クラウドアプリケーションのための オブジェクト指向分析設計講座 (1)
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MaruLaboの浅海ゼミでの口座のスライドです。 https://www.marulabo.net/docs/asami01/
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クラウドアプリケーションのための オブジェクト指向分析設計講座 (1)
- 2. 講座の構成 • 第1部 基本編（今回) • オブジェクト指向分析設計の基本 • 第2部 クラウドアプリケーション編 • オブジェクト指向分析設計をクラウドアプリケーションに適⽤ • 第3部 モデル駆動開発編 • オブジェクト指向分析設計でモデル駆動開発
- 3. 第1部 基本編の構成 • 概論 [第1回] (今回) • 開発プロセス [第2回] • 基本モデル [第3回] • 静的モデル [第4回] • 動的モデル [第5回] • 協調モデル [第6回] • 関数モデル [第7回] • 作業分野 [第8回] • ビジネス・モデリング [第9回] • 要求 [第10回] • 分析 [第11回] • 設計 [第12回] • 実装 [第13回] • テスト [第14回] • アプリケーション・アーキテクチャ [第15 回] • ドメイン・モデル [第16回] • アプリケーション・モデル [第17回] • プレゼンテーション・モデル [第18回] • ケーススタディ[第19回] • 要求モデル [第20回] • 分析モデル [第21回] • 設計モデル [第22回] • 実装 [第23回] • テスト [第24回]
- 4. 本講座でやりたいこと • オブジェクト指向分析設計の基本を整理 • なぜオブジェクト指向なのか？ • リファレンスモデルの整理 • 「関数」の導⼊ • クラウドアプリケーション開発の整備 • モデル駆動開発への橋渡し • クラウドアプリケーション&関数＆モデル駆動開発を睨んだプ ロファイル
- 5. 本講座のスコープ • オブジェクト指向開発プロセス • ◎オブジェクト指向モデルの構成(メタモデル)と作成⼿順 • △オブジェクト指向モデル以外の作業分野、成果物 • △⼤規模開発・製品ラインへの対応 • △プロジェクトの運営⽅法 • 関数 • 「関数」に対応したメタモデル • クラウド・アプリケーション • クラウド・アプリケーションを意識したメタモデル • 本格的な検討は第2部で • モデル駆動開発 • モデル駆動開発を意識したメタモデル • 本格的な検討は第3部で 第2部予定 第3部予定
- 6. 概論
- 7. オブジェクト指向分析設計 • UML (Unified Modeling Language) • オブジェクト指向モデルの統⼀記述⾔語 • 『The Unified Modeling Language Reference Manual, 2nd』 • 『The Unified Modeling Language User Guide, 2nd』 • UP (Unified Process) • 統⼀オブジェクト指向開発プロセス • 『The Unified Software Development Process』 • オブジェクト指向分析設計を⾏うためのリファレンスモデル • アジャイル開発との関係を整理する必要がある • 実務に適⽤するにはチューニングが必要 • 本講座ではクラウドアプリケーション向けのチューニングを⾏ったも のを提案 第2回 予定
- 8. モデルに対する考え⽅ • UMLはリファレンスモデル • プロジェクト毎にチューニングして使⽤する • プロファイル • チューニング済みのメタモデル • プロジェクトの種類ごとに⽤意しておくとよい • 実装中⼼ • 実際に動作する実装を軸に考える • 不要なモデルはできるだけ作りたくない • Modegramming • モデルの⽬的 • ⻘写真 • 実⾏可能モデル • 施⼯図 • 持続的な開発では必須
- 9. 関数 • コンパイルは証明 • Curry-Howard対応 • “純粋”関数型プログラミング • 証明プログラミング • 効⽤ • 品質向上 • 開発効率向上 • 並列処理 • 分散処理 • 純粋関数型プログラミングの技術をオブジェクト指向分析設計に取り⼊れる • 型クラス • Monoid, Functor, Applicative, Monad • Reactive Streams • 関数としてモデル化するとよい要素技術 • データフロー • ビジネスルール • AI 第7回 予定
- 10. クラウド・アプリケーション • 特性 • コスト (Cost) • 弾⼒性 (Elasticity) • 俊敏性 (Agility) • スケーラビリティ(Scalability) • 可⽤性 (Availability) • 復元性 (Resiliency) • アーキテクチャ • イベント駆動アーキテクチャ • CQRS (Command and Query Responsibility Segregation) • イベント・ソーシング • ミドルウェア • データストア、サービス・バス、バッチ、サーバーレス・ファンクション、 Docker/Kurbernetes、Hadoop/Spark、Data Warehouse、AI … 第2部予定
- 11. オブジェクト指向モデル
- 12. オブジェクト指向モデル • UML基本定義 • 基本モデル • 作業分野 • アプリケーション・アーキテクチャ
- 13. UML基本定義
- 14. 基本モデル • 本講座で使⽤する基本モデル • UMLの論理モデル(構造、動的)+αを以下の4種類に分類 • 静的モデル (Static Model) • 動的モデル (Dynamic Model) • 協調モデル (Collaboration Model) • 関数モデル (Function Model) 第3回 予定
- 15. 静的モデル (Static Model) • アプリケーションの静的構造をモデル化 • ドメイン・モデル • クラス図 • アプリケーション・モデル • コンポーネント図 • 補助的に使⽤ • オブジェクト図 • 物理モデルなのでスコープ外 • 配備図、パッケージ図 • 協調モデルに移動 • ユースケース図 第4回 予定
