StarUML NS Guide - Design

Sections

Design

Chap-ter 7

1. Design Overview

2. Detailed Design

3. Data Modeling

4. User-Interface Design

5. Realizing Use Cases (Design)

Lecture Objectives

Design Chap-ter 7

설계 단계에 대한 기본 개념 이해 설계 , 구현 , 배치 모델에 대한 이해 및 작성 설계 패턴에 대한 이해 및 적용 데이터베이스 설계 사용자 인터페이스 설계

Design Chap-ter7

Design Overview

Section 1.

Design Overview

Design Chap-ter7

Design Overview (cont.)

Design Chap-ter7

Design Chap-ter7

Detailed Design

Section 2.

Contents

Design Chap-ter7

Activity Overview Concepts and Notations Design Patterns Steps Example Exercise

Activity Overview

Design Chap-ter7

Concepts and Notations

Design Chap-ter7

Advanced Structual Modeling• Abstract Class• Template Class• Enumeration and Literal• Signal and Exception• Aggregation and Composition• Qualifier• AssociationClass• Subsystem

State Modeling• Statechart Diagram• StateMachine• State• Transition• CompositeState• Pseudostates

Design Patterns• Façade• Observer• Factory Method

Artifacts• Design Model• Implementation Model• Deployment Model

Abstract Class

Design Chap-ter7

완전한 구현을 제공하지 않는 클래스 인스턴스 (Instance) 를 생성할 수 없음 . 클래스 이름을 이탤릭 (Italic) 으로 표현

Cash Payment Credit Payment Check Payment

Payment

amount : Money

Abstract Class

Template Class

Design Chap-ter7

일부분이 파라미터화 된 클래스 유사한 클래스들의 집단을 정의

Stack

+Items: T[0..*]

+Push(Item: T)+Pop(): T

T : Class

Template ParametersTemplate Class

Enumeration and Literal

Design Chap-ter7

열거형 (Enumeration)• 미리 정의된 항목들을 가지는 일종의 데이터타입

리터럴 (Literal)• 열거형이 가지는 각각의 항목

<<enumeration>>Sex

+Male +Female

Enumeration

Literals

Signal and Exception

Design Chap-ter7

신호 (Signal)• 송신자와 수신자 사이에 동기적 , 혹은 비동기적으로 전송되는 객체

예외 (Exception)• 시스템의 예기치 않은 상황을 표현하는 신호 (Signal)

<<exception>>StackOverflow

<<signal>>MouseClick

Aggregation

Design Chap-ter7

객체들 사이의 포함관계 (whole-part) 포함 관계가 다소 약하고 유연한 관계

AssociationAggregateKind =

Aggregation

Person Company

Composition

Design Chap-ter7

객체들 사이의 포함관계 (whole-part) 포함 관계가 강하여 생명주기를 전체에 의존

AssociationAggregateKind =

Composition

PersonHeart

Qualifier

Design Chap-ter7

한쪽 객체로 다른 한쪽의 객체집합을 한정시킴 주어진 값으로 객체 혹은 객체 집합을 찾음

Bank Person

0..1*

+AccountNum

AssociationClass

Design Chap-ter7

두 클래스 사이의 연관을 표현하는 클래스• Association + Class = AssociationClass

Company Person+employee+employer

1..**

Job

+salary

Manages

+boss

+worker0..1

*

Subsystem

Design Chap-ter7

시스템의 전체 혹은 부분 시스템을 추상화 클래스와 패키지의 특성을 동시에 지님 여러 개의 인터페이스를 구현

CustomerServiceSubsystem

SubsystemInterface Realization

Statechart Diagram

Design Chap-ter7

특정 개체에 대한 상태 전이를 체계적으로 표현 일반적으로 하나의 상태머신 (state machine) 을 표현 시스템의 동적 측면의 모델을 표현

Idle

Transmitting

Receiving

entry/pickUpexit/disconnect

Connected

Processing

Cleaning up

Connected

Processing

Cleaning up

sendFax

ringing

headerOK

checkSumOK

hangUp

error / printReport

StateMachine

Design Chap-ter7

상태 전이를 체계적으로 명세화한 요소 구성 요소

• 상태 요소 (State, CompositeState, Final State, …)• 전이 (Transition)

