مقدمة في هندسة البرمجيات (ITGS-213) - محاضرة 4 - PDF

‫‪5/31/2022‬‬ ‫جامعة طرابلس ـ كلية تقنية المعلومات‬ ‫مقدمة في هندسة البرمجيات‬ ‫‪Introduction to software Engineering‬‬ ‫‪ITGS-213‬‬ ‫المحاضرة الرابعة – هندسة الم...

‫‪5/31/2022‬‬ ‫جامعة طرابلس ـ كلية تقنية المعلومات‬ ‫مقدمة في هندسة البرمجيات‬ ‫‪Introduction to software Engineering‬‬ ‫‪ITGS-213‬‬ ‫المحاضرة الرابعة – هندسة المتطلبات البرمجية (تحليل‬ ‫المتطلبات)‬ ‫‪Software Requirement Engineering‬‬ ‫مواضيع المحاضرة‬ ‫تحليل المتطلبات‬ ‫‪‬‬ ‫‪ ‬المنهجيات المستخدمة في التحليل‬ ‫‪ ‬المنهجية الهيكلية‬ ‫‪ ‬المنهجية الشيئية‬ ‫‪‬لغة النمذجة الموحدة‪UML‬‬ ‫‪‬مخطط حالة االستخدام ‪Use Case Diagram UCD‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪1‬‬  ‫‪5/31/2022‬‬ ‫تحليل المتطلبات‬ ‫‪Requirements Analysis‬‬ ‫هي تقييم احتياجات المستخدم للوصول الى تعريف محدد للمتطلبات البرمجية المستهدفة‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫ونعني بتحليل المتطلبات هي عملية تفكيك المتطلبات العامة (العالية المستوى) الى‬ ‫‪‬‬ ‫متطلبات وظيفية تفصيلية (متدنية المستوى) باستخدام أدوات لتمثيلها ونمذجتها‪.‬‬ ‫‪3‬‬ ‫منهجيات تحليل المتطلبات‬ ‫‪Methodology of Requirements Analysis‬‬ ‫‪‬عند تحليل المتطلبات يتم اختيار االدوات المناسبة بناءا على المنهجية المختارة‬ ‫لعملية تحليل و نمذجة المتطلبات ‪.‬يوجد منهجيتان شائعتان لالستخدام على نطاق واسع‪.‬‬ ‫‪.1‬المنهجية الهيكلية‪Structured Methodology‬‬ ‫‪.2‬المنهجية الشيئية ‪Object Oriented Methodology‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪2‬‬  ‫‪5/31/2022‬‬ ‫المنهجية الهيكلية‪Structured Methodology‬‬ ‫‪‬تركز هذه المنهجية على وظائف المنظومة (المعالجة) حيث تستخدم أدواتها لتمثيل ووصف ونمذجة‬ ‫هذه الوظائف‪.‬‬ ‫‪‬تركز هذه المنهجية على العمليات واإلجراءات حيث تقوم بتجميع وتخزين وتشغيل وتوزيع البيانات‬ ‫عبر النظام‪.‬‬ ‫‪‬ومن هذه االدوات‪Structured Methodology tools :‬‬ ‫‪Data Flow Diagram DFD ‬مخطط انسياب البيانات‬ ‫‪Data Dictionary ‬قاموس البيانات‬ ‫المنهجية الهيكلية‪Structured Methodology‬‬ ‫‪IF-THEN-ELSE, DO-WHILE-UNTIL‬‬ ‫‪Structure English ‬االنجليزية الهيكلية‬ ‫‪Decision Table ‬جدول القرار‬ ‫‪Decision Tree ‬شجرة القرار‬ ‫‪Entity Relational Diagram ‬مخطط الكائنات العالئقية‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪3‬‬  ‫‪5/31/2022‬‬ ‫‪Data Flow Diagram DFD‬‬ ‫ هناك فرق واضح بين ‪ DFD‬و ‪ Flowchart.‬يوضح مخطط التدفق تدفق التحكم في وحدات البرنامج‪DFDs.‬تصور‬ ‫تدفق البيانات في النظام على مستويات مختلفة‪.‬ال يحتوي ‪DFD‬على أي عنصر تحكم أو فرع‪.‬‬ ‫ يسرد قاموس البيانات جميع عناصر البيانات التي تظهر في نموذج ‪ DFD‬للنظام‪.