacher auch die automatische Codeerzeugung möglich
Roundtrip-Entwicklung schrittweise und iterative Entwicklung möglich
Modellierung von Aspekte 520.11.2007
UMLWikipedia:
Die UML( Unified Modeling Language) ist eine von der Object Management Group (OMG) entwickelte und standardisierte Sprache für die Modellierung von Software und anderen Systemen.
6 Strukturdiagramme und 7 Verhaltensdiagramme
4 Schichten Architektur: Meta-Metamodell, Metamodell, Modell und Benutzer Objekte
Zur Beschreibung der Semantik von UML wird ein Metamodell benutzt.
Modellierung von Aspekte 620.11.2007
2. Erweiterung der UML für AOSD UML Erweiterungsmechanismen
Hilfsmittel zur Erweiterung der UML für spezielle Anwendungsgebiete
Stereotypes
Tagged Values
Constraints
Modellierung von Aspekte 720.11.2007
Stereotypes
abgeleitet von Elementen des UML Meta-Modells oder Standardelementen
definieren neue Typen von Modellelementen
Notation: «MyStereotype»
Modellierung von Aspekte 820.11.2007
Tagged Values
Kombination aus Tag und Value speichern Informationen über Modellelemente
«stereotype»MyObject
{feature = ”SuperFeature”}
Modellierung von Aspekte 920.11.2007
Constraints
wolldefinierte Regeln
in informeller Sprache, Pseudo-Code, OCL…
drücken neue Semantik aus
Modellierung von Aspekte 1020.11.2007
Eine Methode für AOSD
Aspekt → Classifier
Modellierung von Aspekte 1120.11.2007
Eine Methode für AOSD
Beziehungen → Abstraction Dependency
Modellierung von Aspekte 1220.11.2007
Eine Methode für AOSD
Woven Klassen → neue Stereotyp <<woven class>> des Modellelementes Class
Entsteht aus Aspekte und Klassen durch Aspekt-Weaver
Quelle-Klasse und –Aspekt werden spezifiziert
Noch systematischer: UML Profil für AOSD
Modellierung von Aspekte 1320.11.2007
UML Profil “A UML Profile is a predefined set of Stereotypes,
TaggedValues, Constraints, and notation icons that collectively specialize and tailor the UML for a specific domain or process (e.g., Unified Process profile). A profile does not extend UML by adding any new basic concepts. Instead, it provides conventions for applying and specializing standard UML to a particular environment or domain.”
als Paket mit dem Schlüsselwort «profile» dargestellt, im allgemein auf Pakete angewendet.
Modellierung von Aspekte 1420.11.2007
UML Profil für AOSD
soll die Fähigkeit haben, Aspekte, kernfunktionale Klassen und die Assoziationen dazwischen zu präsentieren
soll die Struktur und das Verhalten von dieser Elementen beschreiben können
Modellierung von Aspekte 1520.11.2007
AOSD Profile
Aspekte als Stereotyp von dem Classifier <<class>> definiert
Klassifizierung: asynchron: keine Wirkung auf Kernklasse synchron:
beeinflussen normaleweise das Verhalten der Kernklassen mit tagged value { synchronous } Operationen Preactivation und Postactivation müssen
definiert werden
Modellierung von Aspekte 1620.11.2007
AOSD Profile
Crosscutting-Konzept
Stereotyp <<crosscut>> für Assoziation
modelliert cross-cutting Beziehung, wo der Aspektcode die kern Komponenten „cross cuts“
nur gültig zwischen Aspekte bzw. Aspekt und Klassen
Modellierung von Aspekte 1720.11.2007
AOSD Profil ─ Beispiel Bounded Buffer Der Puffer hat eine begrenzte Kapazität, kann mehrere Lesen-Operationen handeln, während alle Schreiben-
Operationen in der Warteschlange stehen
Bei einer Schreiben-Operation werden alle andere Operationen blockiert, bis die Schreiben-Operation fertig ist.
Der Service Synchronisation kontrolliert den Zugang zu dem Puffer, z.B. eine Put- Methode ist nur erlaubt wenn der Puffer im Zstand EMPTY ist.
Der Service Scheduling führt bestimmte Zugangsanforderung durch, z.B. nur ein Schreiber hat zu einem bestimmten Zeitpunkt den Zugang zu dem Puffer.
Synchronisation und Scheduling sind die croscutting Anforderungen und können als Aspekte modelliert werden.