State

Design Chap-ter7

객체 생명기간 동안 가질 수 있는 특정 상황 여러 가지 동작 (Action) 들을 포함

Type password

entry/set echo invisible

exit/set echo normal

do/wait

Name

Entry Action

Exit Action

Do Action

Transition

Design Chap-ter7

어떤 상태에서 다른 상태로의 전이를 표현

Idle Draggedmouse down [ location in Windows ] / Object = pick-Object

Guard Condition Effect (Action)Trigger (Event)

TransitionState State

Composite State

Design Chap-ter7

상태들을 포함하는 상태Dialog

Start

entry/start dial tone

exit/stop dial tone

Partial Dial

entry/number.append(n)

digit(n)

digit(n)

[number.isValid]

Pseudostates

Design Chap-ter7

상태 머신 내의 과도기적 지점을 나타내는 여러 가지 형태를 묘사하는 요소

H H*

Initial State Junction Choice Shallow History Deep History Fork/Join

Design Patterns

Design Chap-ter7

시스템 디자인 시에 자주 발생하는 문제들에 대한 “재사용 가능한 해결책”

소프트웨어 엔지니어의 경험

Looking for footprint in the snow and putting the pavement there"- Brian Foote (Architect) -

Design Patterns (cont.)

Design Chap-ter7

Benefits of Design Pattern• 시스템의 설계를 위한 재사용 가능한 경험을 제공• 디자이너들 간의 대화하고 문서화하기 위한 어휘 (vocabulary) 를 제공• 설계를 이해하는 시간을 단축


Design Chap-ter7

Design Patterns (from Eric Gamma et al.)


Design Chap-ter7

Façade Observer Factory Method

Design Patterns: Façade

Design Chap-ter7

Purpose• 서브시스템의 복잡한 인터페이스를 하나로 통합하여 접근하기 쉽도록 함 .

Design Patterns: Façade (cont.)

Design Chap-ter7

Applications• 서브시스템에 대한 단순한 인터페이스를 제공• 클라이언트와 구현 클래스간의 종속적의 단순화

Consequences• 서브시스템의 구성 요소를 변경으로부터 보호• 서브시스템과 클라이언트의 결합도를 낮춤• Façade 는 필수가 아닌 선택으로 활용할 수 있음

Design Patterns: Observer

Design Chap-ter7

Purpose• 일대다 (1:*) 의 관계를 갖는 객체 관계에서 한 객체의 상태 변화를 다른

모든 객체에 알리도록 함 .

A = 50B = 30C = 20

0

10

20

30

40

50

60

A B C

50%30%

20%

Design Patterns: Observer (cont.)

Design Chap-ter7

Subject

+Attach(o: Observer)+Detach(o: Observer)+Notify()

Observer

+Update()

ConcreteSubject

+subjectState

+GetState()+SetState()

ConcreteObserver

+Update()

+observers

*

+subject

Subject::Notify() for all o in observers { o.Update(); }

ConcreteSubject::GetState() return subjectState; ConcreteObserver::Update()

observerState = subject.GetState();

: ConcreteSubject : ConcreteObserver

SetState()

Notify()

*[for all observers] : Update()

GetState()

구조 (Structure)

동작 (Interaction)

Design Patterns: Observer (cont.)

Design Chap-ter7

Applications• 특정 객체 상태 변화를 통보 받는 객체가 여럿인 경우• 객체 변화를 통보할 때 누가 관심이 있는지에 가정을 미리 할 수 없는

경우

Consequences• Subject 와 Observer 간에는 추상적 결합만 존재• Broadcast 방식의 교류를 가능하게 함

Design Patterns: Factory Method

Design Chap-ter7

Purpose• 객체 생성의 인터페이스만을 제공하고 어떤 객체를 생성할 지는

서브클래스로 미룸Document

+Open()+Close()+Save()+Revert()

MyDocument

Application

+CreateDocument()+NewDocument()+OpenDocument()

MyApplication

+CreateDocument()

+docs

*

Application::NewDocument() Document doc = CreateDocument(); docs.add(doc); doc.Open();

MyApplication::CreateDocument() return new MyDocument();

Design Patterns: Factory Method (cont.)

