Instrukcja 2 Laboratorium z Podstaw Inżynierii Oprogramowania Opis biznesowy świata rzeczywistego Wymagania funkcjonalne i niefunkcjonalne aplikacji Diagram przypadków życia Diagramy klas i sekwencji: Relacja 1 do 1..0 instrukcja z lab1 Relacja 1 do 0..* - nowy materiał
Cele laboratorium 2 Należy: wybrać projekt z podanej listy dostępnej za pomocą linku podanego w w laboratorium 1 sformułować wymagania funkcjonalne i niefunkcjonalne dla wybranego projektu jako zadanie domowe. Zadanie domowe będzie stanowić podstawę do zaprojektowania przypadków użycia na kolejnych laboratorium. Wykonać projekt UML i wykonać prosty program stanowiący realizację 1-go etapu wykonania wybranego projektu. Instrukcja zawiera przykłady powiązań 1:1 (jeden do jeden) oraz 1:* (jeden do wiele) między klasami, użytymi do realizacji 1-go etapu programu Katalogu tytulów i książek należy wykorzystać te dwa typy powiązań w wykonywanym 1-ym etapie projektu i jego implementacji.
Java język programowania obiektowo zorientowany wysokiego poziomu platforma Javy z maszyny wirtualnej VM API (interfejs programowania aplikacji). Rezultat niezaleŝność od platformy, duŝe moŝliwości, stabilność, łatwość rozwoju, bezpieczeństwo Rodzaje platform Javy: Java Platform, Standard Edition (Java SE) Java Platform, Enterprise Edition (Java EE) Java Platform, Micro Edition (Java ME) Java Platform CARD
Warstwy aplikacji (Java EE)
Materiał z lab1 (slajdy 5-71)
1) Wykonanie projektu typu aplikacja Javy
2) Utworzenie projektu UML typu Java Platform-Idependent Model
Projekt UML należy utworzyć w tym samym katalogu, w którym znajduje się projekt typu Java Application
3) Wstawianie do projektu pierwszego diagramu typu Use Case Diagram (diagram przypadków użycia diagram PU). Należy wybrać z listy Diagram Type pozycję Use Case Diagram i nadać nazwę diagramowi w polu Diagram Name
4) Należy wykonać opis biznesowy świata rzeczywistego Katalog tytułów i książek 1. Opis zasobów ludzkich Pracownik wypożyczalni może dodawać do katalogu tytułów nowe tytuły. Każdy tytuł jest reprezentowany przez następujące dane: tytuł, autor, wydawnictwo, ISBN oraz informacje o liczbie egzemplarzy i miejscu ich przechowywania i występuje w bibliotece jako pojedyncza informacja dla każdego tytułu. Pewna grupa tytułów opisuje książki nagrane na kasety, dlatego dodatkowo tytuł zawiera dane nagrania np nazwisko aktora. Każdy egzemplarz, niezależnie, czy jest książką czy kasetą, jest opisany odrębną informacją zawierajacą numer egzemplarza i ewentualnie (dotyczy to wyodrębnionych egzemplarzy) informację o liczbie dni, na które można wypożyczyć egzemplarz. Numery egzemplarzy mogą się powtarzać dla różnych tytułów. Pracownik bilioteki (bibliotekarz) może dodawać nowe tytuły i egzemplarze oraz je przeszukiwać, natomiast klient może jedynie przeszukiwać tyutły i sprawdzać egzemplarze wybranych tytułów. 2. Przepisy Pracownik ponosi odpowiedzialność za poprawność danych - odpowiada materialnie za niezgodność danych ze stanem wypożyczalni. 3. Dane techniczne Klient może przeglądać dane wypożyczalni za pośrednictwem strony internetowej lub bezpośrednio za pomocą specjalnego programu. Pracownik biblioteki może dodatkowo wstawiać, modyfikować i usuwać dane o tytuiłach oraz egzemplarzach. Zakłada się, że klientów jednocześnie przeglądajądających dane wypożyczalni może być ponad 1000 oraz wypożyczalnia może zawierać kilkadziesiąt tysięcy tytułów oraz przynajmniej dwukrotnie więcej egzemplarzy. Biblioteka składa się z kilku ośrodków w różnych miastach na terenie kraju (lista miast jest dołączona do umowy). Zaleca się stosowanie technologii Java.
