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Darstellung der Variabilität von Software-Produktfamilien durch Use Cases

Darstellung der Variabilität von Software-Produktfamilien durch Use Cases
Über dieses Buch
  • Art: Diplomarbeit
  • Autor: Stan Bühne
  • Abgabedatum: April 2002
  • Umfang: 122 Seiten
  • Dateigröße: 3,0 MB
  • Note: 1,0
  • Institution / Hochschule: Universität - Gesamthochschule Essen Deutschland
  • ISBN (eBook): 978-3-8324-5557-6
  • ISBN (Paperback) :
    978-3-8324-5557-6 P
  • ISBN (CD) :978-3-8324-5557-6 CD
  • Sprache: Deutsch
  • Prämierung:
  • Arbeit zitieren: Bühne, Stan April 2002: Darstellung der Variabilität von Software-Produktfamilien durch Use Cases, Hamburg: Diplomica Verlag
  • Schlagworte: Requirements Engineering, UML, Software-Modellierung, Rational-Rose, funktionale/ nicht funktionale Anforderungen

Diplomarbeit von Stan Bühne

Einleitung:

Ziel dieser Arbeit ist es, für den Requirements Engineering Prozess in der Applikationsentwicklung (Application Engineering) eine geeignete Darstellungsweise für die Variabilität von Software-Produktfamilien zu entwickeln, die es erlaubt die PF-Variabilität aus der Sicht des Kunden abzubilden. Aus Sicht des Kunden meint in diesem Zusammenhang, eine Betrachtung der variablen Aspekte einer Produktfamilie, die sich auf eine externe Sicht auf das System beschränkt, d.h. auf eher funktionale Aspekte die erläutern was ein System abbildet, welche Funktion es bietet oder wo es zu Nutzen ist. Unberücksichtigt bleiben aus Kundensicht Variabilitäts-Aspekte, die sich auf die Umsetzung, sprich Implementierung, etc. beziehen. Für die Darstellung der Variabilitäts-Aspekte aus Kundensicht, sollen vorhandene Use Case Modelle untersucht und ggf. erweitert werden.

Diese Modelle sollen den RE-Ingenieur bei der Anforderungserhebung im Application Engineering unterstützen, dem Kunden die Möglichkeiten und Grenzen der Produktfamilie aufzuzeigen. Zudem ermöglicht die Darstellung der Variabilität, frühzeitig die Parallelen zwischen Kundenanforderungen und der gegebenen Funktionalität (bzw. Variabilität) zu erkennen, sodass Kundenanforderungen so früh wie möglich durch die Wiederverwendung befriedigt werden können.

Gang der Untersuchung:

Das Kapitel 2 gibt eine einführende Einleitung in den Bereich der Software-Produktfamilien und erläutert hierbei kurz die Prozesse des Domain Engineering und Application Engineering, bevor grundlegende Aspekte der Variabilität besprochen werden und der RE-Kontext hergestellt wird.

Das Kapitel 3 beschreibt die Variabilität von Produktfamilien aus Kundensicht und führt hierfür eine auf die RE-Welten aufbauende differenzierte Sichtweise auf die Produktfamilien-Variabilität ein, welches eine Klassifizierung der Variabilität in unterschiedliche Variabilitäts-Sichten und –Klassen erlaubt.

Das Kapitel 4 gibt eine kurze Einführung in UML-Use Cases und untersucht die Darstellungsmöglichkeiten und Darstellungsgrenzen von Use Cases in Bezug auf die Darstellbarkeit von Produktfamilien-Aspekten.

Das Kapitel 5 untersucht die Darstellungsmöglichkeit, der in Kapitel 3 erarbeiteten Variabilitäts-Sichten und –Klassen durch Use Case Modelle und beschreibt einige Erweiterungsmöglichkeiten zur geeigneten Darstellung der durch Use Cases nicht darstellbaren Klassen, sowie derer Abhängigkeiten untereinander, bevor diese in einer ganzheitlichen Sicht zusammengefasst und beschrieben werden.

Das Kapitel 6 untersucht und beschreibt anhand eines Beispiels Umsetzungsmöglichkeiten des erarbeiteten Modells, durch ein konventionelles Modellierungs-Tool (Rational Rose) und zeigt dabei Möglichkeiten und Grenzen heutiger Werkzeuge auf.

Das Kapitel 7 gibt zum Abschluss eine zusammenfassende Beschreibung der Arbeit mit den erlangten Erkenntnissen, sowie einen Ausblick über den möglichen Nutzen dieser Arbeit.