‬‬ ‫ تجدر اإلشارة إلى أن نموذج ‪ DFD‬لنظام ما يتكون عادة من عدة مستويات ‪ DFDs:‬المستوى ‪ ، 0‬المستوى ‪ ، 1‬إلخ‪.‬‬ ‫ومع ذلك ‪ ،‬يجب أن يلتقط قاموس بيانات واحد جميع البيانات التي تظهر في جميع ‪ DFDs‬التي تشكل النموذج‪.‬‬ ‫‪Level 1 DFD for Tic-Tac-Toe game‬‬ ‫‪Level 0 DFD‬‬ ‫‪DECISOIN TREE‬‬ ‫ضا بيانيًا لمنطق المعالجة‬ ‫ تعطي شجرة القرار عر ً‬ ‫المتضمن في صنع القرار واإلجراءات المقابلة المتخذة‪.‬‬ ‫تمثل حواف شجرة القرار الشروط والعقد الطرفية‬ ‫تمثل اإلجراءات التي يتعين القيام بها اعتمادًا على مخرج‬ ‫الشرط ‪.‬‬ ‫ مثال‪- :‬ضع في اعتبارك برنامج أتمتة عضوية المكتبة (‬ ‫‪(LMS‬حيث يجب أن يدعم الخيارات الثالثة التالية‪:‬‬ ‫عضو جديد ‪New member‬‬ ‫‪.1‬‬ ‫التجديد ‪Renewal‬‬ ‫‪.2‬‬ ‫الغاء العضوية ‪Cancel membership‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫‪DECISION TABLE‬‬ ‫عمود في الجدول يسمى قاعدة‪.‬تشير القاعدة إلى أنه إذا‬ ‫حا ‪ ،‬فسيتم تنفيذ اإلجراء المقابل‪.‬‬ ‫كان الشرط صحي ً‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪4‬‬  ‫‪5/31/2022‬‬ ‫‪ Object Oriented Methodology‬المنهجية الشيئية‬ ‫يتم التعامل مع النظام على اساس انه مجموعة من الكائنات‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫يعتبر التحليل الهيكلي البيانات منفصلة وليس لها أهمية في عملية التحليل‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫التحليل الشيئي هو ربط البيانات والعمليات او وظائف النظام في جسم واحد يسمى‬ ‫‪‬‬ ‫)‪(Object‬أو )‪ (Class‬حيث يتم ايجاد العالقات بين هذه الفصائل‪.‬‬ ‫‪9‬‬ ‫‪ Object Oriented Methodology‬المنهجية الشيئية‬ ‫يمكن ان نتبع نشأة التحليل و التصميم الكائني كاالتي‪:‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪ 1978‬تعريف لغة كلغة كائنية‪.‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪1985‬اسلوب التصميم الكائني‬ ‫‪‬‬ ‫‪1990‬أسلوب التحليل الكائنة‬ ‫‪‬‬ ‫‪1996‬إصدار النسخة االولي من لغة النمذجة الموحدة‪UML‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪5‬‬  ‫‪5/31/2022‬‬ ‫الفرق بين المنهجية الشيئية و الهيكلية‬ ‫المنهجية الهيكلية‬ ‫المنهجية الشيئية‬ ‫العالقة بين العمليات و البيانات عالقة قوية تدمج ‪ ‬العالقة بين البيانات و العمليات مترابطة‬ ‫‪‬‬ ‫بشكل ضعيف‪.‬لتركيز على المعالجة و‬ ‫العمليات و البيانات ( الخصائص) في وحدة‬ ‫اعتبار البيانات ذات اهمية ثانوية ‪.‬‬ ‫واحدة تسمي كائن‪.‬‬ ‫‪ ‬يتم تحليل النظام كأجزاء برمجية‬ ‫يتم تحليل النظام الي مجموعة كائنات (معالجة‬ ‫‪‬‬ ‫(معالجة)‪.‬‬ ‫وبيانات معا)‪.