BAB 10-Pengembangan dan Implementasi Perangkat Lunak

Desain Arsitektur

Arsitektur

Arsitektur merupakan cara di mana berbagai komponen bangunan terintegrasi untuk membentuk keseluruhan kohesif. Arsitektur perangkat lunak dari sebuah program atau sistem komputasi adalah struktur atau struktur  dari sistem, yang terdiri dari komponen-komponen perangkat lunak, yang terlihat secara eksternal  sifat  komponen-komponen itu, dan hubungan di antara mereka.

Desain Data

·         Desain data menciptakan sebuah model data dan / atau informasi yang diwakili tinggi tingkat abstraksi (pelanggan).

·         Struktur data selalu menjadi bagian penting dari desain perangkat lunak.

Pemodelan Data, Struktur Data, Basis Data, dan Data Warehouse

Karakteristik yang membedakan data warehouse dari tipe database lainnya:

Orientasi Subjek : sebuah data warehouse diselenggarakan oleh bisnis utama subyek, bukan oleh proses bisnis atau fungsi. Hal ini menyebabkan pengecualian data yang mungkin diperlukan untuk fungsi bisnis tertentu tetapi umumnya tidak diperlukan untuk data mining

·         Integrasi : terlepas dari sumber, data menunjukkan penamaan yang konsisten pada konvensi, satuan dan ukuran, struktur encoding, dan atribut  fisik, bahkan ketika ada inkonsistensi di berbagai aplikasi berorientasi database.

·         Waktu variancy : untuk lingkungan aplikasi berorientasi transaksi, data
adalah akurat pada saat akses dan untuk jangka waktu yang relatif singkat
(Biasanya 60 sampai 90 hari) sebelum akses. Untuk data warehouse, data dapat diakses pada saat tertentu. Khas cakrawala waktu untuk gudang data adalah lima sampai sepuluh tahun.

·         Nonvolatility : tidak seperti tipe database aplikasi bisnis yang menjalani
terus aliran perubahan (insert, menghapus, update), data dimasukkan ke warehouse, tetapi setelah transfer asli, data tidak berubah.

Gaya Arsitektur

·         Data-Centered Architectures : Data Store (misalnya, file atau database) berada di pusat arsitektur ini dan sering diakses oleh komponen lain yang memperbarui, menambah, menghapus, atau memodifikasi data dalam toko

·         Data-Flow Architectures : Arsitektur ini diterapkan ketika input data harus ditransformasikan melalui serangkaian komponen komputasi atau manipulatif ke output data.

·         Call and Return Architectures : Gaya arsitektur ini memungkinkan desainer perangkat lunak (arsitek System) untuk mencapai struktur program yang relatif mudah dimodifikasi dan diskala.

·         Object-oriented Architectures : Komponen sistem mengenkapsulasi data dan operasi yang harus diterapkan untuk memanipulasi data. Komunikasi dan koordinasi antar komponen ini dilakukan melalui message passing

·         Layered Architectures : Struktur dasar dari sebuah arsitektur berlapis diilustrasikan pada gambar di bawah ini. Sejumlah lapisan yang berbeda, ditentukan, masing-masing mencapai operasi yang semakin menjadi lebih dekat dengan instruksi mesin yang ditetapkan. Pada lapisan luar, komponen antarmuka menggunakan jasa operasi. Pada bagian dalam lapisan, komponen antarmuka melakukan operasi sistem. Lapisan Intermediate menyediakan layanan utilitas dan fungsi aplikasi perangkat lunak.

Arsitektur Sebuah Trade-off Metode Analisis

Analisis desain memiliki kegiatan yang dilakukan sebagai berikut:

·         Kumpulkan skenario

·         Mendatangkan persyaratan, kendala, dan lingkungan deskripsi

·         Jelaskan gaya arsitektur / pola yang telah dipilih

·         Mengevaluasi kualitas atribut

·         Identifikasi kualitas sensitivitas atribut

·         Kritik calon arsitektur

Arsitektur Complexity

·         Sebuah teknik yang berguna untuk menilai keseluruhan kompleksitas arsitektur yang diusulkan adalah untuk mempertimbangkan dependensi antara komponen dalam arsitektur. Dependensi ini didorong oleh informasi / mengontrol aliran dalam sistem

PERSYARATAN PEMETAAN MENJADI ARSITEKTUR PERANGKAT LUNAK

·         Persyaratan perangkat lunak dapat dipetakan ke dalam berbagai representasi model desain. Gaya arsitektur dibahas pada bagian sebelumnya, merupakan arsitektur yang sangat berbeda, sehingga pemetaan komprehensif yang menyelesaikan transisi dari persyaratan model berbagai gaya arsitektur tidak ada. Bahkan, tidak ada petunjuk praktis pemetaan untuk beberapa gaya arsitektur, dan desainer harus melakukan pendekatan dalam menerjemahan persyaratan untuk desain untuk gaya ini dengan mode ad hoc.

