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informatik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Strukturierte analyse und design


1. Java
2. Viren

Programme und Systeme zu designen ist ein Entscheidungsprozeß, der viele technische Entscheidungen miteinbezieht. Das Ziel des strukturierten Designs ist es, ein Verfahren zu sichern, daß dem Designer die Möglichkeit gibt, diese Entscheidungen in/nach einem systematischen Weg zu machen.



9.1 Datenflußdiagramm
Der erste Schritt im strukturiertem Design ist das Designproblem, mittels einem Datenflußdiagramm, durch ein System zu zeigen. Dieses System besteht aus Prozessen, die mit den Daten operieren. Diese Prozesse und die Datenverbindung werden zur Basis, zum Definieren der Programmkomponenten.
9.2 Strukturdiagramm
Der zweite Schritt im strukturiertem Design ist das Programmdesign in einer Hierarchie von funktionalen Komponenten zu zeigen. Ein Strukturdiagramm dient dazu, um eine Übersicht über das Design zu zeigen. Das Strukturdiagramm ist abgeleitet vom Datenflußdiagramm.

Strukturiertes Design unterstützt zwei Designstrategien zur Umsetzung vom Datenflußdiagramm zum Strukturdiagramm: die Transformanalyse und die Transactionsanalyse.


Transformanalyse:
Transformanalyse ist ein Informationsflußmodell, das gebraucht wird um ein Programm zu designen, das die primären funktionalen Komponenten und die wichtigsten Ein- und Ausgaben für diese Komponenten identifiziert. Das Datenflußdiagramm ist die primäre Eingabe für den Transformanalyseprozeß. (Abb.)

Die Transformanalyse wird in drei Teile unterteilt:
1. Das Datenflußdiagramm wird in drei Teile unterteilt:
 Input

 Output
 Rechenaufgabe
2. Erstellen eines high-level Strukturdiagramms, für jeden Zweig und für jede zentrale Transform ein Modul zeichnen.
3. Alle high-level Module in Unterprogramme umwandeln.


Darstellung des Transformanalyseprozesses


Transactionsanalyse:
Transactionsanalyse ist eine alternative Designstrategie. Eine Transaction (Durchführung) ist jedes Datenelement das eine Aktion auslöst.

Die Transactionsanalyse wird in vier Stufen unterteilt:
1. Identifizieren der Transactionsquellen durch Prüfen der Problembeschreibung.
2. Ausfindigmachen des Transactionszentrums durch Prüfen des Datenflußdiagramms.
3. Identifizieren der Transactionsmodule durch Prüfen des Datenflußdiagrammes und Erstellen eines high-level Strukturdiagramms.
4. Bilden eines kompletten Strukturdiagrammes



9.3 Designbewertung
Die Aufgabe des dritten Schrittes, der Designbewertung, ist es, die Qualität des Designs, das mittels Transaction- oder Transformanalyse erstellt wurde, zu bewerten. Es gibt viele Arten des Designs für ein Problem, also braucht man einen Weg, um die Qualität objektiv zu messen.
Hierzu gibt es wieder zwei Bewertungstechniken: Kopplung und Kohäsion


Kopplung:
Die Kopplung mißt den Grad der Selbständigkeit der Module. Wenn es eine geringe Interaction (Wechselwirkung) zwischen zwei Modulen gibt, so wird dies \"locker gekoppelt\" genannt. Gibt es eine große Wechselwirkung zwischen zwei Modulen, so nennt man dies eine \"enge Kopplung\". Ein hoch qualifiziertes Design ist, wenn die Module so locker wie möglich gekoppelt sind.
Es sind fünf Typen von Kopplung möglich:
 Daten

 stamp
 control

 common
 content

Daten-Kopplung ist der beste und lockerste Typ von Kopplung. Content-Kopplung ist der schlechteste und engste Typ von Kopplung.

Kohäsion:
Die Kohäsion mißt, wie stark die Elemente innerhalb eines Moduls verbunden sind. Je stärker, desto besser. Es gibt sieben Levels die die Kohäsion zeigen:
 Functional

 Sequential
 Communicational

 Procedural
 Temporal

 Logical
 Coincidental

Wobei die funktionale Kohäsion die stärkste und am meisten wünschenswerte Kohäsion ist und die coincidental die Schwächste und Unerwünschteste ist.
Um die Kohäsion und die Kopplung der Module zu messen, muß das Strukturdiagramm geprüft sein. Der Typ der Kopplung wird entschlossen in dem man sich den Datenfluß zwischen Modulen anschaut.
9.4 Das Design für die Durchführung vorbereiten
Der letzte Schritt des strukturierten Designs ist es, das Design für die Durchführung vorzubereiten. Das nennt man das Verpacken (Packaging) eines Designs. Verpacken ist ein Prozeß des Teilens des logischen Programmdesigns in eine physikalische Durchführungseinheit. Dies nennt man load unit (Ladeeinheit). Jede load unit wird ins Memory gebracht und als eine Einheit im Betriebssystem ausgeführt. Die Absicht des Verpackens ist es, die physikalischen Systemkomponenten zu definieren, die in einer wirklichen Computerumgebung durchgeführt werden können. Verpacken wird in Schritten ausgeführt. Einige Schritte werden vor dem Design ausgeführt, andere wieder besser am Ende des Designprozesses.


Predesign Packaging:
Am Ende der Analyse, wird das System in jobs und jobsteps verpackt. Ein job ist eine Reihenfolge von einem oder mehreren jobsteps. Ein jobstep ist ein Hauptprogramm und dessen Unterprogramme. Das Datenflußdiagramm ist zu diesem Punkt, durch Bilden dreier Grenzen, verpackt:

1. Hardwaregrenze
2. Batch/on-line/real-time Grenze

3. Operationszyklusgrenze


Postdesign Packaging:
Jeder jobstep, repräsentiert als Datenflußdiagramm, hat die Designphase schon passiert. Während des Designs wird jeder jobstep als Wert eines Strukturdiagramms definiert. Am Ende wird jedes Strukturdiagramm in ausführbare Programme und Ladeeinheiten (load units) verpackt. Die kleinstmögliche Ladeeinheit ist ein Modul, die größtmögliche das ganze Strukurdiagramm.

9.5 Ergänzung
Softwareentwicklungsphasen:

Analyse Design
Problem / Anforderung Lösung

Dekomposition (Prozeß) Structure chart
Datenflußdiagramm / CDUR - Matrix Strukturdiagramm

ERD ERD




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