Modellierung von Aspekte 1820.11.2007
AOSD Profil ─ Beispiel Bounded Buffer
Modellierung von Aspekte 1920.11.2007
AOSD Profile
Dynamische Beschreibung mit UML Verhaltenspacket
Modellierung von Aspekte 2020.11.2007
3. Modellierung von AspektenWie Aspekte selbe modularisiert werden können?
Ein System hat zwei Concerns: Sicherheit der Key-Variablen: verschlüsselt und entschlüsselt einige
Variabelenwerte an den empfindlichen Punkten Verhindern des Überlaufs der Variablenwerte: überprüft im voraus,
ob die erforderlichen Datenmanipulationen innerhalb eines festgelegten Bereiches bleiben.
→Überlappen
Aspekte in feinere Granularitäten zerlegen und frei kombinieren.
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Sub-Aspekt, Aspekt Architektur Concern: „matter of interest“ ,kann durch einen oder
mehrere Aspekte behandelt werden. Sub-Aspekte
mehr als ein Aspekt ein Concern realisieren normaleweise von mehr als einem Concern benutzt können unter Umstände zusammen einen
zusammengesetzten Aspekt bauen, der zu einem einzigen Concern passt
Aspekt Architekturentsteht durch die Komposition und gemeinsame Benutzung von Sub-Aspekten
Modellierung von Aspekte 2220.11.2007
Concern Diagramm Eine Erweiterung des UML Komponentendiagramms stellt Aspekt Architektur wird graphisch dar besteht aus Aspekte, Dependencies und Kollektionen
von Concerns
Modellierung von Aspekte 2320.11.2007
Beispiel Digital Sound Recorder
ein kleines eingebettetes Gerät mit Funktionen Aufnahme, Wiedergebe
und Löschen von Messages und als Alarmuhr
Die Hardware setzt sich zusammen aus Mikrofon, Lautsprecher, Display, einfache Tastatur, Uhr und Batterie.
Modellierung von Aspekte 2420.11.2007
Beispiel Digital Sound Recorder
Modellierung von Aspekte 2520.11.2007
Beispiel Digital Sound Recorder
Modellierung von Aspekte 2620.11.2007
Überlappen :
Die Subsysteme, die die Speicherung und das Aufruf der der Messages erledigen, verwenden die gleiche Klasse aber die unterschiedliche Operationen in der Klasse.
In dem Subsystem Userinterface, nicht nur die gleiche Klasse, sondern auch die gleiche Operationen werden benutzt.
In der beiden Zustandsdiagramme für AudioController Klasse gibt es den gleichen Zustand Idle.
Beispiel Digital Sound Recorder
Modellierung von Aspekte 2720.11.2007
Remodularisierung
bottom-up: Einige fundamentale Klassen können identifiziert werden, z.B. Userinterface und AudioController
top-down: Offensichtlich gibt es drei Concerns: Recording, Playing, und Alarmclock
Beispiel Digital Sound Recorder
Modellierung von Aspekte 2820.11.2007
Beispiel Digital Sound Recorder
Modellierung von Aspekte 2920.11.2007
Beispiel Digital Sound Recorder
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Modellierung von Aspekte 3120.11.2007
Beispiel Digital Sound Recorder
Modellierung von Aspekte 3220.11.2007
Beispiel Digital Sound Recorder
Das Design des kompletten Systems wird erhalten, indem man alle Aspekte Concern-entsprechend komponiert.
Modellierung von Aspekte 3320.11.2007
Vorteile des Aspekt Architektur Modells Es ist einfach, Anforderungen im Design zu verfolgen
gemeinsame Sub-Aspekte von verschiedenen Cross-cutting Concerns explizit dargestellt→bei der Änderung die Auswirkung besser erkennbar
„Mix-and-match“ von Eigenschaften, um unterschiedlichen Members der Softwarefamilie anzupassen, ist realisierbar
Das Concern Diagramm kann benutzt werden, um Teams, die an unterschiedlichen Concerns arbeiten, zu koordinieren.
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Zusammenfassung
Quellen
[1] Junichi Suzuki, Yoshikazu Yamamoto: Extending UML with Aspects: Aspect Support in the Design Phase
[2] Omar Aldawud, Tzilla Elrad, Atef Bader: UML Profile for aspect-oriented software development
[3] Mika Katara, Shmuel Katz : Architectural Views of Aspects [4] http://de.wikipedia.org/wiki/ [5] Das UML Meta-modell:
http://www.iwr.uni-heidelberg.de/groups/comopt/teaching/uml/html/kapitel_4_800x600/sld001.htm
[6] Profile und Erweiterungsmechanismen: www3.informatik.uni-erlangen.de/Lehre/UML-Seminar/SS2003/vortrag6.pdf
Modellierung von Aspekte 3520.11.2007
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