Design Chap-ter7

Applications• 생성할 객체 타입을 예측할 수 없을 때• 객체 생성의 책임을 서브클래스로 미룰 때• 객체를 생성하는 서브클래스에 대한 정보를 은닉할 때

Consequences• 서브클래스에 대한 훅 (Hook) 메소드를 제공• 병렬적 클래스 계층도를 연결하는 역할을 담당

Design Model

Design Chap-ter7

클래스 , 패키지 등의 요소들로 시스템을 구현하는 요소들을 상세하게 정의한 모델

Implementation Model

Design Chap-ter7

시스템에 포함되는 컴포넌트들의 구성• 소프트웨어 컴포넌트• 실행파일• 라이브러리 (DLL 등 )

Deployment Model

Design Chap-ter7

시스템에 포함되는 노드들의 구성• 컴퓨터 , 서버 , 메인프레임 등• 각종 내부 및 외부 하드웨어 장비

Design, Implementation, Deployment Model

Design Chap-ter7

<<reside>>

<<reside>>

<<reside>>

<<reside>>

<<deploy>>

<<deploy>>

DesignModel

ImplementationModel

DeploymentModel

Steps (Detailed Design)

Design Chap-ter7

1. 패키지 구조를 정의한다 .2. 분석클래스로부터 상세한 설계클래스 정의한다 .3. 구현 모델 정의한다 .4. 배치 모델 정의한다 .5. 설계 , 구현 , 배치 모델의 동기화한다 .6. 중요한 요소의 상태 머신을 모델링한다 .

Example

Design Chap-ter7

Example (cont.)

Design Chap-ter7

Reservation.dll MeetingRoom.dll

PMS NotifSystem

INofityIUserAuth

IReservation

IMeetingRoom

Example (cont.)

Design Chap-ter7

WebBrow ser Application Server Database ServerLAN LAN

Notify Server

LAN

LAN

Exercise

Design Chap-ter7

Develop a Design Model that provides detailed de-sign of your system.

Select a significant class and draw a statechart di-agram of the class.

Select a significant operation and draw sequence diagram of the operation.

Design Chap-ter7

Data Modeling

Section 3.

Contents

Design Chap-ter7

Activity Overview Concepts and Notations Steps Example Exercise

Activity Overview

Design Chap-ter7

Data Model

AnalysisModel

DomainModel

DatabaseDesigner

DataModeling

SoftwareRequirementsSpecification

Data Model

Design Chap-ter7

Requirements

Analysis

Design

Entity Entity

Use CaseUse Case SpecificationsGlossary Domain Model

Design Model Data Model

Steps (Data Modeling)

Design Chap-ter7

1. 엔티티 클래스로부터 데이터 개체 식별2. 구체적인 데이터 개체 및 관계 정의

Example

Design Chap-ter7

Reservation<<table>>

+index: INT+Date: DATE+StartTime: TIME+EndTime: TIME+requester: EmployeeID+Room: MeetingRoom+MeetingSubject: VARCHAR[50]+Description: MEMO

<<PK>>+index()<<FK>>+Room()

MeetingRoom<<table>>

+index: INT+Location: VARCHAR[50]+Capability: INT+Machine: VARCHAR[50]+view : Blob

<<PK>>+index()

*1

Exercise

Design Chap-ter7

Develop a Data Model of your system.

Design Chap-ter7

User-Interface Design

Section 4.

Contents

Design Chap-ter7


Activity Overview

Design Chap-ter7

User-InterfaceDesigner

User-InterfaceDesign

User-InterfacePrototype

AnalysisModel

SoftwareRequirementsSpecification

User-Interface

Design Chap-ter7

Requirements

Analysis

Design

Use Case

Boundary Boundary

User interface Subsystem

User-Interface (cont.)