5) Należy zdefiniować wymagania aplikacji Wymagania funkcjonalne System powinien wspierać wypożyczanie książek Biblioteka wypożycza podane książki i czasopisma osobom zarejestrowanym, o ile je posiada Biblioteka dokonuje zakupu nowych książek, przy czym popularne książki kupuje w kilku egzemplarzach. Usuwa zniszczone książki i czasopisma. Bibliotekarz jest pracownikiem biblioteki, komunikuje się z wypożyczającym. Jego praca jest wspierana za pomocą systemu Wypożyczający może zarezerwować książkę lub czasopismo, które nie jest dostępne w danej chwili, W momencie, kiedy zamówione rzeczy są dostępne- albo po zwrocie lub dzięki zakupowi, można je wypożyczyć i usunąć rezerwację. Rezerwację można usunąć niezależnie. Biblioteka może łatwo utworzyć, zmienić i usunąć informację o tytułach, wypożyczających, wypożyczeniach i rezerwacjach Wymagania niefunkcjonalne System powinien pracować w popularnych systemach (UNIX, Windows, OS/2) i powinien mieć nowoczesny graficzny interfejs użytkownika System powinien się rozwijać np. wprowadzenie możliwości zawiadamiania rezerwującego książkę o jej dostępności
6) Wykonanie diagramu przypadków użycia (PU) Przeciągnięcie ikon Actor i Use Case pobranych z palety (Palette) i upuszczenie na diagramie PU
7) Otwieranie okna dokumentacji dla wybranego elementu diagramu wykonanie (ew. wklejenie wcześniej wykonanych) opisu biznesowego systemu oraz wymagań funkcjonalnych i niefunkcjonalnych w oknie dokumentacji diagramu PU Należy kliknąć na wolną powierzchnię diagramu PU. W okienku Properties diagramu PU wybrać wiersz Documentation klikając na przycisk
8) Otwieranie niemodalnego okna dokumentacji z MenuBar: Window/Other/UML Documentation
9) Dodanie dokumentacji do przypadku użycia cd. specyfikacja przypadku użycia (PU)
Relacja jeden do jeden (materiał z lab1 - slajdy 20-71)
1) Dodawanie nowego diagramu do projektu UML Należy w oknie Projects w tworzonym projekcie typu UML wybrać pozycję Diagrams/New/Diagram
2) Utworzenie diagramu klas Należy wybrać z listy Class Diagram i nadać nazwę diagramowi w polu Diagram Name
3) Wstawienie nowej klasy Przeciągnięcie ikony klasy Class pobranej z palety i upuszczenie na diagramie
Nadawanie nazwy klasie Po zaznaczeniu klasy w polu Unnamed lewym klawiszem myszy, w okienku Properties tej klasy należy wpisać w wierszu Name nazwę klasy Tytul_ksiazki
4) Wstawienie nowego atrybutu - menu Po kliknięciu prawym klawiszem w polu tytułu ikony klasy należy wybrać w wyskakującym menu pozycję Create Attribute
5) Edycja atrybutu W okienku Properties zaznaczonego nowego atrybutu Unnamed, w wierszu Name wpisać nazwę atrybutu np. wydawnictwo, w wierszu Type wpisać typ atrybutu String
Stan po wstawieniu pierwszego atrybutu: po wstawieniu atrybutu pojawiły się dwie metody typu set (do nadania wartości atrybutowi) i get (do pobrania wartości atrtybutu)
6) Klasa Tytul_ksiazki po wstawieniu wszystkich atrybutów przy wstawianiu kolejnych atrybutów w wierszu Type należy wybrać z listy typ String
Stan po wstawieniu pięciu atrybutów do klasy Tytul_ksiazki
7) Generowanie kodu klasy Tytul_ksiazki do projektu Katalog1 Należy zachować projekt typu UML (saveall z Menu File) Po zaznaczeniu klasy Tytul_ksiazki prawym klawiszem myszy wybrac pozycję Generate Code
8) Wybór projektu Javy w Target Project o nazwie Katalog1, utworzony wg slajdów z p. 1 i 2 jako miejsce do generowania kodu Uwaga: Należy skompilować (Build) projekt typu Java Application po wygenerowaniu kodu z projketu UML.