- 16. 動的モデル (Dynamic Model) • アプリケーションの動的挙動をモデル化 • ドメイン・モデル • 状態機械図 • アプリケーション・モデル • 状態機械図 • 必要に応じて • アクティビティ図 • 協調モデルに移動 • シーケンス図 • コミュニケーション図 第5回 予定
- 17. 協調モデル (Collaboration Model) • 要求モデルと静的モデル＆動的モデルをつなぐ要 • シナリオ分析 • 責務 (responsibility) • 静的分野から移動 • ユースケース図 • 動的分野から移動 • コミュニケーション図 • シーケンス図 • ユースケースの実現(Realization) • コミュニケーション図 • シーケンス図 第6回 予定
- 18. 関数モデル (Function Model) • アプリケーションの関数成分をモデル化 • UMLのスコープ外 • データフロー • データモデリングで利⽤されているモデル • 初期のオブジェクト指向分析設計でも採⽤されていた • 『Object-Oriented Modeling and Design』(Rumbaugh, 1991) • ルール・オブジェクト • 本講座での提案 • 型クラス • 抽象代数型 第7回 予定
- 20. 作業分野
- 21. 作業分野 (workflow, discipline) • ビジネス・モデリング (business modeling) • 要求 (requirement) • 分析 (analysis) • 設計 (design) • 実装 (implementation) • テスト(test) 第8回 予定
- 22. ビジネス・モデリング (Business Modeling) • 開発ターゲットのビジネス⽂脈をモデル化 • ビジネス・プロセスをオブジェクト指向の技術でモデル化 • 成果物 (artifact) • ⽤語集 • ビジネス・プロセス • ドメイン・モデル 第9回 予定
- 23. 要求 (Requirement) • ユースケース・モデル • 要求を物語で記述 • ユースケース図 • ユースケース記述 • フィーチャ・モデル • 機能をモデル化 • ドメイン・モデル • ⽤語集 • クラス図 • ⾮機能要求 • ⾒積もり • テスト • マニュアル 第10回 予定
- 24. 分析 (Analysis) • プラットフォーム中⽴の抽象的なモデル • PIM (Platform Independent Model) • ユースケース・モデルから分析モデルをつくる • ロバストネス分析 • ロバストネス図 • コンポーネント図 • アプリケーションを構成するコンポーネントを抽出 • 各コンポーネントにユースケースから抽出した責務を割り当てる • クラス図 • ドメイン・モデルの静的特性を記述 • 状態機械図 • ドメイン・モデルの動的挙動を記述 第11回 予定
- 25. 設計 (Design) • プラットフォームに特化した具体的なモデル • PSM (Platform Specific Model) • 設計の回ではScala＆本講座で⽤意したアプリケーションフ レームワーク仕様に対する設計を検討する予定 • コンポーネント図 • 分析のコンポーネント図を具体化 • クラス図 • 分析のクラス図を具体化 • 状態機械図 • 分析の状態機械図を具体化 第12回 予定
- 26. 実装 (Implementation) • 設計モデルをプログラム⾔語に落とし込む • Scala • 実装の回ではオブジェクト関数型⾔語Scalaを⽤いて、オブジェクトと関数を ミックスした実装について取り上げる • コンポーネント図 • Scalaのクラス、トレイトを⽤いた実現⽅法 • クラス図 • Scalaのクラス、トレイトを⽤いた実現⽅法 • 状態機械図 • Scalaでの実装 • 本講座⽤のアプリケーションフレームワーク仕様での実装 第13回 予定
- 27. テスト (Test) • オブジェクト指向分析設計で特徴的なテストを取り上げる • システム・テスト • ユースケース・モデルから作成 • コンポーネント・テスト • コンポーネント単位でテストを管理 • Scala • ScalaのテスティングフレームワークScalaTestによるコンポーネント テスト 第14回 予定
- 31. ドメイン・モデル • 業務分野のデータ構造を中⼼としたモデル • エンティティ • クラス図 • 状態機械 • ドメイン・ロジック • コンポーネント図 • ドメイン・ルール • コンポーネント図 第16回 予定
- 32. アプリケーション・モデル • アプリケーションの機能を実現するモデル • ユースケースを実現 • サービス • コンポーネント図 • アプリケーション・ロジック • コンポーネント図 • イベント駆動ロジック • コンポーネント図 • 状態機械図 • バッチ • コンポーネント図 第16回 予定
- 33. プレゼンテーション・モデル • UIなど外部との対話を実現するモデル • マルチデバイス • Web • iOS/Android • GUI (Graphic User Interface) • CUI (Character User Interface) • RPC • REST • ユースケースからのシナリオ分析 第17回 予定
- 35. まとめ • オブジェクト指向分析設計 全体構成 • 第1部 基本編 (24回予定) • 第2部 クラウドアプリケーション編 • 第3部 モデル駆動開発編 • 基本編の構成 • 基本モデル • 作業分野 • アプリケーション・アーキテクチャ • ケーススタディ • 次回は第2回「開発プロセス」の予定です。
- 36. 参考⽂献 • The Unified Modeling Language Reference Manual, 2nd (Rumbaugh他, 2004) • The Unified Modeling Language User Guide, 2nd (Booch他, 2004) • The Unified Software Development Process (Jacobson他, 1999) 【UMLによる統⼀ソフトウェア開発プロセスーオブジェクト指向開 発⽅法論】 • UML 2 and the Unified Process: Practical Object-Oriented Analysis and Design (Arlow他, 2005) • Object-Oriented Modeling and Design (Rumbaugh他, 1991) 【オブ ジェクト指向⽅法論OMTーモデル化と設計】