BÖLÜM 1 YAZILIM TASARIMINA GİRİŞ YZM211 YAZILIM TASARIMI. Yrd. Doç. Dr. Volkan TUNALI Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi / Maltepe Üniversitesi

Transkript

1 BÖLÜM 1 YAZILIM TASARIMINA GİRİŞ YZM211 YAZILIM TASARIMI Yrd. Doç. Dr. Volkan TUNALI Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi / Maltepe Üniversitesi

2 Amaçlar 2 Tasarımın ne olduğunu ve çeşitli tasarım türlerinin ürünün farklı yönleriyle nasıl ilgilendiğini açıklamak Tasarımı bir problem çözme etkinliği olarak sunmak, soyutlama ve modellemenin tasarımdaki rolünü ortaya koymak Yazılım yaşam döngüsünde tasarımın yerini belirlemek Yazılım mühendisliğinde tasarım metotlarını incelemek

3 İçerik 3 Yazılım Ürünleri ve Yazılım Tasarımı Software Products and Software Design Soyutlama ve Modelleme Abstraction and Modeling Tasarımın Çeşitleri Varieties of Design Yazılım Yaşam Döngüsünde Yazılım Tasarımı Software Design in the Life Cycle Yazılım Tasarım Metotları Software Engineering Design Methods

4 Yazılım Tasarımının Önemi 4 Tasarlanmış (designed) bir dünyada yaşıyoruz. Tasarım ekonomik olarak öneme sahiptir ve yaşam kalitemizi doğrudan etkiler. Yazılım son derece yaygın hale gelmektedir. Yazılım tasarımının kalitesinin önemli sonuçları olmaktadır ve yazılım tasarımcıları bunların farkında olmalı, bunları ciddiye almalıdır.

5 Yazılım Ürünleri 5 Bir yazılım ürünü, müşterinin gereksinim ve isteklerini karşılayan bir veya daha fazla programdan, verilerden, ve destekleyici materyal ve hizmetlerden oluşan bir varlıktır. Bu ürün, tek başına bir ürün olabileceği gibi başka bir ürünün temel bileşeni de olabilir.

6 Yazılım Tasarımı Nedir? 6 Yazılım tasarımcıları da temelde diğer disiplinlerdeki tasarımcıların yaptığı işi yapar. Tasarlanan şey bir yazılım ürünüdür. Yazılım tasarımı, müşterinin gereksinim ve isteklerini karşılayan yazılım ürününün doğasını ve bileşimini belirleme etkinliğidir.

7 Tasarımı Problem Çözme Olarak Düşünmek 7 Tasarımı bir problem çözme etkinliği olarak düşünmek oldukça yararlı ve verimli bir yoldur. Avantajları Neyin problemin neyin de çözümün bir parçası olduğunun doğru şekilde anlaşılmasına yardımcı olur. Birden çok iyi çözümün (tasarımın) olabileceğini vurgular. Problemi değiştirme, deneme-yanılma, beyin fırtınası gibi çözüm yöntemlerinin kullanılabilmesine olanak tanır.

8 Soyutlama (Abstraction) 8 Özellikle yazılım tasarımında Soyutlama son derece önemli bir problem çözme tekniğidir. Soyutlama, problemin anlaşılmasını ve çözümünü kolaylaştırmak üzere nesnelerin, olayların veya durumların bazı özelliklerinin bilinçli ve kasıtlı olarak görmezden gelinmesidir.

9 Soyutlamanın Önemi 9 Problemin basitleştirilmesi Soyutlama, problemi (kısmen) çözerken problemin en önemli yönlerine odaklanma olanağı sağlar. Problem çözmenin yapısallaştırılması Yukarıdan-aşağıya (Top-down) stratejisi: Problemin soyut bir versiyonunun çözülüp, ayrıntıların daha sonra eklenmesi (ayrıntılandırma/refinement) Aşağıdan-yukarıya (Bottom-up) stratejisi: Problemin parçalar halinde çözülmesi ve tam bir çözüm için bu parçaların birleştirilmesi

10 Modelleme (Modeling) 10 Bir model bir hedefi, modelin parçaları hedefin parçalarına ve modelin parçaları arasındaki ilişkiler hedefin parçaları arasındaki ilişkilere karşılık gelecek şekilde temsil eder. Target Model

11 Tasarımda Modelleme 11 Modelleme şu amaçlarla kullanılır: Problemi anlama Tasarım yaratımı Tasarım inceleme Dokümantasyon Modelleme işe yarar çünkü modeller hedefin ayrıntılarını soyutlarlar. Eğer önemli ve konuyla ilgili ayrıntılar gözardı edilirse modeller başarısız olabilirler.

12 Statik ve Dinamik Modeller 12 Statik model programın çalışması sırasında değişmeyen yönlerini temsil eder. Dinamik model programın çalışması sırasında olanları temsil eder. Statik modele örnek olarak sınıf ve nesne modelleri (class and object models) verilebilir. Dinamik modellere örnek olarak durum diyagramları ve sıra diyagramları (state diagrams and sequence diagrams) verilebilir.