9) Wygenerowany kod wyświetleni klasy Tytul_ksiazki utworzonej w projekcie Katalog1 w wyniku generowania kodu z projektu UMLKatalog1 typu UML
public class Tytul_ksiazki { private String wydawnictwo; private String ISBN; private String tytul; private String nazwisko; private String imie; public Tytul_ksiazki() { } public String getwydawnictwo() { return wydawnictwo; } public void setwydawnictwo(string val) { this.wydawnictwo = val; } public String getisbn() { return ISBN; } public void setisbn(string val) { this.isbn = val; } public String gettytul() { return tytul; } public void settytul(string val) { this.tytul = val; } public String getnazwisko() { return nazwisko; } public void setnazwisko(string val) { this.nazwisko = val; } public String getimie() { return imie; } public void setimie(string val) { this.imie = val; } }
10) Wstawienie klasy fasadowej Uchwyt (podobnie jak klasę Tytul_ksiazki) będzie zastosowana do obsługi wywołań przypadków użycia przez warstwę interfejsu graficznego użytkownika.
11) Wstawienie powiązania typu Association między klasami Uchwyt i Tytul_ksiazki Przeciągnięcie wskazanej Association, wybranej z podręcznej palety klasy Uchwyt i przeciągnięcie jej od klasy Uchwyt do powierzchni klasy Tytul_ksiazki
Stan po wstawieniu Association między klasami Uchwyt i Tytul_ksiazki
12) Nadanie Multiplicity na końcu Association należącym do klasy Tytul_ksiazki Należy prawym klawiszem zaznaczyć koniec Association przy klasie Tytul_ksiazki i z wyskakującego menu wybrać pozycję Multiplicity równą 1
13) Wstawianie nowego diagramu w okienu Projects należy zaznaczyć prawym klawiszem myszy zagnieżdżoną pozycję Diagram/New/Diagram w projekcie UMLKatalog1 1
14) Wstawianie nowego diagramu typu Sequence Diagram wybranym z listy Diagram Type; w polu Diagram Name należy wpisać nazwę diagramu tostring.
15) Wstawianie linii życia - Lifeline Należy przeciągnąć ikony typu Lifeline pobrane z palety i upuszczenie na diagramie. Po zaznaczeniu Lifeline z lewej strony diagramu lewym klawiszem myszy, z jej okienka Properties, z listy Representing Clasifier wybrać klasę Uchwyt, a potem podobnie Tytul_ksiazki dla Lifeline umieszczonej z prawej strony diagramu.
16) Wstawianie nazw obiektów reprezentowanych przez Lifeline w ich okienkach Properties, w wierszu Name, dostępnych po zaznaczeniu koleno Lifeline lewym klawiszem myszy nazwać uchwyt_ dla Lifeline typu Uchwyt i tytul_ dla Lifeline typu Tytul_ksiazki
18) Wstawienie 17) Wstawianie synchronicznej metody typu wiadomości Synchronous ( Synchronous Message Message ) do klasy typu metody klasy Tytul_ksiazki Tytul_ksiazki należy z podręcznej palety zaznaczonej Lifeline o nazwie uchwyt_ wybrać strzałki typu Synchronous Message i przeciągnąć je od Lifeline uchwyt_ do Lifeline tytul_
18) Nadawanie nazwy nowej metodzie w klasie Tytul_ksiazki (1) Po zaznaczeniu wstawionej metody typu Synchronous Message prawym klawiszem myszy należy z wyskakującego menu wybrac pozycję Operations i wybrać AddOperation
Nadawanie nazwy nowej metodzie w klasie Tytul_ksiazki (2) wstawić nazwę metody (name) tostring, a zwracany wynik (returntype) ustawić jako String
19) Wstawienie wiadomości typu Synchronous Message do jednej linii życia reprezentującej wywołanie własnej metody przez linię życia ciało metody tostring. Należy z palety zaznaczonej Lifeline typu Tytul_ksiazki wybrać strzałki metody Synchronous Message i przeciągnąć ją na Lifeline typu Tytul_ksiazki.
