IT rendszerek modellezése

1Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi EgyetemMéréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

IT rendszerek modellezése

Micskei Zoltánhttp://mit.bme.hu/~micskeiz

Intelligens rendszerfelügyelet

2

Bevezető

Modellezés: központi fogalom az informatikában

Modell:o „a valóság egy részletének egyszerűsített képe”

Cél: komplexitás kezelése

3

Modellezés a gyakorlati életben?Pl.: [svéd cég] webes konyhatervezője

4

Eddig használt modellezési nyelvek

• automataDigitális technika

• folyamatábra, pszeudo kódAlgoritmus

• E/R diagramAdatbázis

• UML diagramOO program

• ….….

Minden problémához a neki megfelelő nyelv és módszer kiválasztása!

5

Modellek lehetséges felhasználása

Rendszer

Modell 1

Modell N

…

Dokumentáció

Generálás

Ellenőrzés

Analízis

6

Példa: modellek felhasználása

Szerver-terem

Fizikai elhelyezkedés

leírása

Logikai hálózati

topológia

Kábelezés, rack elrendezés

IP címek, hálózati beállítások

Szolgáltatások modellje

Alkalmazások telepítése

7

Modellezési nyelv

Milyen elemeket használhatunk a modellben?→ metamodell (modellezési nyelv modellje)

Típusa – példánya kapcsolat• Sablon definiálása• Kényszerek, összefüggések

8

Kapcsolatok az egyes szintek között

RendszerModell

absztrakció

konkretizáció

Metamodell

típusa

példánya

absztrakciós szintek

meta szintek

9

Több metaszint használata

m3

típusa

példánya

m2

m1

típusa

példánya

Mindegyikre „modellként” hivatkozunk

m2 m1-hez képest metamodell

De m2 m3-hoz képest példány modell

10

Példa: több szint használata, adatbázisok

E/R diagram

11

Példa: több szint használata, adatbázisok

E/R diagram

E/R diagram nyelve

12

Példa: több szint használata, adatbázisok

E/R diagram

E/R diagram nyelve

SQL séma

CREATE TABLE student ( id int NOT NULL, name char(50))

...

13

Példa: több szint használata, adatbázisok

E/R diagram

E/R diagram nyelve

SQL séma

SQL:2008 nyelv

14

SQL:2008 nyelv

Példa: több szint használata, adatbázisok

E/R diagram

E/R diagram nyelve

SQL séma

Rekordok

(1, "Micskei Zoltán")(2, "Szatmári Zoltán")...

15

Példa: több szint használata, adatbázisokE/R diagram

nyelve

E/R diagram SQL séma

Rekordok

Tábla bináris formában

Rekord bináris formában

SQL:2008 nyelv

16

Egyszerű adatmodellezés folyamata

Példány modellek építése, visszacsatolás

Metamodell

Kapcsolatok, tulajdonságok definiálása

Fogalmak összegyűjtése

17

Példa: IT topológia, rendszerterv

Hogyan írjunk le egy IT rendszert?

Fogalmak: gépek, hálózatok, alkalmazások…

18

Kézi rajz

19

Visio ábra

• Definiált elemek, de• Az információ még mindig strukturálatlan szöveg• Nem lehet ellenőrizni, feldolgozni

20

Visio ábra + adatkötés

• Tulajdonsághalmaz definiálása• Értékek elemhez rendelése• Egységes kezelés

21

DEMO

Tulajdonságok megadása elemekhezo Séma: adott elemtípushoz tartozó tulajdonságok

Tárolt és megjelenített adatok szétválasztásaoMegjelenítési stílusok, különböző nézetek

Külső adatforrás kötéseo Szinkronizáció

Visio + adatkötés

22

Szabványos modellezési nyelvek„Egy közös nyelvet beszéljünk”

Definiált:o elemkészlet (absztrakt szintaxis)o ábrázolásmód (konkrét szintaxis)o jelentés (formális szemantika)o további kényszerek (jólformáltsági

szabályok)

Példa: UML (szoftverfejlesztés), SDL (telekom)…

23

UML (Unified Modeling Language)Kibocsátó: Object Management GroupMegalkotók: Rational, IBM, Oracle, HP, Unisys…Verziók: UML 1.0 – 1997, aktuális: UML 2.4.1 – 2011 Cél: vizuális modellező nyelv

24

Unified Modeling Language (UML) Korábbi OO módszerek egyesítése

o UML 1.x: OO rendszerek modellezéseo UML 2.0: általános, testreszabható nyelv

Struktúra:o osztály, objektum, komponens, telepítés

Viselkedés:o használati eset, állapotgép, aktivitás, interakció

Diagram ↔ Modell

25

UML elemkészlet (ismétlés)Osztálydiagram alap elemkészlet

Osztály

Asszociáció

Tulajdonság Öröklés

26

UML elemkészlet (ismétlés) Asszociáció

o Navigálhatóságo Multiplicitáso Tartalmazás: Kompozíció / Aggregáció

Példányo InstanceSpecificationo Slot

Interfészo Szerződés (elvárt működés)o Javaslat: metódusokat adjon meg

Absztrakt osztály: nem példányosítható

27

UML elemkészlet (ismétlés) Jelölések összefoglalása (a specifikációból):

28

UML elemkészlet (ismétlés) Az eddigiek csak egy apró szelete az UML-nek

A tárgyban főleg adatmodellezéssel foglalkozunko Viselkedés leírása kevésbé hangsúlyos most

Az előbbi elemkészlet jobbára elég lesz

29

Részletek megjelenítéseAttól függően, mire van szükség, többféle nézet:

Mi tipikusan ezen a szinten mozgunk most!

30

Tipikus hibák adatmodellek esetén Elnevezési koncepciók használata:

o PascalCase, camelCase; objektum név inkább kis kezdőbetű, ékezet ne legyen benne

Asszociációhoz nem kell tulajdonságokat felvenni, ez egy implementációs részlet

Különböző példányoknak ne legyen ugyanaz a neve

Példány szinten nem kell jelölni a kompozíciót Interfészben ne legyen tulajdonság

32

DEMO

Eclipse UML2 Tools

UML2 modell létrehozásao absztrakt szintaxis

Osztály diagram rajzolása a modellhez

Tulajdonságok, kapcsolatok, öröklődés

UML osztálydiagram Eclipse-ben

33

UML: absztrakt és konkrét szintaxis

Konkrét Absztrakt

34

UML: metaszintek

Objektum

Osztály

UML metamodell

35

Összefoglalás

Modellezés, modellezés, modellezés

Megéri először modellezni

Adatmodellezés, metamodellezés szerepe

36

XML (Extensible Markup Language)

Kibocsátó: Word Wide Web Consortium (W3C)Megalkotók: Sun, Netscape, Microsoft…Verziók: XML 1.0 – 1998, aktuális: XML 1.1 – 2006Cél: strukturált adatok leírása

37

XML (ismétlés) Szabványos adatcsere nyelv

Jólformált XML (well-formed)

38

XML Séma Helyes XML (valid): sémának megfelel Séma nélkül nem ér semmit az XML! Tetszőlegesen sokszor

szerepelhet ez az elem

Attribútum használata kötelező