Rekayasa. Perangkat Lunak. TI1153. Restyandito e-mail. :
website ..... 2005 (bab 9). ▫ Pressman,Roger S., Rekayasa Perangkat Lunak:.
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Rekayasa Perangkat Lunak
KONSEP DESAIN
TI1153
Restyandito e-mail :
[email protected] website : http://lecturer.ukdw.ac.id/~dito TI1153 – Software Process
Desain
Desain
What ?
Pihak yang terlibat :
Creative process of transforming the problem into a solution Description of the solution
Customer harus memahami apa yang dilakukan sistem Pengembang harus mengetahui bagaimana sistem bekerja
Proses Desain :
Solusi :
© Restyandito - 2
Pemecahan masalah tidak unik Sulit mencari pemecahan terbaik Solusi tidak bersifat statis
desain konseptual Æ apa desain teknis Æ bagaimana proses iteratif
Desainer desain konseptual
customer
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito
© Restyandito - 3
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
desain teknis
pengembang
© Restyandito - 4
Konsep & Prinsip Desain - 1
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Desain
Desain
Desain Konseptual
Mengapa tidak langsung dibuat implementasinya?
ditulis dalam bahasa yg dipahami customer tidak menggunakan istilah-istilah teknis menjelaskan fungsi sistem tidak tergantung pada implementasi sistem dihubungkan dengan dokumen requirement
Kita harus mempertimbangkan dampak dari requirements nonfungsional
Sistem harus disesuaikan dengan lingkungan implementasi
Pemodelan analisis tidak cukup formal, sehingga diperlukan: peyempurnaan analisis class menentukan determine operations menentukan bagaimana class saling berkomunikasi
Desain Teknis
menjelaskan konfigurasi perangkat keras, kebutuhan perangkat lunak, communication interface, I/O, jaringan, dsb. hirarki dan fungsi dari komponen-komponen perangkat lunak struktur data alir data
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
Hasil analisis harus divalidasi Seberapa baik pemodelan kebutuhan dan analisis menjelaskan sistem? Hal apa yang masih belum jelas?
© Restyandito - 5
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
Desain Core Workflows
© Restyandito - 6
Workers & Artifacts
Phases Inception
Elaboration
Construction
Transition
Architect
Use-Case Engineer
Component Engineer
bertanggung jawab pada
bertanggung jawab pada
bertanggung jawab pada
Requirements
Iteration
Analysis Design Implementation Testing iter. #1 TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito
iter. #2
—
—
—
—
—
iter. #n-1
iter. #n
increments © Restyandito - 7
Design Model
Deployment Architecture Model Description
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
Use-Case Realization —Design
Design Class
Interfaces Design Subsystem
© Restyandito - 8
Konsep & Prinsip Desain - 2
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Workers
Artifacts
architect - responsible for the integrity and the architecture of the design and deployment models
use-case engineer - responsible for one or more use-case realizations—design makes all textual descriptions and diagrams describing the usecase realization readable and suited for their purpose
component engineer - defines and maintains the operations, methods, attributes, relationships and implementation of one or more design classes. May also maintain the integrity of one or more subsystems
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 9
design model - describes the physical realization of a use case; focuses on how functional and nonfunctional requirements, together with implementation environment constraints, impact the system
deployment model - describes the physical distribution of the system in terms of how functionality is distributed among computational nodes
architecture description - contains the architecturally significant artifacts of the design model and all of the deployment model Æ two views of architecture - design model view and deployment model view
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
Artifacts
© Restyandito - 10
Desain - Proses
use-case realization—design - describes how a specific use case is realized and performed in terms of design classes and their objects
design class - an abstraction of a class or similar construct in the system’s implementation
Architect
Architectural Design
Æ use programming language to specify a design class
design subsystem - organizes artifacts of the design model into more manageable pieces
interface - specifies the operations provided by design classes and subsystems Component Engineer
Æ separates operations from their implementation
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito
© Restyandito - 11
Design Use Cases
Use-Case Engineer
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
Design Classes
Design Subsystems
© Restyandito - 12
Konsep & Prinsip Desain - 3
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Design Model
conceptual model
physical model
design Æ generic
implementation Æ specific
less formal
more formal
less expensive to develop
more expensive to develop
few layers
many layers
focus on interactions
focus on sequence
outline of design
implementation of design
Analysis Model
Design Model component level design Interface design
architectural design
.D es c
data design
created by software engineering environments
may not be maintained
maintained throughout life cycle
D
bj O a
.R .D .
created by developer meetings
D at
E
Analysis Model
data dictionary
pr oc es .F .D
.