Rezultat po wstawieniu w ciele metody tostring należącej do klasy Tytul_ksiazki nienazwanych metod należących do linii życia obiektu typu Tytul_ksiazki
20) Kojarzenie nienazwanych metod linii życia Tytul_ksiazki z konkretnymi metodami klasy Tytul_ksiazki Należy kolejno każdą z nienazwanych metod zaznaczyć prawym klawiszem myszy, wybrać z wyskakującego menu pozycję Operations i następnie wybrać z listy istniejących metod klasy Tytul_ksiazki kolejną metodę z przedrostkiem get
21) Pojawienie się nowej metody tostring w klasie Tytul_ksiazki wstawionej do linii życia obiektu typu Tytul_ksiazki na diagramie sekwencji
22) Wygenerowanie nowej metody tostring do klasy kodu klasy Tytul_ksiazki sposób generowania kodu z wybranek klasy opisano wcześniej
23) Wstawienie ręczne kodu nowej metody tostring do klasy Tytul_ksiazki na podstawie diagramu sekwencji tej metody
public class Tytul_ksiazki { private String wydawnictwo; private String ISBN; private String tytul; private String nazwisko; private String imie; public Tytul_ksiazki() {} /** @ generated */ public String getwydawnictwo() { return wydawnictwo; } /** @ generated */ public void setwydawnictwo(string val) { wydawnictwo = val; } public String getisbn() { return ISBN; } /** @ generated */ public void setisbn(string val) { ISBN = val; } /** @ generated */ public String gettytul() { return tytul; } /** @ generated */ public void settytul(string val) { tytul = val; } /** @ generated */ public String getnazwisko() { return nazwisko; } /** @ generated */ public void setnazwisko(string val) { nazwisko = val; } /** @ generated */ public String getimie() { return imie; } /** @ generated */ public void setimie(string val) { imie = val; } /** @ generated */ public String tostring() // your code here { String pom="tytul: "+gettytul(); pom+=" Autor:"+getNazwisko() +" "+getimie(); pom+=" ISBN: "+getisbn(); pom+=" Wydawnictwo:"+getWydawnictwo(); return pom; } } 53
24) Wstawienie do projektu drugiego diagramu typu Sequence Diagram dla przypadku użycia dodaj_tytul. Należy wstawić linię życia typu Actor oraz zwykłą Lifeline, której należy nadać typ Uchwyt, pobrany z listy Representing Classifier. Następnie należy połączyć metodą typu Asynchronous Message linię życia typu Actor z liną życia typu Uchwyt
25) Następnie należy wstawić nową linię życia z podręczej palety linii życia typu Uchwyt za pomocą Create Message
27) Nadanie nazwy Tytul_ksiazki linii życia wykonanej jako Create Message
28) Użycie metod typu Asynchronous Message klasy Tytul_ksiazki nadanie im nazwy metod z przedrostkiem set, pobranych z listy Operations (podobnie jak przy definiowaniu metody tostring )
29) Transformacja związku między klasą Uchwyt a klasą Tytul_ksiazki - na Navigable 29.1. Usunięcie ustawionej jawnej własności typu Multiplicity na domyślną równą 1 Wybór właściwości Multiplicity w okienku Properties relacji typu Association Otwarcie okienka edycji właściwości Multiplicity po kliknięciu na przycisk
29.2. Należy usunąć ustawioną Multiplicity równą 1 dla Association należącej do klasy Tytul_ksiazki, gdyż domyślna implementacja to kolekcja typu LinkedBlockingDeque : As ArrayList (wtedy związek 1:1 jest implementowany jako jednoelementowa kolekcja)
