• Aufgabenstellung
• Analyse
• Die Analysephase
• Analyse der Aufgabenstellung
• Erstellen der Use-Case-Diagramme
• Das Kundengespräch
• Die CRC-Karten
• Das Pflichtenheft
• Die Sequenzdiagramme
• Das Klassendiagramm
• Entwurf
• Implementation und Test
• Wartung und Pflege
• Zusammenfassung und Quellen

In dieser Phase wird die Aufgabenstellung analysiert, um die Bedürfnisse des Kunden besser verstehen zu können. In einer Prioritätenliste werden Muß- und Wunschkriterien aufgestellt, die durch das zu erstellende Programm realisiert werden sollen. Anhand von Use-Case-Diagrammen wird aufgezeigt, welche Personen agieren und welche Dienste des Programms sie in Anspruch nehmen sollen. Im Anschluß daran findet das Kundengespräch statt, in dem die festgelegten Funktionen des Programms mit dem Kunden abgesprochen und ggf. an seine Wünsche angepaßt werden. Mit Hilfe von CRC-Karten werden erste Klassenkandidaten aufgestellt und in einem Klassendiagramm miteinander in Beziehung gesetzt. Die veränderte Prioritätenliste und die CRC-Karten sind Grundlage für die Erstellung eines Pflichtenheftes. Einige Sequenzdiagramme zur Darstellung komplizierter Anwendungsfälle bilden den Abschluß der Analyse-Phase.

Am Anfang des Projektes wird die Aufgabenstellung analysiert. Diese liegt meist in Prosa vor und die Wünsche des Kunden kommen oft nicht eindeutig zum Ausdruck. Mit Hilfe der Analyse versucht man die Wünsche des Kunden herauszufiltern, zu präzisieren und stichpunktartig in einer Prioritätenliste zusammenzufassen. Dabei wird vom Team entschieden, welche Anforderungen als Muß-, und welche als Wunschkriterien aufgelistet werden. Mußkriterien umfassen die zentralen Funktionen des Programms, die auf jeden Fall realisiert werden müssen, um das Programm lauffähig zu machen. Unter Wunschkriterien werden die Punkte zusammengefaßt, die eher die Ausbaumöglichkeiten des Programm beschreiben. Das Team sollte sich bemühen sowohl die Muß-, als auch die Wunschkriterien in der Implementationsphase zu realisieren. In Analyse und Entwurf sind alle Kriterien zu berücksichtigen!

Die Aufgabenstellung für das Restaurant gliedert sich in drei große Bereiche: die Kunden, die Kellner und die Verwaltung. Aus den einzelnen Bereichen werden die Anforderungen herausgesucht und in eines der zwei Kriterien einsortiert.

Es wird mit den Kunden begonnen. Sie sollen Speisen und Getränke bestellen können. Ohne diese Funktion wird das Restaurant nicht seinen Zweck erfüllen, deshalb wird der Punkt in die Mußkriterien aufgenommen. Die Identifizierung der Speisen und Getränke durch Nummern zählt ebenfalls zu den wichtigen Bestandteilen des Programms. Die geforderte freie Zusammenstellung der Speisen ist weniger wichtig. Ein Programm kann auch ohne diese Flexibilität arbeiten. Das mag wenig kundenfreundlich sein, aber der Punkt wird trotzdem in die Wunschkriterien aufgenommen. Um ein funktionierendes Abrechnungssystem bei den Bestellungen zu schaffen, ist folgender Punkt unerlässlich: Tische und ggf. Kunden werden durch Nummern identifiziert. Das Erstellen der Rechnung ist ebenfalls ein Mußkriterium, da das Restaurant sonst in kurzer Zeit Konkurs anmelden muß.

Die Kunden

Die Prioritätenliste sieht nach diesem Schritt wie folgt aus:

Die Prioritätenliste

Der Bereich der Kunden ist damit abgedeckt. Der nächste Schritt führt zu Funktionen, die das Programm für die Kellner bieten soll.

Jede Kellner verwaltet seinen eigenen Geldbeutel. Bezahlen die Kunden ihre Rechnung, fließt das Geld inklusive der Trinkgelder dort hinein. Für die Kontrolle der Kellner und eine Abgrenzung ihres Arbeitsbereichs untereinander ist dieser Punkt genauso wichtig, wie die personengebundene Abrechnung am Schichtende. Die Prioritätenliste wird wie folgt erweitert:

Die Kellner

Der letzte Bereich, der in die Prioritätenliste einfließen soll, ist die Verwaltung des Restaurants.