‬‬ ‫البرنامج باالسلوب الشيئي اصبح وحدة البرنامج ‪ ‬البرنامج المكتوب باالسلوب الهيكلي‬ ‫‪‬‬ ‫عبارة عن دالة رئيسية و مجموعة دوال‬ ‫فيه هي الصنف ‪ Class‬التي تتكون من بيانات‬ ‫فرعية ‪ ,‬يتم استدعاء الدوال الفرعية من‬ ‫و دوال التي تعمل على هذه البيانات ويتم‬ ‫داخل الدالة الرئيسية‪.‬‬ ‫استدعاء الدوال كعناصر لالصناف‪.‬‬ ‫لغة النمذجة الموحدة ‪UML‬‬ ‫‪‬لغة النمذجة الموحدة)‪ ، (Unified Modeling Language‬أو )‪ ، (UML‬هي لغة‬ ‫نمذجة رسومية تقدم لنا صيغة لوصف العناصر الرئيسية للنظم البرمجية‪.‬‬ ‫‪ Descriptions‬في شكل‬ ‫‪UML ‬وهي عبارة عن مجموعة مخططات ‪ Diagrams‬و مواصفات‬ ‫سيناريوات ‪ Scenarios ,‬تم االتفاق عليها من قبل علماء هندسة البرمجيات كأدوات قياسية تستخدم في تحليل‬ ‫وتصميم وتنفيذ النظم الشيئية ‪.‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪6‬‬  ‫‪5/31/2022‬‬ ‫مخططات ‪UML‬‬ ‫‪‬ومن امثلة هذه االدوات‪:‬‬ ‫‪‬مخطط حالة االستخدام ‪ Use Case Diagram‬يبين "كيف سيتفاعل نظامنا مع العالم‬ ‫الخارجي؟"‬ ‫‪‬مخطط الفئة ‪ Class Diagram‬يبين "ما هي الكائنات التي نحتاجها؟ و ما عالقتها؟“‬ ‫‪‬مخطط التسلسل ‪ Sequence Diagram‬يبين "كيف تتعامل الكائنات مع بعض؟”‬ ‫‪ ‬مخطط النشاط ‪ Activity Diagram :‬تستخدم في وصف خطوات تنفيذ اي مهمة ‪.‬وظيفيتها‬ ‫مشابهة لوظيفة الخرائط االنسيابية‪.‬‬ ‫‪13‬‬ ‫مخطط حالة االستخدام‬ ‫‪Use Case Diagram UCD‬‬ ‫‪‬يعتبر ‪ UCD‬أداة لتحديد ووصف المتطلبات الوظيفية للنظام ويتكون من اشكال هندسية‬ ‫تعبر عن حالة االستخدام ‪ use case‬وهي المعاملة أو الوظيفة التي يؤديها النظام‬ ‫والممثل أو الفاعل ‪ Actor‬وهو الذي يقوم بأداة هذه المعاملة (حالة االستخدام)‪.‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪7‬‬  ‫‪5/31/2022‬‬ ‫مكونات مخطط حالة االستخدام‬ ‫‪Use Case Diagram UCD‬‬ ‫‪‬حالة االستخدام ‪ use case‬وهي المعاملة أو الوظيفة التي يؤديها النظام‬ ‫‪‬الممثل أو الفاعل ‪ Actor‬وهو الذي يقوم بأداة هذه المعاملة (حالة االستخدام)‬ ‫‪ ‬حدود النظام‪System Boundary.‬‬ ‫‪‬العالقات ‪Relationships‬‬ ‫‪15‬‬ ‫رموز مخطط حالة االستخدام‪UCD‬‬ ‫‪System‬‬ ‫‪.1‬النظام ( حدود النظام) ‪:‬‬ ‫يبين نطاق النظام على شكل مستطيل‬ ‫‪.2‬الممثل ‪ Actor :‬وهو دور يلعبه المستخدم أو نظام خارجي مع النظام المقترح‪.‬‬ ‫الممثل الواحد يمكن أن يمثل عدة مستخدمين أو انظمة خارجية‪.‬‬ ‫موظف‬ ‫‪Actor‬‬ ‫مثال ‪ :‬موظف – زبون – بائع‬ ‫‪16‬‬ ‫‪Lect2_Fall2020‬‬ ‫‪8‬‬  ‫‪5/31/2022‬‬ ‫رموز مخطط حالة االستخدام‪UCD‬‬ ‫حالة استخدام‪Use Case:‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫هي عبارة عن إجراء عن طريقه يتفاعل الممثلون مع النظام ‪ ,‬اي عبارة عن معاملة او وظيفة ‪.‬‬ ‫أمثلة‪.:‬‬ ‫تجهيز فاتورة‬ ‫عمل طلبية‬ ‫تسجيل مقرر‬ ‫دراسي‬ ‫‪17‬‬ ‫الشكل العام لمخطط حالة االستخدام‬ ‫‪System‬‬ ‫‪Use Case‬‬ ‫‪Use Case‬‬ ‫‪actor‬‬ ‫‪Actor‬‬ ‫‪Use Case‬‬ ‫>> ‪> ‪ ‪ ‪ ‪ ‪ ‪> ‪> ‪