s
sp ec
S.T.D. control spec
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 13
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
Design Model
© Restyandito - 14
Design Goals performance criteria
Component-level design menghasilkan deskripsi prosedur software. Interface design menjelaskan bagaimana software berkomunikasi dalam dirinya, dengan sistem yang bertukar informasi dengannya, dan dengan manusia yang menggunakannya. DFD diperlukan untuk desain ini. Architectural design mendefinisikan relasi antara elemen-elemen struktural utama, pola desain yang digunakan untuk mencapai kebutuhan yang ditentukan untuk sistem dan batasan-batasan yang mempengaruhi bagaimana desain arsitektural ini diterapkan. Desain ini berdasarkan spesifikasi sistem, model analisis (bagian DFD) dan interaksi antara subsistem. Data design mengubah informasi menjadi struktur data untuk mengimplementasikan software. Data design dibuat berdasarkan data dictionary dan ERD. TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito
© Restyandito - 15
maintenance criteria
response time throughput memory
extensibility modifiability adaptability portability readability
dependability criteria
cost criteria
robustness reliability availability fault tolerance security safety
development deployment upgrade maintenance administration traceability
end user criteria utility usability TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 16
Konsep & Prinsip Desain - 4
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Design Issues
Design Issues
data management — Bagaimana penanganan data?
Sistem dijalankan pada Perangkat Lunak/Perangkat Keras apa? hardware System software distribution
➠ files? relational DBMS? object-oriented DBMS? access control — Bagaimana penentuan akses?
➠ global access table? access control list? capability?
Bahasa pemrograman apa yang dipakai? OO, non-OO memory management
control flow — Bagaimana proses dimulai dan diatur?
➠ procedure-driven? event-driven? threaded?
boundary conditions
Bagaimana sistem yang sudah ada?
➠ system start-up, system shutdown ➠ exceptions
DBMS UIMS Network facilities legacy systems
Bagaimana organisasi / orang yang terlibat? Lokasi yg terdistribusi Kompetensi tim
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 17
Konsep Desain
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 18
Konsep Desain
1. ABSTRACTION
1. ABSTRACTION
Abstraction adalah gambaran dari fungsi suatu program. Gambaran ini bisa bertingkat-tingkat. Tingkat yang paling atas adalah gambaran suatu fungsi program dengan menggunakan bahasa alami. Pada tingkat terendah, menghasilkan abstraksi yang bersifat prosedural / langkah perlangkah dengan menggunakan istilah yang teknis dan bisa diimplementasikan menjadi fungsi program.
Contoh: Iklan Part Time Job - Fungsi pendaftaran calon part-timer
Pada saat beralih dari tingkat ke tingkat, kita menggunakan procedural dan data abstraction. Procedural abstraction adalah urutan prosedur yang mempunyai tujuan khusus,dan data abstraction adalah koleksi data yang digunakan pada fungsi tersebut.
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito
© Restyandito - 19
Abstraction 1 (highest level) Calon part-timer dalam melakukan upload syarat-syarat yang diperlukan untuk melamar: surat lamaran, CV, foto, transkrip, data diri. Abstraction 2 (lower level) Procedural abstraction : tampilkan pilihan part-time job input data verifikasi format kirim data TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
Data abstraction : nama is STRING nim is STRING foto is IMAGE FILE surat_lamaran is PDF FILE © Restyandito - 20
Konsep & Prinsip Desain - 5
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Konsep Desain
Konsep Desain
2. REFINEMENT
3. MODULARITY
Refinement adalah penjelasan detil dari abstraction Refinement membantu designer untuk memperlihatkan detil dari lowest level dari abstraction. Abstraction dan refinement merupakan konsep yang saling melengkapi. Contoh dari refinement tentang fungsi sebuah pintu
Software dibagi-bagi menjadi beberapa component yang disebut modul-modul. Modul-modul ini nantinya disatukan / diintegrasikan untuk memenuhi kebutuhan sistem. Dalam pembentukan modul-modul berlaku pernyataan-pernyataan berikut: Jika C(p1) > C(p2) dimana C adalah complexity dari suatu modul, maka E(p1) > E(p2) dimana E adalah waktu yang diperlukan. Semakin rumit sebuah modul, maka waktu yang digunakan untuk menyelesaikan modul tersebut makin banyak. C(p1+p2) > C(p1) + C(p2) dan
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 21
Konsep Desain
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
3. MODULARITY
Modul yang rumit dipecah lagi menjadi beberapa modul untuk memudahkan penyelesaian masalah. Namun semakin banyak modul, maka waktu/biaya untuk integrasikan modul-modul tersebut juga makin tinggi.
