Introduzione alla modellazione di sistemi interattivi

Paolo Bottoni

Dipartimento di Informatica

Università "La Sapienza" - Roma

Sommario

• Motivazioni

• Elementi di definizione di un sistema interattivo

• Modellazione orientata agli oggetti

• Viste sul modello

• Lo strumento UML

Modellare per progettare

• Identificare i confini del sistema

• Identificare le possibili condizioni in cui si può trovare il sistema

• Identificare le possibili risposte a stimoli esterni

• Prevedere le possibili evoluzioni

Modellare è porsi delle domandeProgettare è tentare delle risposte

Perché modellare il software

• Necessità di identificare componenti del progetto

• Necessità di valutare la rispondenza del progetto ai requisiti

• Necessità di mantenere il software nel tempo

Perché modellare il software interattivo

• Diversi livelli di definizione da mantenere coerenti

• Identificazione dei linguaggi dell’utente e valutazione della loro corrispondenza con i linguaggi dell’interazione

• Generazione automatica di codice• Valutazione della corrispondenza degli

strumenti di interazione con le logiche di applicazione

Un punto di vista su sistemi interattivi visivi

Mondo dei supporti

Mondo delle logiche di applicazione

Rappresentazione Attivazione

UtenteInterazione

Calcolatore

Problemi

• Relazione fra supporto di rappresentazione e supporto di interazione

• Corrispondenze fra logiche di applicazione e logiche dell’interazione

• Gestione dei processi di rappresentazione e di attivazione

Un’interfaccia per un dominio specifico

Un'interfaccia per funzionalità generica

L’interfaccia separabile

Modello di Seeheim

Presentation Dialogcontrol

Applicationinterface

Bypasser

Ripercorre la divisione Lessico, Sintassi, SemanticaControllo del dialogo monoliticoBypasser rende descrizione formale difficile

Modello a oggetti

• Interfaccia Utente come collezione di oggetti di interazione (widgets)

• Utente manipola oggetti direttamente

• Gli oggetti sono responsabili della trasmissione delle azioni dell'utente verso l’applicazione

UI Application

User

L’interfaccia separabileModello MVC (Model View Controller)

model

view

controller

Evoluzioni di MVC Document-View

Evoluzioni di MVC

Model

View

Controller

ComponentUI-delegate

Model-Delegate

Evoluzioni di MVCPresentation Abstraction Control

Struttura gerarchica ad agentiControllore media fra Abstraction e PresentationCoordina agenti più in basso nella gerarchia

Problemi nella definizione di un sistema interattivo

Componenti singole Coordinamento

Rappresentazione Identificazione del tipo di componente necessaria.

Progetto del layout

Comportamento Reazioni ad azioni utente e cambiamenti di stato

Propagazione di eventi e sincronizzazione delle viste

Identificazione tipo di componente

• Rappresentazione del dominio– Dati da rappresentare

• collezioni o elementi singoli?– se collezioni: ordinate, non ordinate?

– se elementi singoli: di che tipo? (es. numerici, booleani, stringhe, enumerato)

» se numerici: qualsiasi valore o in un range limitato?

– Processi da attivare

• Gestione dell’interazione– Elementi di interazione generica– Elementi di navigazione nell’interfaccia

Comportamenti da supportare:

• attivazione di processi

• interrogazione di dati

• valorizzazione di dati

• modifiche

Politiche di coordinamento (del comportamento)

• Politiche di abilitazione e disabilitazione

• Propagazione delle attivazioni

• Attivazioni concorrenti

• Trasformazioni globali della presentazione

Politiche di coordinamento (della presentazione)

• Layout complessivo dell’interfaccia

• Vincoli reciproci fra elementi– spostamenti coordinati– relazioni ammissibili fra tipi di elementi

• Consistenza con altri tipi di interfaccia

Modellazione orientata agli oggetti

• Oggetti

• Classi

• Operazioni

• Metodi

• Relazioni

Oggetti

Mess1

Mess2

Mess3

StateInterface of

the object

Possiedono identitàIncapsulamento dello stato, inaccessibile ad altri oggettiComunicazione fra oggetti attraverso messaggiMessaggi esprimono query, richieste di modifiche di stato, richieste di svolgimento di computazioni

Classi

Definizione interfaccia

Ogni oggetto è istanza di una classe.Classe definisce le caratteristiche comuni ad ogni sua istanza.Ogni istanza di una classe è in grado di rispondere agli stessi messaggi, utilizzando gli stessi metodi

Definizione struttura stato

Codice dei metodi

class Stack { private List elements; public Stack() { elements = new ArrayList(); } …}

Operazioni

• Nome dell'operazione (nome del messaggio)

• Tipi degli argomenti

• Tipo del risultato

Es.

void push(Object o)

Object pop()

boolean isEmpty()

Metodi

• Codifica concreta, in un linguaggio di programmazione, del comportamento da mettere in atto per rispondere a un determinato messaggio.

• Codice del metodo presente una sola volta nella classe, non replicato in ogni istanza.

boolean isEmpty() {return elements.isEmpty();

}

Relazioni

• Ereditarietà– Struttura– Comportamento

• Associazione– Possibilità di collaborare

• Composizione– Relazione parte-tutto

• Dipendenza– Necessità dell’esistenza

Viste sul modello

– Vista di utente– Vista architetturale

• Vista strutturale• Vista dinamica

– Attività singole– Attività collaborative

Vista di utente

• Funzionalità del sistema dal punto di vista degli attori

• Questioni– Chi sono gli attori?

• Chi ricava valore dall’utilizzo del sistema?• Chi fornisce servizi al sistema?

– Quali sono le funzionalità?– Cosa deve avvenire per ottenere la funzionalità?

Vista strutturale

• Livello delle classi– Quali sono i tipi di componente presenti nel sistema?– Quali sono relativi al problema?

• Quali sono comuni a tutti i problemi in uno stesso dominio?• Quali sono specifici dell’applicazione?

– Quali sono relativi dell’interazione?– Quali sono di utilità indipendenti dal dominio?

• Livello delle istanze– Come è fatta la configurazione iniziale del sistema?– Come è fatta una configurazione in un particolare stato

dell’interazione?

Vista dinamica (attività collaborative)

• Quali elementi devono collaborare per realizzare una certa funzionalità?

• Che ruolo svolgono nella collaborazione?

• Quali sequenze di interazioni fra gli elementi sono necessarie per realizzare una certa funzionalità?

Vista dinamica (attività singole)

• Quali sono i possibili stati di un’entità?– A quali configurazioni di valori degli attributi

corrispondono?

• Quali eventi determinano le transizioni di stato?• Possiamo decomporre uno stato in sottostati?

(e.g. stati veglia/sonno, sonno ha fasi REM e fasi non REM)

• Cosa può fare il sistema permanendo nello stesso stato?

Lo strumento UML

• Linguaggi diagrammatici per ogni aspetto del modello

• Coerenza complessiva del modello

• Modello esprime vincoli sulle possibili realizzazioni