Wie verwenden Sie Szenarien und Anwendungsfälle, um Klassen und Objekte in OOAD zu identifizieren?

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Objektorientierte Analyse und Design (OOAD) ist eine Methodik, mit der Sie komplexe Systeme mithilfe von Klassen und Objekten modellieren können. Doch wie identifiziert man die relevanten Klassen und Objekte aus der Problemdomäne? Eine Möglichkeit besteht darin, Szenarien und Anwendungsfälle zu verwenden, bei denen es sich um Beschreibungen der Interaktion von Benutzern oder Akteuren mit dem System handelt. In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie Szenarien und Anwendungsfälle verwenden, um Klassen und Objekte in OOAD zu identifizieren.

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Eric Gufford

Corporate Vice President; Lead Java Architect and Development Lead at NYLife

1 Was sind Szenarien und Anwendungsfälle?

Szenarien und Anwendungsfälle sind zwei verwandte Konzepte, mit denen Sie die funktionalen Anforderungen des Systems erfassen können. Ein Szenario ist eine spezifische Instanz eines Anwendungsfalls, bei dem es sich um eine allgemeine Beschreibung einer zielorientierten Interaktion zwischen einem Akteur und dem System handelt. Ein Anwendungsfall für eine Online-Buchhandlung könnte beispielsweise "Kaufen Sie ein Buch" sein, und ein Szenario könnte "Alice kauft ein Buch von John Smith mit ihrer Kreditkarte" sein. Szenarien und Anwendungsfälle werden in der Regel in natürlicher Sprache geschrieben, mit Diagrammen oder Tabellen, um den Ablauf der Ereignisse zu veranschaulichen.

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2 Wie identifiziert man Klassen aus Szenarien und Anwendungsfällen?

Klassen sind die Bausteine von OOAD, die die Attribute und Verhaltensweisen der Objekte im System definieren. Um Klassen aus Szenarien und Anwendungsfällen zu identifizieren, können Sie die folgenden Schritte ausführen: Identifizieren Sie zunächst die Substantive in den Szenarien und Anwendungsfällen, die potenzielle Kandidaten für Klassen sind. Eliminieren Sie dann irrelevante, redundante oder vage Substantive, die für das System nicht wesentlich sind. Gruppieren Sie danach die verbleibenden Substantive in Kategorien, die gemeinsame Merkmale oder Verantwortlichkeiten haben. Verfeinern Sie schließlich die Kategorien zu Klassen, die sinnvolle Konzepte in der Problemdomäne darstellen. Kunde ist z. B. eine Klasse mit Attributen wie Name, Adresse, E-Mail-Adresse und Kennwort sowie Verhaltensweisen wie Durchsuchen, Suchen, Bestellen und Überprüfen von Produkten.

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Eric Gufford

Corporate Vice President; Lead Java Architect and Development Lead at NYLife
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Very much agreed. This style was pioneered by Corate & Yourdon in their seminal work on OOAD. Rhey call it Noun/Verb decomposition, where the nouns are candidate object and verbs are candidate behaviors of the associated noun. I’ve used this technique for over 25 years aand it has never failed me.

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3 Wie identifiziert man Objekte aus Szenarien und Anwendungsfällen?

Objekte sind die Instanzen von Klassen, die bestimmte Werte für ihre Attribute haben und ihr Verhalten ausführen können. Um Objekte aus Szenarien und Anwendungsfällen zu identifizieren, können Sie die folgenden Schritte ausführen: Beginnen Sie mit der Identifizierung der Akteure in den Szenarien und Anwendungsfällen, bei denen es sich um externe Entitäten handelt, die mit dem System interagieren. Dabei kann es sich um menschliche Benutzer, wie z. B. Kunden oder Administratoren, oder andere Systeme handeln. Bestimmen Sie als Nächstes die Inputs und Outputs in den Szenarien und Anwendungsfällen, bei denen es sich um Daten oder Informationen handelt, die zwischen den Akteuren und dem System ausgetauscht werden. Identifizieren Sie schließlich die Assoziationen und Kollaborationen in den Szenarien und Anwendungsfällen, die beschreiben, wie Objekte verknüpft oder verbunden sind und wie sie kooperieren und kommunizieren. Zum Beispiel gibt es eine One-to-Many-Assoziation zwischen Kunde und Produkt und eine Zusammenarbeit zwischen Kunde und Online-Buchhandlung, wenn der Kunde ein Produkt bestellt.