Menurut Wasserman95
© Restyandito
© Restyandito - 22
Konsep Desain
3. MODULARITY
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
E(p1+p2) > E (p1) + E(p2)
© Restyandito - 23
Modular decomposition (function) –High-level description of functions –Lower-level explanations of component organization and interface Data-oriented decomposition (data) –High-level description of data structures –Lower-level description of what data are involved and how they are related Event-oriented decomposition (events) –High-level description of states –Lower-level description of state transformations
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 24
Konsep & Prinsip Desain - 6
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Konsep Desain
Konsep Desain
3. MODULARITY
4. SOFTWARE ARCHITECTURE
Outside-in design (user inputs) –High-level description of all possible inputs –Lower-level description of system response to each input
struktur software secara keseluruhan : struktur hirarki / berjenjang dari modul-modul program.
Object-oriented design (objects) –High-level description of object types –Lower-level description of object attributes, actions, and relations
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 25
Konsep Desain
Berapa sudut pandang arsitektur perangkat lunak: – conceptual atau logical view (major design elements) – implementation view (modules, packages, etc) – process view (concurrent systems) – deployment view (distributed systems)
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 26
Konsep Desain
4. SOFTWARE ARCHITECTURE
5. SOFTWARE PROCEDURE
Untuk menggambarkan struktur modul-modul tersebut beberapa model yang ada adalah : - framework model : identifikasi pola yang berulang-ulang - dynamic model : identifikasi bagaimana konfigurasi sistem berubah karena kejadian-kejadian tertentu - process model : fokus pada proses teknis yang harus dikerjakan sistem - functional model : menggambarkan hirarki sistem berdasarkan fungsinya
Fokus pada detil proses pada tiap modul. Prosedur menjelaskan proses, urutan kejadian, proses perulangan, penentuan keputusan / arah. Ini bisa digambarkan dengan menggunakan Flow Chart yang bertingkat.
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito
© Restyandito - 27
6. INFORMATION HIDING Ide dari information hiding (menyembunyikan informasi) adalah modul dirancang sedemikian rupa sehinga inforamsi (prosedur dan data) yang di dalamnya tidak dapat di akses oleh modul lain yang tidak memerlukannya. Modul yang efektif adalah modul yang berdiri sendiri dan berkomunikasi dengan modul lain yang memang diperlukan. TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 28
Konsep & Prinsip Desain - 7
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Desain Arsitektur
Desain Arsitektur
PIPES AND FILTERS MODEL
PIPES AND FILTERS MODEL
Sistem merupakan serangkaian komputasi independen (filter) yang secara bertahap merubah (transform) masukan.
Keuntungan ; Filter dapat digunakan kembali ; sistem dapat diextends ; concurrency Kerugian : batch processing : bagaimana menangani aplikasi yg interaktif? : filter dapat menduplikasi fungsionalitas : bagaimana menangani error?
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 29
Desain Arsitektur
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 30
Desain Arsitektur
REPOSITORY MODEL
REPOSITORY MODEL
Pada model ini data disimpan secara terpusat untuk semua sub-sistem.
Keuntungan ; Efisien untuk share jumlah data yang besar ; Sub-system tidak perlu repot dengan bagaimana data dibuat dan manajemen terpusat contoh: backup, keamanan, re-index. Kerugian : Sub-system harus mengikuti model yang sudah ditetapkan. : Evolusi data sulit dan mahal : Sulit untuk distribusi layanan secara efisien, karena yang melayani hanya satu.
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito
© Restyandito - 31
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 32
Konsep & Prinsip Desain - 8
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Desain Arsitektur
Desain Arsitektur
CLIENT-SERVER MODEL
CLIENT-SERVER MODEL
Model ini terdiri dari sekumpulan server yang berdiri sendiri dan masing-masing menyediakan layanan untuk sub-sistem. Ada clientclient (sub-system) yang menggunakan layanan server dan tersedia network yang mengijinkan client untuk akses layanan dari server.
Keuntungan ; Distribution data secara langsung ; Penggunaan sistem jaringan secara efektif –hardware jadi murah ; Mudah untuk tambahkan server baru atau updgrade server yang sudah ada Kerugian : Tidak ada data model, jadi organisasi data macam-macam, sehingga integrasi data sulit : Redundant management : Tidak ada pusat register nama dan service, sehingga kalau tidak tahu nama server dan service-nya sulit ditemukan
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 33
Desain Arsitektur
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 34
Desain Arsitektur
LAYERING MODEL
LAYERING MODEL
Model ini membangun sistem dengan lapisan-lapisan hirarkis dan protokol-protokol interaksi. -Lapisan dalam, menyediakan servis untuk lapisan luar -Lapisan luar, berlaku sebagai ‘klien’ dari lapisan dalam
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito
© Restyandito - 35
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 36
Konsep & Prinsip Desain - 9
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Desain Arsitektur LAYERING MODEL Keuntungan ; Abstraksi hirarkis ; Relatif mudah untuk menambah lapisan ; Lapisan dapat digunakan kembali
PRINSIP DESAIN
Kerugian : Sulit untuk membuat struktur sistem pada lapisan : Abstraksi hirarkis tidak selalu tampak dari requirement : performance
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 37
Prinsip Desain
Beberapa prinsip desain yang baik diantaranya: — Usability — Efficiency — Reliability — Maintainability — Reusability
© Restyandito
© Restyandito - 38
Prinsip Desain
Desain yang baik, secara umum jika dapat meningkatkan keuntungan dengan mengurangi biaya dan meningkatkan pendapatan.
