Innerhalb dieser Arbeit soll die objektorientierte Softwareentwicklung mittels UML und RUP als Beispiel für ein methodisches Vorgehen im Sinne des Software Engineering detailiert dargestellt werden. Hierbei liegt der Schwerpunkt
der Darstellungen auf den technischen Aspekten der Softwareherstellung (technische Prozesse der Softwareentwicklung) und auf den ersten beiden
Prozessaktivitäten (Softwarespezifikation und Softwareentwicklung) des Softwareprozesses [Somm07, S. 33f]. Die Arbeit gliedert sich in drei Abschnitte (vgl. Bild 1). Im ersten Abschnitt
werden die grundlegenden Begriffe und ausgewählte Techniken und Vorgehensweisen aus dem Software Engineering vorgestellt und diskutiert. Der zweite Abschnitt vertieft UML als Modellierungsmethode und RUP als Vorgehensmodell
zur objektorientierten Softwareentwicklung. Grundlegenden Prinzipien, Arbeitsschritte und Phasen von RUP und die Notation und Semantik der Modellierungsmethode UML werden beschrieben. Eine kurze Beispielanwendung der vorgestellten Methodik und Vorgehensweise im dritten Abschnitt der Arbeit zeigt die praktische Umsetzung für ein Softwaresystem zur Bibliotheksverwaltung.
Die Größe und Komplexität von Softwaresystemen verdoppelt sich etwa alle fünf Jahre. Heutige Softwaresysteme können leicht aus mehreren Millionen Zeilen Quelltext bestehen. Sie werden mehrheitlich nicht mehr für einen einzelnen Computer geschrieben sondern bestehen aus verteilten Anwendungen, die als Teil komplexer Softwarearchitekturen ihre Aufgabe erfüllen müssen
[West06, S.6]. Die Entwicklung fehlerfreier Software stellt eine große Herausforderung für die Entwickler dar, die ohne methodisches Vorgehen und Techniken aus dem Software Engineering nur schwer möglich ist [Somm07, S.30f].
Seit Beginn der 90iger Jahre haben objektorientierte Techniken stark an Bedeutung gewonnen. Aus den zahlreichen Methoden, 1993 wurden ca. 40 verschiedene objektorientierte Methoden gezählt [Balz96, S. 19], hat sich eine geringe Anzahl an heute gebräuchlichen Modellierungs- und Vorgehensweisen
durchgesetzt. Mit der Unified Modeling Language (UML) hat sich
ein Quasistandard zur objektorientierten Modellierung herausgebildet, unter den Vorgehensmodellen und -methoden findet der Rational Unified Process (RUP) eine große Verbreitung [Oest04, S.19ff].
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Methoden zur Softwareentwicklung
2.1 Begriffsbestimmungen
2.2 Objektorientierte Softwareentwicklung
2.3 Ausgewählte Methoden zur objektorientierten Softwareentwicklung
2.4 Ausgewählte Vorgehensmodelle zur Softwareentwicklung
3 UML und RUP zur OO Softwareentwicklung
3.1 UML als Modellierungssprache für objektorientierte SW Entwicklung
3.1.1 Entstehungsgeschichte
3.1.2 UML Struktur und Sprachelemente
3.1.3 UML Diagramme
3.1.4 „Sichten eines Systems“ – Konzept und UML
3.2 RUP als Vorgehensmodell zur objektorientierten SW-Entwicklung mit UML
3.2.1 Entstehungsgeschichte
3.2.2 Das RUP - Prozessrahmenwerk
3.2.3 RUP Artefakte und UML
3.2.4 RUP-Projekt Implementierung
4 Beispielanwendung „Bibliothekssystem“
4.1.1 Beschreibung der Beispielanwendung
4.1.2 Implementierung des RUP für das Beispielprojekckage
4.1.3 Ausgewählte RUP Artefakte
5 Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit verfolgt das Ziel, die objektorientierte Softwareentwicklung unter Anwendung der Unified Modeling Language (UML) und des Rational Unified Process (RUP) als methodisches Vorgehen des Software Engineering detailliert darzustellen. Der Fokus liegt dabei auf der Verknüpfung technischer Prozesse der Softwareherstellung mit den initialen Aktivitäten des Softwareprozesses, nämlich der Spezifikation und Entwicklung.
- Grundlagen und historische Entwicklung von Methoden und Vorgehensmodellen im Software Engineering.
- Vertiefung der UML als Standard-Modellierungssprache zur objektorientierten Softwaremodellierung.
- Analyse des RUP als iteratives und anwendungsfallorientiertes Vorgehensmodell zur Softwareentwicklung.
- Praktische Demonstration der Methodik und Vorgehensweise anhand eines durchgängigen Fallbeispiels zur Bibliotheksverwaltung.