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4 Wie dokumentiere ich Klassen und Objekte in OOAD?

Sobald Sie die Klassen und Objekte aus Szenarien und Anwendungsfällen identifiziert haben, müssen Sie diese konsistent und strukturiert dokumentieren. Eine beliebte Methode, dies zu tun, ist die Verwendung der Unified Modeling Language (UML), einer Standardnotation, die die visuelle Modellierung von Systemen unterstützt. UML stellt verschiedene Diagramme bereit, um verschiedene Aspekte von Klassen und Objekten darzustellen, z. B. Klassendiagramme, um die Struktur und die Eigenschaften von Klassen, ihre Attribute und Methoden sowie ihre Zuordnungen und Vererbungsbeziehungen zu veranschaulichen. Objektdiagramme zur Veranschaulichung des Zustands und Verhaltens von Objekten, ihrer Attributwerte und Referenzen sowie ihrer Links und Meldungen; sowie Anwendungsfalldiagramme, um die Funktionalität und Anforderungen des Systems, die Akteure und Anwendungsfälle sowie deren Beziehungen und Abhängigkeiten darzustellen.

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Eric Gufford

Corporate Vice President; Lead Java Architect and Development Lead at NYLife
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UML was a “thing” a few years ago. But it was too convoluted for large scale system design, so most system designers and architects simply use Visio diagrams. That’s especially useful when white boarding the overall design and interactions. I find it useful to separate the hierarchy from the state diagram. Whereas UML tends to blend them, making them almost unusable for non trivial systems.

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5 Wie validiere ich Klassen und Objekte in OOAD?

Der letzte Schritt bei der Verwendung von Szenarien und Anwendungsfällen zur Identifizierung von Klassen und Objekten in OOAD besteht darin, sie zu validieren, d. h. zu überprüfen, ob sie korrekt, vollständig, konsistent und klar sind. Zu diesem Zweck können Sie die Szenarien und Anwendungsfälle mit den Beteiligten überprüfen, um sicherzustellen, dass sie ihre Bedürfnisse und Erwartungen widerspiegeln. Darüber hinaus können Sie die Szenarien und Anwendungsfälle mit Prototypen oder Mock-ups des Systems testen, um zu überprüfen, ob sie realisierbar und realistisch sind. Darüber hinaus können Sie die Szenarien und Anwendungsfälle mit anderen Informationsquellen wie Spezifikationen, Dokumenten oder bestehenden Systemen vergleichen, um Lücken oder Konflikte zu identifizieren.

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Eric Gufford

Corporate Vice President; Lead Java Architect and Development Lead at NYLife
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Well, for small systems yes. For large systems with hundreds - if not thousands- of classes, this is quite unwieldy. You end up refactoring on the fly instead. I find it useful to white board the scenario based on the class hierarchy representing those objects that are specific to the use case, draw areows with method names in them and walk theough an interaction diagram in real time with my teams. We discuss and debate, adjusting on the fly. Which is why we white board things Almost always works out fine. Other times adjusments are needed, mostly due to incomplete scenarios or misunderstood requirements.

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6 Hier ist, was Sie sonst noch beachten sollten

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Jeff Hunt
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It's important to understand the difference between classes and objects (instances of classes). In my experience, it's more important to focus on modeling classes. Then use objects from scenarios to validate the model. As you use scenarios and objects to test your OOAD model, you will discover things. For example, a relationship you might have thought was one-to-one may be one-to-many. Some class may be so complicated it warrants decomposition into several related classes. The process is highly iterative. Thinking through flows of use cases and scenarios validates the static structure of classes. Developing the structure of the classes leads to other scenarios you may not have thought of before.

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Eric Gufford

Corporate Vice President; Lead Java Architect and Development Lead at NYLife
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I agree with Jeff. Noun/verb leads to solid candidate class hierarchies; interaction diagrams help puzzle out how they work together staticallly; and sequence diagrams can help with timing, handoffs snd “chattiness”. As long as you do each interaction/sequence to a given use case and not the overall problem domain at once. UML in the small? ;-)

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