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るるみたかひ
5 years ago
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1 UML とモデリングの最新動向 ( 株 ) テクノロジックアート橋本大輔 hashimoto@tech-arts.co.jp アジェンダソフトウェア開発を取り巻く状況 UMLとモデリングモデリング手法モデリング技術者の育成まとめ参考資料 2

2 ソフトウェア開発を取り巻く状況ソフトウェア開発の変化ソフトウェアは近年複雑化多様化が進んでいるコンピュータの普及によるユーザ層の拡大インターネットの普及による様々なビジネスの登場システム統合や大規模化が進んでいる企業の合併が進んでいるキーワードは全体最適 SCM EA SOA 短納期や低コスト化の要求が強くなっている大規模なソフトウェアを短納期かつ低コストで開発しなければならない海外 ( 中国インドロシア ) での製造による対応が迫られている 4

3 オーダーメイドからの脱却同じようなソフトウェアを毎回 1から作っていては非効率 1 度作ったソフトウェアから部品を抜き出して再利用したい設計の枠組み ( フレームワーク ) を抜き出して再利用したい市販の部品を利用したい過去の資産 ( レガシーシステム ) を活かしたいハードウェアの製造製造と同じような部品組み立て型のソフトソフト開発手法開発手法が必要 5 部品組み立て型の開発ソフトウェアに必要必要な部品部品を洗い出す設計図を作成作成する部品の組み合わせをわせを設計設計する設計図に基づきづき部品部品を組み立てる 6

4 従来の設計手法の限界文章中心の設計書の限界複雑かつ大規模な対象を整理表現しきれない読み書きに時間がかかる書き手読み手によって差が大きい図示化するにも統一された表現方法がないバラバラの表記法になってしまうまずは表記法を覚えなければならないプログラムコードへの反映が難しいプログラミング時に再度設計が必要になる開発工程がつながらない前工程の成果が次工程に活かされない最新の実装技術に対応しきれないソフトウェアの設計設計においてモデリングと UMLが注目注目されている 7 UML とモデリング

5 モデリングとはモデリング = モデルを作成作成することモデル = ある対象対象を整理整理したした上で何らかのらかの手段手段を用いていて表現表現したもの対象対象 = ソフトウェア開発開発においてはにおいては開発対象開発対象のソフトウェアソフトウェアやそれを導入導入するする業務業務がこれにあたる開発対象整理されていないあいまいさを含む無駄な情報を含む整理しきれない文章による表現 ( 従来の設計書 ) 図形による表現モデルを記述記述するためのするための標準的標準的な表記法表記法が必要!! 9 UML とは UML(Unified Unified Modeling Language: 統一モデリングモデリング言語 ) モデルを表現する言語 ( 表記法 + 意味 ) の一種である OMG( オブジェクト指向技術の標準化団体 ) で標準化されている Javaや.NETなどオブジェクト指向が実装技術のメインストリームとなったことも影響し事実上モデリング言語のグローバルスタンダードとなった J. ランボー OMT 法 G. ブーチ Booch 法 I. ヤコブソン OOSE 法 OMG での標準化 ( 表記法のみ ) UML 10

6 UML の歴史最終調整中 ( 現在 ) UML UML UML UML 1.3 OMG 標準化 UML 1.1 OMG 提案 97.1 UML OOPSLA 95 UML 0.9 Unified Method 0.8 Booch 法 OMT OOSE 他の手法 11 UML2.0 UML 初のメジャーバージョンアップ目玉となるポイントビジネスモデリングなど上流工程への対応組み込み分野への対応コンポーネントベース開発 (Webサービス SOA) のサポート MDA( モデル駆動型アーキテクチャ ) の実現 2003 年 6 月に仕様が確定 (OMGの投票を通過) 現在 (2004 年 12 月 ) は最終調整中 12

7 UML2.0 のダイアグラム構造のダイアグラムクラス図オブジェクト図コンポジット構造図コンポーネント図配置図パッケージ図振る舞いのダイアグラムユースケース図シーケンス図コミュニケーション図タイミング図相互作用概要図ステートマシン図アクティビティ図 NEW! NEW! NEW! NEW! NEW! NEW! 従来のダイアグラムダイアグラムも大幅大幅に修正修正されている! 13 ユースケース図ソフトウェアが持つ機能とその利用者を表すダイアグラム販売管理システム受注係倉庫係顧客を登録する在庫状況を確認する拡張点商品を選択する extend 顧客管理システム actor 在庫管理システム条件 : { 選択対象商品が複数ある場合 } 商品リストを確認する 14

8 クラス図ソフトウェアの静的構造を表現するダイアグラム - 受注番号 - 受注日付受注 + 受注を生成する ( 受注情報 ) - 受注日付を取得する ( ) : 受注日付 0..* 1 1..* - 受注数量 - 割引率受注明細 + 受注明細を生成する ( 受注明細情報 ) 0..* 受注者顧客番号 - 顧客名 - 住所 - 電話番号顧客商品 - 商品コード - 商品名 - 単価 15 コンポーネント図ソフトウェアの部品構造を表現するダイアグラム 16