29.3. Stan diagramu klas po usunięciu jawnej liczności związku typu Association po stronie klasy Tytul_ksiazki (Multiplicity równej 1)
29.4. Ustawienie w okienku Properties Association w części należącej do klasy Tytul_ksiazki właściwości typu Navigable spowodowało to implementację związku po stronie klasy Uchwyt (teraz obiekt klasy Uchwyt posiada pojedynczą referencję obiektu typu Tytul_ksiazki ) Ustawienie właściwości Navigable po stronie klasy Tytul_ksiazki
30) Implementacja związku między klasą Uchwyt a klasą Tytul_ksiazki w klasie Uchwyt za pomocą referencji typu Tytul_ksiazki oraz dwóch metod gettytul_ksiazki i settytul_ksiazki
31) Generowanie kodu (wybrać projekt Katalog1)
Generowanie kodu
32) Wygenerowanie kodu nowej metody dodaj_tytul w klasie Uchwyt Referencja do obiektu klasy Tytul_ksiazki reprezentuje relację 1 do 1 po stronie klasy Uchwyt, która jest właścicielem relacji
33) Wstawienie ręczne kodu nowej metody dodaj_tytul na podstawie diagramu sekwencji tej metody oraz metody main testującej działanie wykonanego przypadku użycia
package katalog1; public class Uchwyt { private Tytul_ksiazki mtytul_ksiazki; public Uchwyt() { } public void dodaj_tytul(string a, String b, String c, String d, String e) // your code here { mtytul_ksiazki=new Tytul_ksiazki(); mtytul_ksiazki.settytul(a); mtytul_ksiazki.setnazwisko(b); mtytul_ksiazki.setimie(c); mtytul_ksiazki.setisbn(d); mtytul_ksiazki.setwydawnictwo(e); } public Tytul_ksiazki gettytul_ksiazki() { return mtytul_ksiazki; } public void settytul_ksiazki(tytul_ksiazki val) { this.mtytul_ksiazki = val; } } public static void main(string t[]) // your code here { Uchwyt ap=new Uchwyt(); ap.dodaj_tytul("1","1","1","1","1"); String lan=ap.gettytul_ksiazki().tostring(); System.out.println(lan); }
34) Uruchomienie programu
35) Wykonanie dokumentacji UML typu strona HTML
Materiał z lab2 Relacja jeden do wiele Realizacja głównego celu przypadku użycia Dodaj_tytul wstawianie nowych tytułów bez powtórzeń (slajd p.28)
1) Relacja jeden do wiele zmiana Multiplicity w Association dla klasy Tytul_ksiazki na 1:0..* (jeden do wiele)
2) Generowanie kodu dla klasy Uchwyt
3) Wygenerowany kod implementujący relację jeden:wiele ArrayList jako kolekcja referencji typu do obiektu klasy Tytul_ksiazki reprezentuje relację 1 do 0..* po stronie klasy Uchwyt, która jest właścicielem relacji
4) Zmiana scenariusza dodaj_tytul - dodanie LifeLine dla kolekcji mtytul_ksiazki typu ArrayList
5) Zmiana scenariusza dodaj_tytul - dodanie metody typu Synchronous Message do linii życia typu Uchwyt wywoływanej jako własna metoda tej linii życia addtytul_ksiazki. W ciele metody addtytul_ksiazki należy wstawić synchroniczną metodę contains, wywoływaną z linią życia typu ArrayList.
6) Dodanie do metody addtytul_ksiazki metody add wywoływanej przez linię życia Uchwyt z linii życia typu ArrayList
7) Dodanie bloku warunkowego Combined Fragment z palety dla Sequence Diagram Należy przeciągnąć ikonę typu Combined Fragment na diagram sekwencji.
Zmiana scenariusza addtytul_ksiazki dodanie bloku warunkowego Combined Fragment z palety dla Sequence Diagram w celu warunkowego wywołania metody add z linii życia typu ArrayList (można dodać nowy tytul, gdy metoda contains zwróciła wynik false oznaczający, że w kolekcji mtytul_ksiazki nie ma jeszcze tytulu o takim samym ISBN.)