Inhaltsverzeichnis:

1. Einleitung 1
1.1 Motivation dieser Arbeit 1
1.2 Ziel der Diplomarbeit 2
1.3 Überblick 3
2. Software-Produktfamilien 4
2.1 Prozesse der SW-Produktfamilienentwicklung 4
2.1.1 Domain Engineering 5
2.1.2 Application Engineering 6
2.1.3 Effektivitäteiner Software-Produktfamilie 6
2.2 Variabilität in Software-Produktfamilien 7
2.2.1 Beschreibung von Variabilität 7
2.2.2 Umsetzungsarten von Variabilität 8
2.2.3 Auftretenvon Variabilität 9
2.2.4 Variabilität im RE-Kontext 9
2.3 Zusammenfassung 11
3. Variabilität einer Software-Produktfamilie aus Kundensicht 12
3.1 Einführung 12
3.2 Sichten auf Variabilität 14
3.3 Beispiel FIS 14
3.4 Modell der differenzierten Kundensicht auf Variabilität 16
3.4.1 Abbildungs-Variabilität 16
3.4.1.1 Variabilität in Geschäftsobjekten 17
3.4.1.2 Variabilität in der Datenqualität 18
3.4.1.3 Abbildungs-Variabilität am Beispiel 18
3.4.2 Funktions-Variabilität 19
3.4.2.1 Variabilität in der Benutzerfunktionalität 20
3.4.2.2 Variabilität in der Benutzerfreundlichkeit 21
3.4.2.3 Variabilität in der Benutzer-Dienstgüte 22
3.4.2.4 Funktions-Variabilität am Beispiel 23
3.4.3 Technische Variabilität 24
3.4.3.1 Variabilität in Geschäftssystemen 24
3.4.3.2 Technische Variabilität am Beispiel 25
3.5 Metamodell der PF-Variabilität 26
3.6 Zusammenfassung 27
4. Use Cases zur Darstellung von PF-Variabilität? 28
4.1 Einführung – Use Cases 28
4.2 Darstellung funktionaler Anforderungen 29
4.2.1 Einzelapplikationen 29
4.2.2 Produktfamilien 30
4.2.3 Erweiterungen des Use Case Modells 32
4.2.4 Darstellung von Abläufen und Daten(-flüssen) 34
4.3 Darstellung nicht-funktionaler Anforderungen 35
4.3.1 Begriff der nicht-funktionalen Anforderung 35
4.3.2 Einzelapplikationen 35
4.3.3 Produktfamilien 36
4.4 Zusammenfassung 38
5. Darstellung der Variabilitäts-Sichten 39
5.1 Einführung 39
5.2 Darstellung der Abbildungs-Variabilität 39
5.2.1 Untersuchung der Darstellbarkeit von Geschäftsobjekten 39
5.2.2 Untersuchung der Darstellbarkeit der Geschäftsqualität 40
5.3 Darstellung der Funktions-Variabilität 40
5.3.1 Untersuchung der Darstellbarkeit der Benutzerfunktionalität 40
5.3.1.1 Darstellung variabler Funktionen 40
5.3.1.2 Darstellung variablerAbläufe und Datenflüsse 43
5.3.2 Untersuchung der Darstellbarkeit der Dienstqualität 44
5.4 Darstellung der Technischen-Variabilität 47
5.4.1 Untersuchung der Darstellbarkeit von Geschäftssystemen 47
5.5 Beurteilung der Darstellbarkeit durch Use Cases 48
5.6 Modellerweiterungen zur Darstellung nicht-funktionaler Variabilität 50
5.6.1 Darstellung nicht-funktionaler Variabilität durch NFR-Trees 50
5.6.2 Kombination von Use Cases und NFR-Trees 50
5.6.3 NFR-Trees am Beispiel der Funktions-Variabilität 52
5.7 Abhängigkeiten zwischen Varianten 53
5.7.1 Abhängigkeiten an einem Variationspunkt 53
5.7.2 Abhängigkeiten einer Variabilitäts-Klasse 54
5.7.3 Abhängigkeiten einer Variabilitäts-Sicht 55
5.7.4 Abhängigkeiten unterschiedlicher Variabilitäts-Sichten 55
5.7.5 Erweiterung um Abhängigkeits-Constraints 56
5.8 Ganzheitliche Betrachtung der Variabilitäts-Sichten 57
6. Umsetzung der PF-Variabilität am Beispiel 59
6.1 Einführung 59
6.2 Darstellung von PF-Variabilität durch Rose 60
6.2.1 Erweiterung um Stereotype 60
6.2.2 REI – Rose Extensibility Interface 61
6.2.3 Aufteilung in Variabilitäts-Sichten 62
6.3 Beschreibung der Funktions-Variabilität durch Rose 63
6.3.1 Darstellung variabler Funktionen 63
6.3.1.1 Allgemeine Darstellung von Funktionen durch Rose 63
6.3.1.2 Darstellung variabler Funktionen 64
6.3.1.3 Darstellung variabler Abläufe 65
6.3.1.4 Abhängigkeiten zwischen UC-Varianten 66
6.3.2 Darstellung variabler NFRs 67
6.3.2.1 Allgemeine Darstellung von NFR-Trees durch Rose 67
6.3.2.2 Abhängigkeiten zwischen UC und NFR 69
6.3.2.3 Automatische Generierung von Abhängigkeitsdiagrammen 70
6.4 Beschreibung der Abbildungs-Variabilität durch Rose 71
6.4.1 Darstellung variabler Daten 71
6.4.2 Abhängigkeiten zwischen UC und Daten 72
6.4.3 Automatische Generierung von Abhängigkeitsdiagrammen 72
6.5 Erstellung eines Produkt-Modells 73
6.5.1 Erstellen der minimalen Funktionalität 74
6.5.2 Hinzufügen optionaler Funktionalität 75
6.5.3 Auffinden der notwendigen Daten und Objekte 75
6.5.4 Fertigstellen der Produkt-Modelle 76
6.6 Bewertung von Rose 77
7. Zusammenfassung und Ausblick 78
7.1 Zusammenfassung 78
7.2 Resümee und Ausblick 79
8. Literaturverzeichnis 80
Anhang A – Rose Erweiterungen 84