TI1153 – Konsep & Prinsip Analisis
TI1153 – Konsep & Prinsip Analisis
Prinsip Desain #1 Divide and conquer Memecahkan masalah yg besar lebih sulit dibandingkan dengan menyelesaikan serangkaian masalah yang kecil-kecil ) sekelompok orang bekerja utk masalah tertentu ) tidak semua orang memiliki keahlian / spesialisasi ) bagian-bagian yg kecil lebih mudah dipahami ) bagian bisa diubah tanpa mempengaruhi bagian lain Apa yang dibagi? ? sistem terdistribusi Ö client server ? sistem Ö sub-sistem ? sub-sistem Ö beberapa package ? package Ö class Ö method
© Restyandito - 39
TI1153 – Konsep & Prinsip Analisis
© Restyandito - 40
Konsep & Prinsip Desain - 10
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Prinsip Desain
Prinsip Desain
Prinsip Desain #2 High Cohesion
Prinsip Desain #3 Low Copling
Sub-sistem / modul yg berhubungan erat dipisahkan dari subsistem / modul yg tidak berhubungan. Jenis-jenis kohesi: functional ➠ satu modul satu fungsi (single computation) layer ➠ fasilitas utk mengakses fungsi2 yg berhubungan communicational ➠ modul yg mengakses/memanipulasi data yg sama sequential ➠ procedure yg menjadi input utk procedure berikutnya Procedural ➠ procedur yg saling menggunakan satu dg lain temporal ➠ modul yg dijalankan pada saat yg bersamaan utility ➠ utility yg berhubungan dan tidak dapat dikelompokkan di salah satu kohesi di atas TI1153 – Konsep & Prinsip Analisis
© Restyandito - 41
Prinsip Desain
content ➠ satu komponen dpt memodifikasi data dr komponen lain common ➠ penggunaan variabel global control ➠ satu komponen memanggil procedur di komponen lain stamp ➠ satu komponen menggunakan obj lain sbg argumen data ➠ tipe argumen yhg digunakan berupa primitive/class library routine ➠ suatu rutin (method) memanggil rutin yg lain inclusion/import ➠ komponen mengimport/include package external ➠ komponen memiliki ketergantungan dg faktor eksternal seperti OS, shared library, perangkat keras
© Restyandito
TI1153 – Konsep & Prinsip Analisis
© Restyandito - 42
Prinsip Desain #4 High Level Abstraction
Jenis-jenis kopling:
TI1153 – Konsep & Prinsip Analisis
X Prinsip Desain
Prinsip Desain #3 Low Copling
Copling terjadi jika terjadi saling ketergantungan antar modul
© Restyandito - 43
Desain yang menyembunyikan detail sehingga mengurangi kompleksitas
Prinsip Desain #5 Increase Reusability Prinsip Desain #6 Design for Flexibility Mengantisipasi perubahan yg mungkin terjadi di masa depan ) mengurangi kopling dan meningkatkan kohesi ) membuat abstraksi ) biarkan opsi-opsi tetap terbuka
TI1153 – Konsep & Prinsip Analisis
© Restyandito - 44
Konsep & Prinsip Desain - 11
TI 1153 REKAYASA PERANGKAT LUNAK 1
Prinsip Desain
Referensi
Prinsip Desain #7 Anticipate Obsolesence Merencanakan untuk mengikuti perkembangan teknologi
) hindari penggunaan teknologi yg masih dini ) hindari penggunaan library yg spesifik pada environment tertentu
) cari SW yg memiliki dokumentasi / library yg baik ) pilih vendor yang memiliki dukungan jangka panjang ) gunakan teknologi dan standar yang didukung oleh banyak
Pressman, Roger S., Software Engineering: A Practitioner’s Approach, 6th Edition, McGraw-Hill, 2005 (bab 9) Pressman,Roger S., Rekayasa Perangkat Lunak: Pendekatan Praktisi (Buku 1), Penerbit Andi, 2002 (bab 13)
vendor
Prinsip Desain #8 Design for Portability Prinsip Desain #9 Design for Testability TI1153 – Konsep & Prinsip Analisis
© Restyandito - 45
TI1153 – Konsep & Prinsip Desain
© Restyandito - 46
The End
terima kasih
© Restyandito
Konsep & Prinsip Desain - 12