9 コンポジット構造図クラスやコンポーネントの内部構造を表現するダイアグラム部分クラス部分クラス ( ( 外部パート外部パート ) ) 部分クラス部分クラス ( ( パートパート ) ) 全体クラス全体クラスインターフェースインターフェースポートポート 17 オブジェクト図ソフトウェアの静的な構造をある瞬間に着目して表すダイアグラム顧客 A 顧客名 = A 住所 = 東京都中央区電話番号 = 03-XXXX-XXXX 注文 1 注文 2 注文明細 1 -A 注文明細 1 -B 注文明細 2 -B 注文明細 2 -C 注文数量 = 3 注文数量 = 31 注文数量 = 22 注文数量 = 9 商品 A 商品 B 商品 C 商品名 = A 単価 = 3000 在庫数量 = 12 商品名 = B 単価 = 1800 在庫数量 = 79 商品名 = C 単価 = 2400 在庫数量 = 34 18

10 シーケンス図ある機能を実現するためのオブジェクト間の相互作用を時系列に表現したダイアグラム sd 商品を検索検索する 19 コミュニケーション図ある機能を実現するための相互作用をオブジェクト間の関係に着目して表現したダイアグラム 1 : 商品情報を確認する ( ) 7 : 受注情報を入力する ( 数量 = 3 台 ) 8 : 入力情報を確定する ( ) : 受注入力画面 2 : 商品名を取得する ( ) 4 : 単価を取得するエキショー : 商品 3 : 商品名 = エキショー 5 : 単価 = 円受注係 9 : 受注内容を登録する ( 商品 = エキショー, 数量 = 3 台 ) A さんからの受注 : 受注. 6 : 商品情報を表示する ( 商品名 = エキショー単価 = 円 ) 20

11 タイミング図ある機能を実現するための相互作用を状態変化のタイミングに着目して表現したダイアグラム状態状態持続制約持続制約メッセージメッセージライフラインライフライン sd 信号機の例ライフラインライフラインタイミングルーラータイミングルーラー 21 相互作用概要図相互作用の手順を表現したダイアグラム 22

12 ステートマシン図オブジェクトの生存期間を通じての状態変化を表すダイアグラム受注済予約済受注出荷未出荷配送状況確認キャンセル出荷済納品納品済キャンセル済決済決済済 23 アクティビティ図処理の流れを表現するダイアグラム製造する [ 販売 ] [ 販売中止 ] 販売するサポート対応するマニュアルにないサポート内容製造元に連絡する 24

13 配置図ハードウェア構成やそこに配置されるソフトウェアの構成を表す 25 UML のメリット 1 コミュニケーションツールとしてのとしての効果世界中の技術者が読み書きできる仕様書がビジュアル化されるため読みやすく理解しやすい UML 世界中の技術者技術者が理解できるできる共通共通の表記法 26

14 UML のメリット 2 モデル間のつながりがのつながりが明確ソフトウェアの様々な側面をUMLだけで表現可能 UMLのダイアグラム間には明確な対応関係があるユースケース図シーケンス図クラス図 27 UML のメリット 3 実装言語へのへの対応対応が容易 UMLで作成したモデルはJavaやC++ C# といったオブジェクト指向ベースのプログラミング言語に対する展開が容易である UML のモデルモデル要素例 ( オブジェクト指向指向に対応 ) クラスオブジェクト属性操作属性操作メッセージ 28

15 UML と従来の図従来の図とのとの差異 UMLの登場以前から利用されている図に DFD ER 図などがあるこれらは構造化手法においては有効に働くがオブジェクト指向のアプローチでの利用は困難である従来の設計書 UML 視点の少なさとなさと表現表現の乏しさ DFD では処理を表現できるがデータ構造は表現できないまた ER 図はデータ構造を表現しているがそれに対する処理は表現できない多種多様な表現 UML では時系列や状態オブジェクト自身が兼ね備えなければならない機能や処理役割など多種多様な見方ができるように考えられている上流工程からから下流工程下流工程まで繋がらない DFDとER 図はお互いに連携していないシームレスな連携 UML では概念 ( 論理 ) モデルから設計モデルさらに実装モデルまでシームレスに繋げて表現することが可能である 29 モデリング手法

16 UML とモデリング手法 UML はモデリング手法ではない UML だけではモデリングできない UML はあくまでも表記法 + 意味モデリング手法とは? UML のダイアグラムを使ってどうソフトウェアをモデリングするか各自で手法を選択し使用できる RUP(Rational Unified Process) Catalysis Executable UML 31 MDA Model Driven Architecture( モデル駆動型アーキテクチャ ) OMG が提案するモデルを中心としたソフトウェア開発の枠組みまずモデルを作成しそこから実装 ( プログラム ) に展開する MDAの基盤技術を利用することでモデルから実装 ( プログラム ) へはシームレスに展開する究極は作成したモデル ( 設計図 ) がそのまま動くこと (Executable UML 実行可能な UML) OMG (Object Management Group) UML や CORBA 等オブジェクト指向技術の標準化を進める団体 32