Automatisiert erstellter Textauszug:

Auch für die Darstellung der PF-Variabilität ist es, wie in Kapitel 3 erläutert, notwendig, Variabilität in nicht-funktionalen Anforderungen zu beachten (z.B. Dienstgüte). Hierzu ist es im Gegensatz zur Einzelapplikationsentwicklung erforderlich, dass zu einem Use Case mehrere nicht-funktionale Varianten (bzw. Anforderungen) betrachtet werden können (müssen). Da nicht-funktionale Anforderungen, wie in Abbildung 4-5 illustriert, am besten im Zusammenhang mit den dazugehörigen funktionalen Anforderungen betrachtet werden können, sollen an dieser Stelle UCTs genutzt werden, um die Variabilität in nicht-funktionalen Anforderungen textuell zu beschreiben. Um Variabilität zu beschreiben, sind wie bereits erwähnt Variationspunkte und Varianten notwendig. Für die Darstellung der Variabilität in nicht-funktionalen Anforderungen beschreiben Variationspunkte die allgemeinen Aspekte der nicht-funktionalen Anforderungen und Varianten sodann die speziellen Aspekte. Die folgenden beispielhaften Ausschnitte von Anwendungsfallbeschreibungen beschreiben zwei Varianten, die den Variationspunkt „Check-In“ erweitern. [...]

Darstellung der Variabilität von Software-Produktfamilien durch Use Cases Die Beschreibung nicht-funktionaler Anforderungen kann in UCTs allerdings sehr detailliert erfolgen, sodass alle zu einer Funktion gehörenden nicht-funktionalen Anforderungen beschrieben werden können. Problematisch ist allerdings eine Darstellung bzw. Prüfung von Abhängigkeiten unterhalb der nicht-funktionalen Anforderungen eines bzw. unterschiedlicher Use Cases. Um solche Abhängigkeiten überprüfbar zu machen, sind Abhängigkeits-Links erforderlich, wie sie z.B. von gängigen RE-Tools (z.B. Slate, Doors) angeboten werden, um sie durch eine Abhängigkeitsmatrix oder Abhängigkeitstabelle darstellen zu können. Eine andere Möglichkeit funktionale und nicht funktionale Anforderungen abzubilden, bietet die User Requirements Notation (URN) auf Basis von Use Case Maps (UCM), ein von der ITUT entwickelter Standard [IUT-T00]. Die NFRs (bzw. Softgoals, wie sie in diesem Ansatz genannt werden) lassen sich dabei in unterschiedlichen Modellen detaillieren. Dieser Ansatz soll an dieser Stelle jedoch nicht weiter verfolgt werden, da dies den Rahmen der Arbeit sprengen würde. [...]

Die Darstellung bzw. Beschreibung von Daten kann durch Use Case Templates nur unzureichend befriedigt werden, da weder Relationen noch Kardinalitäten dargestellt werden können. Allerdings sind Use Cases auch nicht dazu gedacht, Daten abzubilden, sondern vielmehr um Funktionalität aus abstrakter Sicht zu beschreiben. Für die Beschreibung von Daten und deren Relationen werden in der objekt-orientierten Modellierung oftmals Objektmodelle genutzt. Solche Objektmodelle können dann zusätzlich einem Use Case hinterlegt werden. An dieser Stelle soll allerdings nicht weiter darauf eingegangen werden, da es hier um die Darstellungsmöglichkeiten durch Use Cases selbst geht. Für die Beschreibung von Datenflüssen zwischen Benutzer (Akteur) und Anwendungsfall werden hingegen Sequenzdiagramme genutzt. Da Daten(-flüsse) und Abläufe i.d.R. durch Funktionen getrieben werden, erscheint es sinnvoll, variable Abläufe und Daten den dazugehörigen Use Cases zu hinterlegen. Das heißt, wenn ein Use Case Icon eine abstrakte Funktion des Systems beschreibt, dann beschreibt das 34 [...]

Arbeit zitieren:
Bühne, Stan April 2002: Darstellung der Variabilität von Software-Produktfamilien durch Use Cases, Hamburg: Diplomica Verlag

Schlagworte:
Requirements Engineering, UML, Software-Modellierung, Rational-Rose, funktionale/ nicht funktionale Anforderungen

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