8) Edycja wyrażenia warunkowego bloku typu Combined Fragment Po zaznaczeniu bloku typu Combined Fragment prawym klawiszem myszy należy wybrać pozycję Interaction Operand/Edit Interaction Constraint
9) Po wyborze tego bloku typu Combined Fragment lewym klawiszem myszy od dołu bloku - zmiana typu bloku na alt w okienku Properties
10) Na diagramie klas pojawiła się dodana metoda addtytul_ksiazki na diagramie sekwencji dodaj_tytul
11) Wygenerowanie kodu z klasy Uchwyt
12) Wygenerowanie kodu z klasy Tytul_ksiazki
13) Uzupełniono kod metody addtytul_ksiazki, wg scenariusza ze zmodyfikowanego diagramu sekwencji dodaj_tytul public class Uchwyt { private ArrayList<Tytul_ksiazki> mtytul_ksiazki = new ArrayList<Tytul_ksiazki>(); public Uchwyt() { } Kolekcja referencji do obiektu klasy Tytul_ksiazki reprezentuje relację 1 do 0..* po stronie klasy Uchwyt, która jest właścicielem relacji public ArrayList<Tytul_ksiazki> gettytul_ksiazki() { return mtytul_ksiazki;} public void settytul_ksiazki(arraylist<tytul_ksiazki> val) { this.mtytul_ksiazki = val;}
public void dodaj_tytul(string a, String b, String c, String d, String e) { Tytul_ksiazki tytul_ksiazki=new Tytul_ksiazki(); tytul_ksiazki.settytul(a); tytul_ksiazki.setnazwisko(b); tytul_ksiazki.setimie(c); tytul_ksiazki.setisbn(d); tytul_ksiazki.setwydawnictwo(e); addtytul_ksiazki(tytul_ksiazki); } public void addtytul_ksiazki(tytul_ksiazki tytul_ksiazki) { if (! this.mtytul_ksiazki.contains(tytul_ksiazki)) this.mtytul_ksiazki.add(tytul_ksiazki); } public static void main(string t[]) // your code here { Uchwyt ap=new Uchwyt(); ap.dodaj_tytul("1","1","1","1","1"); ap.dodaj_tytul("2","2","2","2","2"); ap.dodaj_tytul("2","2","2","2","2"); String lan=ap.gettytul_ksiazki().tostring(); System.out.println(lan); } } 88
public class Tytul_ksiazki { private String wydawnictwo; private String ISBN; private String tytul; private String nazwisko; private String imie; public Tytul_ksiazki() {} public String getwydawnictwo() { return wydawnictwo; } public void setwydawnictwo(string _wydawnictwo) { wydawnictwo = _wydawnictwo; } public String getisbn() {return ISBN; } public void setisbn(string _ISBN) {ISBN = _ISBN; } public String gettytul() {return tytul; } public void settytul(string _tytul) {tytul = _tytul; } public String getnazwisko() public void setnazwisko(string _nazwisko) {return nazwisko;} {nazwisko = _nazwisko;} public String getimie() {return imie; } public void setimie(string _imie) {imie = _imie; } public String tostring() // your code here { String pom="tytul: "+gettytul(); pom+=" Autor:"+getNazwisko() +" "+getimie(); pom+=" ISBN: "+getisbn(); pom+=" Wydawnictwo:"+getWydawnictwo(); return pom; } }
14) Skutki wywołania metody equals w metodzie contains, dziedziczonej od klasy Object, która nie uwzględnia właściwości klasy dziedziczącej Tytul_ksiazki należy przedefiniować metodę equals w klasie Tytul_ksiazki
15) Uzupełniono scenariusz metody dodaj_tytul o wywołanie metody equals przesłaniającej metode equals dziedziczoną od klasy Object teraz w metodzie contains wywoływana jest metoda equals z klasy Tytul_ksiazki
16) Uzupełniona definicja klasy Tytul_ksiazki o metodę equals, która przesłania metodę equals dziedziczoną od klasy Object 92
17) Uzupełniono kod metody equals, która przesłania metodę equals dziedziczoną od klasy Object
public class Tytul_ksiazki { private String wydawnictwo; private String ISBN; private String tytul; private String nazwisko; private String imie; public Tytul_ksiazki() {} public String getwydawnictwo() {return wydawnictwo; } public void setwydawnictwo(string _wydawnictwo) { wydawnictwo = _wydawnictwo; } public String getisbn() { return ISBN; } public void setisbn(string _ISBN) { ISBN = _ISBN; } public String gettytul() { return tytul; } public void settytul(string _tytul) { tytul = _tytul; } public String getnazwisko() { return nazwisko; } public void setnazwisko(string _nazwisko) { nazwisko = _nazwisko;} public String getimie() { return imie; } public void setimie(string _imie) { imie = _imie; } public boolean equals(object ob) //your code here { boolean a=isbn.equals(((tytul_ksiazki)ob).getisbn()); //System.out.println(a); return a; } public String tostring() // your code here { String pom="tytul: "+gettytul(); pom+=" Autor:"+getNazwisko() +" "+getimie(); pom+=" ISBN: "+getisbn(); pom+=" Wydawnictwo:"+getWydawnictwo(); return pom; } } 94
18) Poprawne wstawianie obiektów typu Tytul_ksiazki każdy tytul może mieć inny ISBN dzięki metodzie equals zdefiniowanej w klasie Tytul_ksiażki i wywoływanej w metodzie contains klasy typu ArrayList