Auszug aus dem Buch
3.1.2 UML Struktur und Sprachelemente
Die Autoren von UML, die drei „Amigos“ Grady Booch, James Rumbaugh und Ivar Jacobsen beschreiben die Modellierungssprache UML wie folgt [Booc99, Vorwort]:
„Die Unified Modeling Language (UML) ist eine grafische Sprache, um die Artefakte eines softwareintensiven Systems zu visualisieren, zu spezifizieren, zu konstruieren und zu dokumentieren. Die UML gibt Ihnen eine Standardmöglichkeit, den Entwurf eines Systems zu formulieren. Dies reicht von konzeptionellen Dingen wie Geschäftsprozessen und Systemfunktionen bis zu Konkretem wie Klassen in einer bestimmten Programmiersprache, Datenbankschemata und wieder verwendbaren Softwarekomponenten.“
UML ist also ein Sprache und Notation zur Spezifikation, Konstruktion, Visualisierung und Dokumentation von Modellen für Softwaresysteme. UML ist formal in folgende Teile (OMG Spezifikationen) gegliedert [Oest04, S.209f.], [Pilo06, S.3f.]:
- UML Infrastructure: Definition der fundamentalen Konzepte von UML. Die Spezifikation erfolgt in Form eines Metamodells.
- UML Superstructure: Formale Definition der Modellelemente von UML.
- OCL(Object Constraint Language): Definition einer Sprache zur Formulierung der Einschränkungen und Ausdrücke für UML-Elemente.
- Diagramm Interchange Specification: Spezifikation zum Austausch von UML-Modellen zwischen verschiedenen Tools.
UML selbst wird durch ein Metamodell (UML Infrastructure) beschrieben, welches zum einen die Basiskonzepte der Modellierungssprache offen legt und zum anderen Änderungen und Erweiterungen ermöglicht und zum Beispiel den Modellaustausch unterstützt. Ein zentrales Konzept von UML sind Classifier. Sie sind Teil des Metamodells und ein Konzept zur Beschreibung von UML Modellelementen mit gemeinsamen Eigenschaften. Classifier können folgende Eigenschaften besitzen [Jeck04, S.16 und S.117ff.]:
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die zunehmende Komplexität der Softwareentwicklung ein und stellt UML sowie RUP als Lösungsansätze für methodisches Vorgehen vor.
2 Methoden zur Softwareentwicklung: In diesem Kapitel werden grundlegende Begriffe des Software Engineering, wie Softwareprozesse und Vorgehensmodelle (z.B. Wasserfall, V-Modell, XP), diskutiert.
3 UML und RUP zur OO Softwareentwicklung: Dieses Hauptkapitel erläutert detailliert die Struktur der UML als Modellierungssprache und das RUP als Prozessrahmenwerk zur objektorientierten Softwareentwicklung.
4 Beispielanwendung „Bibliothekssystem“: Dieses Kapitel veranschaulicht die praktische Anwendung der zuvor behandelten Methoden und RUP-Artefakte an einem durchgängigen Praxisbeispiel.
5 Zusammenfassung: Die Arbeit schließt mit einer Rekapitulation der behandelten Themenbereiche von den Grundlagen bis zur praktischen Fallanwendung.
Schlüsselwörter
Software Engineering, Objektorientierte Softwareentwicklung, UML, Unified Modeling Language, Rational Unified Process, RUP, Vorgehensmodell, Modellierung, Softwareprozess, Anwendungsfall, Bibliothekssystem, Softwarearchitektur, Classifier, Prototyping, Software Spezifikation
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Hausarbeit behandelt die strukturierte und methodische Softwareentwicklung unter Verwendung der Modellierungssprache UML und des Vorgehensmodells RUP.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die zentralen Felder umfassen das Software Engineering, objektorientierte Modellierungsmethoden sowie spezifische Vorgehensmodelle zur Steuerung des Softwarelebenszyklus.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist es, den Nutzen und die Anwendung von UML und RUP als methodischen Standard zur effizienten und qualitätsorientierten Entwicklung komplexer Softwaresysteme aufzuzeigen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es wird eine Literaturanalyse zu bestehenden Standards (UML, RUP) durchgeführt, ergänzt durch die praktische Anwendung und Dokumentation dieser Konzepte anhand eines Beispielprojekts.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden zunächst theoretische Grundlagen des Software Engineering erläutert, gefolgt von einer tiefgehenden Betrachtung von UML-Diagrammen und der RUP-Phasenstruktur.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Die wichtigsten Schlüsselwörter sind Software Engineering, objektorientierte Softwareentwicklung, UML, RUP, Vorgehensmodell, Modellierung und Softwareprozess.
Was ist das Besondere an der im RUP verwendeten Modellierung?
Der RUP zeichnet sich durch seinen iterativen und anwendungsfallorientierten Ansatz aus, bei dem UML-Diagramme als essenzielle Artefakte in den verschiedenen Prozessdisziplinen eingesetzt werden.
Wie wird das Beispielprojekt „Bibliothekssystem“ modelliert?
Das Projekt wird methodisch durch die Phasen des RUP geleitet, wobei für die Teilsysteme Bestandsverwaltung, Benutzerverwaltung und Leihbetrieb spezifische UML-Diagramme und GUI-Prototypen erstellt werden.
- Arbeit zitieren
- Inga Schirrmann (Autor:in), 2008, Objektorientierte Softwareentwicklung. Unified Modeling Language (UML) und Rational Unified Process (RUP), München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/112355