Design Chap-ter7

WriteArticleForm<<WebForm>>

Design Class User-Interface Prototype

Steps (User-Interface Design)

Design

1. 경계 클래스로부터 사용자 인터페이스들을 식별한다 .2. 각각의 사용자 인터페이스에 대하여

1. 사용자 인터페이스에 해당하는 설계 클래스를 추가2. 사용자 인터페이스 프로토타입을 개발한다 .

Example

Design

WaitingStateReservationForm<<ASPX>>

+txtReservationID: TextBox+txtReservationSubject: TextBox+txtRequester: TextBox+btnAggrement: Button+btnDisapproval: Button

+btnAggrement_Click()+btnDisapproval_Click()

<<post>>

RetrieveReservationForm<<ASPX>>

+ConfirmCancel()

<<post>>

ReserveMeetingRoomForm<<ASPX>>

+txtSubject: TextBox+txtDate: TextBox+txtStartTime: TextBox+txtEndTime: TextBox+txtDescription: TextBox+btnSubmit: Button

+btnSubmit_Click()

<<post>>

Design Chap-ter7

Realizing Use Cases (Design)

Section 5.

Exercise

Design Chap-ter7

Make user-interface prototypes of your system.

Contents

Design Chap-ter7


Activity Overview

Design Chap-ter7

Use CaseRealizations

Data ModelUser-Interface

PrototypeSoftware

RequirementsSpecification

DesignModel

Use CaseRealizations(analysis-level)

Data Model(updated)

User-InterfacePrototype

(updated)

DesignModel(updated)

Designer RealizingUse Cases

Use Case Realization

Design Chap-ter7

유스케이스와 실체화 관계를 맺는 하나의 협동

Use Case

Use Case Realization

Use Case

Realization

Collaboration

Use Case Realization (cont.)

Design Chap-ter7

Steps (Realizing Use Cases)

Design Chap-ter7

1. 각각의 유스케이스에 대하여1. 시퀀스 혹은 협동 다이어그램 생성2. 관련된 설계 클래스 , 사용자 인터페이스 , 데이터 개체들을

다이어그램에 배치3. 상호작용을 상세하게 표현

Example (cont.)

Design Chap-ter7

회의실 예약 요청을 처리한다<<use case realization>>

회의실을 예약한다<<use case realization>>

회의실 예약을 취소한다<<use case realization>>

사용자 인증을 한다<<use case realization>>

회의실 정보를 관리한다<<use case realization>>

회의실 예약을 조회한다<<use case realization>>

회 의 실 예 약 요 청 을 처 리 한 다

회 의 실 을 예 약 한 다

회 의 실 예 약 을 취 소 한 다

사 용 자 인 증 을 한 다

회 의 실 예 약 을 조 회 한 다

회 의 실 정 보 를 관 리 한 다

Example

Design Chap-ter7

회의실을 예약한다 (Use Case Realization)

: 사원

: ReservationManagement : ReservationInfomation : ReserveMeetingRoomForm : RetrieveMeetingRoomForm

btnDate_Click()retrieveReservations(aDate)

search(adate)()화면출력

btnReserve_Click(aMR, aDate, aTime)

requestReservationForm()

()회의실 예약 폼 출력btnSubmit_Click()

add(aReservation)

validateCheck()

[is Complete] : Create(aReservation)

Exercise

Design Chap-ter7

Draw sequence or collaboration diagrams repre-senting use case realization, in terms of design classes, for each use case in your system.

Lecture Summary

Design Chap-ter7

설계 모델 , 구현 모델 , 배치 모델은 시스템의 정적 구조를 상세하게 묘사한다 .

유스케이스 실체화는 시스템의 행위를 표현해줄 뿐만 아니라 시스템의 기능적 요구사항을 충족할 수 있는지를 검토하는 역할도 수행한다 .

Education

StarUML NS Guide - Design