17 視点視点視点視点をををを切切切切りりりり分分分分けてけてけてけてモデルMDA におけるモデルの 3 つの視点 CIM 計算処理に非依存なモデル PIM Mapping & Transformation プラットフォームに非依存なモデルモデルモデルPSM Mapping & Transformation プラットフォームに特化したモデルモデルをををを開発開発開発開発するするするする34 ソースコードを生成 33 モデルから実装までのイメージ生成モデル変換 Web サービスモデルソースコード ( プログラム ) プラットフォームに依存しないしないモデル Java モデル C++ モデルソースコード ( プログラム ) ソースコード ( プログラム ) VB モデルソースコード ( プログラム )

18 MDA の基盤技術 MDA を実現する基盤技術 MOF(Meta Object Facility) メタモデリング言語 MOF QVT(Query View Transformation) モデル変換言語 MOF と MOF QVT の活用 CIM PIM PSM それぞれのモデルの作成には MOF で定義したモデリング言語 (UML 等 ) を使用する CIM PIM PSM の間のモデル変換には MOF QVT を使用するこれらに対応したツールも登場してきている 35 モデリング技術者の育成

19 UMTP(UML モデリング推進協議会 ) UML モデリング推進協議会 2003 年 5 月設立 ( 同 9 月 NPO 認定 ) 会長 : 上野南海雄 ( オージス総研専務取締役 ) 会員 : 35 社個人会員 (3) 活動目的モデリング技術者の育成と各分野における業務モデルの共有促進を目指した活動を行うモデリング技能認定試験 UMTP スキル標準に基づき 4 つのレベルが設定されている UMTP 基準 UML 用語編 ( 第 1 版 ) UML1.5 用語の日本語訳基準準拠製品書籍トレーニングツール 37 設立発起人エーセントインク JAPAN NEC ネクサソリューションズ ( 株 ) ( 株 )NTT データ ( 株 ) オージス総研キャッツ ( 株 ) サントリー ( 株 ) ( 株 ) サンモアテック ( 株 ) テクノロジックアート東京国際大学 ( 株 ) 東芝 ( 株 ) 東陽テクニカ日本アイビーエム ( 株 ) 日本オラクル ( 株 ) 日本電気 ( 株 ) 日本ユニシス ( 株 ) 日本ラショナルソフトウェア ( 株 ) ( 株 ) 野村総合研究所 ( 株 ) 日立製作所富士通 ( 株 ) ( 株 ) 豆蔵 ( 株 ) ラーニングアーキテクチャ研究所オブザーバ : 経済産業省 50 音順 38

20 モデリング技能検定試験レベル L4 L3 L2 L1 モデリングスキル実践に基づいてモデリングを指導できる実務でモデリングが実践できる UML モデルの読み書きが普通にできる ( モデリングリテラシーがある ) 簡単な UML モデルの意味が分かる説明 L3 のスキルを有し開発プロジェクトでモデリングを一定数あるいは期間実践した経験を持つ拡張性や変更容易性の点で高品質なモデルを定義できるビジネスモデリング分析アーキテクチャ設計組み込み開発を行うための専門的な知識を備えている ( 分野は選択 ) 開発範囲の一部を担当しモデリングができる他者のモデルの意味を理解できる UML などを使ってモデリングを行う最低限の知識を持っている上記スキル体系のうち現在は L1 レベルの試験が実施されている ( その他も今後実施予定 ) L1 レベルは T1 T2 の 2 つの科目で構成されている ( オージス総研 UML 技術者認定ブロンズに相当 ) 試験はピアソン VUE 社を通して実施され同社が指定する全国のテストセンターで受験できる 39 まとめソフトウェア開発においてモデリングの重要性が高まっているモデルの標準的な表記法として UML は必要不可欠であるモデルを中心とした新たな開発手法も登場しているモデリング技術者を育成する環境が整いつつある 40

21 参考資料 Unified Modeling Language Specification Ver1.5 OMG formal/ UML 2.0 Infrastructure Specification OMG ptc/ UML 2.0 Superstructure Specification OMG ptc/ Model Driven Architecture OMG ormsc/ MDA Guide OMG omg/ Objects, Components, and Frameworks With Uml: The Catalysis Approach D'Souza A.Wills Addison-Wesley UML2 ハンドブック翔泳社 UML 辞典翔泳社 UML トレーニングブックソーテック社 UML システム設計実践技大全ナツメ社基礎 UML インプレステクノロジックアート UMTP 41

Microsoft PowerPoint - se05-ER&OOAD&UML.ppt [互換モード]

Microsoft PowerPoint - se05-ER&OOAD&UML.ppt [互換モード] ソフトウェア工学 05: 理工学部経営システム工学科庄司裕子今回のテーマ 2 開発プロセスにおける位置づけ要求分析分析要求定義システム設計プログラム設計ウォーターフォール型開発モデル T 反復の 1 サイクル R D C T 設計コーディングテスト反復型開発モデル R 運用保守 3 4 適用範囲設計特にデータベース設計 OOAD およびその発展形の UML 分析 / 設計フェーズ全般