Die Aufgabenstellung des Kunden sieht vor, beim Tagesabschluß die Vorräte an Speisen und Getränken wieder aufzufüllen. Ohne diesen Schritt könnte das Restaurant bald schließen, denn in der Küche können ohne die Zutaten keine Gerichte angefertigt werden. Der Punkt wird in die Mußkriterien aufgenommen. Zusätzlich soll der Umsatz ermittelt werden. Der Besitzer des Restaurants sieht an diesen Zahlen zwar wie gut sein Geschäft läuft, es hat aber keine Auswirkungen auf die Lauffähigkeit der Anwendung. Deshalb wird die Umsatzermittlung ein Wunschkriterium. Der letzte Wunsch des Kunden ist, daß jederzeit Veränderungen in der Speisekarte vorgenommen werden können. Diese Funktion ist sehr wichtig, da Lebensmittel verderben bzw. die Vorräte erschöpft sein können. Die betroffenden Gerichte sollten dann sofort aus dem Angebot genommen werden.

Die Verwaltung

Im Anschluß an die Prioritätenliste werden die Use-Case-Diagramme erstellt. UML unterstützt die Anforderungsdefinition durch Anwendungsfälle (engl. use cases). Ein Anwendungsfall beschreibt ein Stück des Systemverhaltens aus Sicht des Benutzers. Er stellt eine typische Interaktion dar. So wird noch einmal verdeutlicht welche Teile des Programms für welche Nutzer benötigt werden bzw. wie einzelne Teile der Anwendung zusammenarbeiten.

Ein zentraler Bestandteil der Anwendung ist das Bestellen von Speisen und Getränken durch den Kunden. Hat der Kunde seine Auswahl getroffen, gibt er bei einem Kellner seine Bestellung auf. Um dem Kunden eine korrekte Rechnung erstellen zu können, werden alle Kunden in einer Liste (z.B. einem Katalog) verwaltet. Ihnen werden die entsprechenden Bestellungen zugeordnet. Betritt ein neuer Kunde das Restaurant und möchte etwas bestellen, wird er in der Liste angelegt.

Die Bestellung

Der Zutatenbestand wird auf die Verfügbarkeit aller zur Zubereitung benötigten Bestandteile überprüft. Erst wenn alle Zutaten vorhanden sind, gilt die Bestellung als angenommen. Der Kellner leitet die Bestellung an die Küche, hier durch den Koch repräsentiert, weiter. Das folgende Use-Case-Diagramm verdeutlicht diese Zusammenhänge:

Es kann vorkommen, daß ein Kunde z.B. einen wichtigen Anruf erhält und das Restaurant sofort verlassen möchte. In diesem Fall hat er die Möglichkeit seine Bestellung zu stornieren. Wurde die Speise schon gekocht, wird sie als Verlust gemeldet. Anderfalls wird der Koch informiert, daß er die Speise nicht mehr zubereiten muß:

Bestellung stornieren

Will ein Kunde seine Rechnung bezahlen, wird er sie beim zuständigen Kellner anfordern. Dieser stellt sie zusammen und überreicht sie dem Kunden. Der Kunde begleicht seine Rechnung und kann aus der Kundenliste entfernt werden:

Rechnung bezahlen

Damit die Einnahmen der Kellner individuell abgerechnet werden können, müssen sie sich im Restaurant an- und abmelden können. Ein Kellner kann sich nur abmelden, wenn er keine Tische mehr bedient, d.h. an keinem Tisch von ihm angenommene Bestellungen noch nicht bezahlt wurden. Kann sich der Kellner abmelden, gilt seine Schicht als beendet und seine Einnahmen werden abgerechnet. Das folgende Diagramm stellt die An- und Abmeldung vom Kellner graphisch dar:

An- und Abmeldung der Kellner

Die Kellner selbst werden vom Manager des Restaurants eingestellt und entlassen:

Angestelltenverwaltung

Beim Zubereiten von Speisen werden die Zutaten aus dem Lager langsam aufgebraucht. Der Manager des Restaurants kann bei Zulieferern die Zutaten bestellen, die benötigt werden. Um ihm die Arbeit etwas zu erleichtern besitzen alle Zutaten als Attribute eine Mindest- und eine Maximalanzahl. Der erste Wert gibt an, wieviel dieser Zutat mindestens benötigt wird, um den Betrieb des Restaurants sicherzustellen. Wird er unterschritten, wird die Zutat automatisch in die Wunschliste aufgenommen. Mit Hilfe der Maximalanzahl, die angibt wieviel dieser Zutat maximal im Lager sein sollte, wird die zu bestellende Menge errechnet. Diese Liste kann vom Manager auch verändert werden um ggf. auf Sonderaktionen, wie "Spargelwochen", einzugehen. Werden die gewünschten Zutaten bestellt, werden sie in die Bestelltliste übernommen. Erfolgt die (Teil-)Lieferung der Zutaten werden sie aus der Bestelltliste entfernt und zum den Lagerbestand hinzugefügt. Bei der Verwaltung des Lagers besteht zusätzlich die Möglichkeit, die Attribute der Zutaten, wie z.B. den Verkaufspreis, zu verändern und verfallene Zutaten zu entfernen.

Lagerverwaltung

Der Manager kann weiterhin einen Tagesabschluß machen, wenn er das Restaurant am Ende des Arbeitstages schließen möchte. Beim Tagesabschluß kann auf die Lagerverwaltung zugegriffen werden und verschiedene Statistiken können abgefragt werden. Außerdem wird überprüft, ob sich alle Kellner abgemeldet haben.

Tagesabschluß

Die Statistiken selbst können angezeigt werden und für geschlossene Zeiträume gelöscht werden:

Statistik

Mit der so erstellten Prioritätenliste und den Use-Case-Diagrammen findet das Kundengespräch statt. Zweck dieser Zusammenkunft ist es, mit dem Kunden die Dokumente durchzusprechen. Dabei wird deutlich, ob es dem Team gelungen ist, alle Wünsche des Kunden aus seiner Aufgabenstellung zu berücksichtigen bzw. ob noch Erweiterungen notwendig sind. Außerdem wird klar, ob der Kunde mit der Aufteilung der einzelnen Punkte in die Muß- und Wunschkriterien einverstanden ist. Am Ende des Gesprächs sollte der Rahmen des Projekts klar umrissen sein. Das Pflichtenheft wird als "Vertrag" zwischen dem Kunden und den Programmierern erarbeitet.

An dieser Stelle wird auf mögliche Veränderungen, die aus dem Kundengespräch hervorgehen können verzichtet.

Mit Hilfe der CRC-Karten-Methode werden erste Klassenkandidaten identifiziert und ihre Aufgaben in der Anwendung festgelegt. Im folgenden sind die enstandenen CRC-Karten aufgelistet. Da die CRC-Karten selbsterklärend sind, wird an dieser Stelle auf weitere Erläuterungen verzichtet.

Mit Hilfe der Prioritätenliste und den Use-Case-Diagrammen kann das Pflichtenheft erstellt werden.

Die Sequenzdiagramme zeigen das Zusammenspiel der Klassen.

Funktion

Das Ergebnis der Analysephase ist ein erstes Klassendiagramm (Abbildung 9.1), in dem voraussichtliche Klassen miteinander in Beziehung gesetzt werden. Die Klassen des Frameworks spielen in dieser Phase noch keine Rolle.

Das Restaurant stellt den zentralen Punkt der Anwendung dar. Es beschäftigt Mitarbeiter, die verschiedene Aufgaben zu erfüllen haben. Da sie sich alle durch eine ID und ein Passwort identifizieren müssen, besitzen sie eine gemeinsame Oberklasse. Kunden tätigen Bestellungen und bezahlen Rechnungen in Anwesenheit eines Kellners. Der Manager verwaltet die Bestände und führt einen Tagesabschluß durch. Das Restaurant besitzt ein Lager, in welchem alle vorhandenen Zutaten aufbewahrt werden. Die Speisen setzen sich aus Zutaten zusammen. Werden bestimmte Mindestmengen bei den Zutaten unterschritten, können sie nachbestellt werden.

Restaurant

Aufgabenstellung

Entwurf