13 Ürün Tasarımı ve Mühendislik Tasarımı 13 Ürün tasarımcıları tarz ve estetik, işlev ve kullanılabilirlik, üretilebilirlik ve yönetilebilirlik gibi özelliklerle ilgilenirler. Endüstriyel tasarımcılar, (bina) mimarları, iç mimar ve tasarımcılar, grafik tasarımcılar, vb. Mühendislik tasarımcıları teknik mekanizma ve çalışma şekilleriyle ilgilenirler. Yapı, inşaat, makine, kimya, ve elektrik mühendisleri Tasarım ekipleri genellikle hem ürün hem de mühendislik tasarımcılarından oluşur.

14 Yazılım Ürün Tasarımı 14 Yazılım ürün tasarımı, müşterinin gereksinim ve isteklerini karşılamak üzere yazılım ürününün özellikleri (feature), yetenekleri, ve arayüzlerinin belirlenmesi etkinliğidir. Kullanıcı arayüzü ve etkileşim tasarımı, iletişim, endüstriyel tasarım, ve pazarlama gibi beceriler gerektirir.

15 Yazılım Mühendislik Tasarımı 15 Yazılım mühendislik tasarımı, yazılım ürün şartnamesini karşılamak üzere programların, altsistemlerin, ve bunları oluşturan parçaların ve çalışma biçimlerinin belirlenmesi etkinliğidir. Programlama, algoritmalar, veri yapıları, yazılım tasarım prensipleri, uygulamaları, süreçleri, teknikleri, mimarileri ve kalıpları konusularında bilgi ve beceri gerektirir.

16 Çağlayan Yaşam Döngüsü Modeli 16 Software Product Life Cycle Requirements Specification Design Çağlayan (waterfall) modeli yazılım geliştirme etkinlikleri arasındaki mantıksal ilişkiyi ortaya koyar. Implementation Testing Maintenance

17 Yaşam Döngüsünde Tasarımın Yeri 17 Software Product Life Cycle Requirements Specification Product Design Design Engineering Design Implementation Testing Maintenance Product Redesign and Engineering Redesign

18 Ne ye Karşı Nasıl 18 Gereksinim ve tasarım etkinliklerini ayırdetmenin geleneksel yolu Yeterli değil çünkü Çoğu ne söylemi tasarım kararına dönüşmekte Çoğu nasıl söylemi de müşterinin gereksinimi ya da isteği olabiliyor Gereksinimleri tasarımdan ayırmanın en temel yolu problem çözme yaklaşımıdır: Gereksinimler tasarım ile çözülebilecek problemleri ortaya koyarlar.

19 Tasarım Problemleri ve Çözümleri 19 Software Design Problem: Needs, Desires, Constraints Product Design Design Features and Capabilities Design Interactions Solution: Features and Capabilities Solution: Interactions Solution: SRS Engineering Design Create High-Level Design Create Low-Level Design Write Code Solution: High- Level Design Solution: Low- Level Design Solution: Design Document Solution: Code

20 Yazılım Tasarım Metodu 20 Bir yazılım tasarım metodu, müşterinin gereksinim ve isteklerini (ve kısıtlamaları) karşılamak üzere kesin ve tam bir yazılım tasarım çözümünü oluşturmak için kullanılan bir prosedürdür.

21 Tasarım Metodu Bileşenleri 21 Tasarım Süreci (Process) Bir girdi kümesini bir çıktı kümesine dönüştüren ilişkili görevler bütünüdür. Tasarım Notasyonu (Notations) Bir sembolik temsil sistemidir. Sezgisel Yaklaşımlar (Design Heuristics) Bir amaca ulaşmak üzere yol gösterici kurallardır, garantisi yoktur. Tasarım metodları ayrıca tasarımı daha iyi ve daha kötü yapan karakteristikleri belirten tasarım prensiplerinden de yararlanırlar.

22 Tasarım Metodu Kronolojisi Niklaus Wirth introduces stepwise refinement Stevens, Myers, Constantine introduce structured design. Late 1970s to early 1980s Structured analysis and design methods are dominant. Late 1980s Object-oriented analysis and design methods rise to prominence UML 0.8 is released UML 2.0 is released.

23 Özet 23 Yazılım tasarımı önemlidir. Yazılım tasarımını problem çözme olarak düşünmek çok yararlıdır. Soyutlama temel bir tasarım tekniğidir. Modelleme temel tasarım aracıdır. Yazılım tasarımı, ürün ve mühendislik tasarımından oluşur. Ürün tasarımı esas olarak gereksinim analizi aşamasında gerçekleşir; mühendislik tasarımı ise genel olarak tasarım ve kodlama aşamalarında gerçekleşir. Günümüzde OO analiz ve tasarım metodları çok yaygındır.