Perubahan dari aliran informasi ( digambarkan menjadi DFD) menjadi program terstruktur dapat dibagi menjaadi 6 langkah :

·         Penentuan tipe-tipe aliran informasi

·         Penandaan batas-batas aliran

·         Pemetaan DFD ke dalam pemrogaman terstruktur

·         Mendefinisikan kontrol hirearki

·         Arsitektur yang dihasilkan diperjelas dengan langkah-langkah desain dan heuristik

·         Deskripsi arsitektur harus jelas dan diuraikan

Dua Jenis Aliran

·         Aliran Transformasi : Dalam model sistem dasar (level 0 diagram aliran data), informasi harus masuk dan keluar dari perangkat lunak dalam bentuk “external world”.

·         Aliran Transaksi : aliran informasi dicirikan sebagai satu jenis data tunggal, yang disebut transaction (transaksi), yang memicu aliran data lainnya sepanjang satu atau banyak jalur.

Pemetaan Informasi

·         Pemetaan Informasi adalah serangkaian langkah-langkah desain yang memungkinkan sebuah DFD dengan mengubah karakteristik aliran akan dipetakan ke dalam gaya arsitektur tertentu. Informasi dalam bagian ini pemetaan digambarkan dengan menerapkan langkah-langkah untuk desain sistem contoh-sebagian dari perangkat lunak keamanan SafeHome disajikan dalam bab-bab sebelumnya.

·         Diagram aliran data tingkat 0 untuk software SafeHome, diproduksi dari Bab 12

Langkah-langkah Desain

·         Langkah 1. Tinjau sistem dasar model

ü  Dalam kenyataannya, langkah desain dimulai dengan evaluasi baik Spesifikasi Sistem dan Spesifikasi Persyaratan Software.

ü  CONTOH :

gambar 10,6 dan 10,7 menggambarkan Level 0 dan level 1 aliran data untuk SafeHome perangkat lunak.

·         Langkah 2. Tinjau dan perbaiki diagram aliran data untuk Software Tersebut

ü  Informasi yang diperoleh dari model analisis yang terkandung dalam Spesifikasi Kebutuhan Perangkat Lunak disempurnakan untuk menghasilkan detail yang lebih maksimal

ü  Contoh :

DFD tingkat 2 untuk monitor sensor (Gambar 10,7) diperiksa, dan diagram aliran data level 3 berasal seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10,8. Pada level 3, masing-masing transformasi dalam diagram aliran data menunjukkan kohesi yang relatif tinggi (Bab 13)

ü  Gambar 10.8

ü  Gambar 10.7

·         Langkah 3. Tentukan apakah DFD memiliki karakteristik aliran transformasi dan transaksi

Secara umum, informasi mengalir dalam suatu sistem selalu dapat direpresentasikan sebagai suatu transformasi. Namun, ketika jika ada karakteristik transaksi (Gambar 10.4) yang dihadapi, pemetaan desain yang berbeda dianjurkan

·         Langkah 4. Isolasi pusat transformasi dengan menentukan batas aliran masuk dan keluar

Desainer yang berbeda dapat memilih titik sedikit berbeda dalam aliran sebagai batas lokasi. Bahkan, alternatif solusi desain dapat diturunkan dengan memvariasikan aliran penempatan batas.

·         Langkah 5. Lakukan "pemfaktoran tingkat pertama.

1. Struktur program merepresentasikan distribusi kontrol top-down. Pemfaktoran menghasilkan dalam struktur program di mana tingkat atas modul-modul yang melakukan pengambilan keputusan dan modul tingkat rendah melakukan paling masukan, komputasi, dan output kerja

2. Pemfaktoran tingkat pertama untuk sensor monitor subsistem diilustrasikan pada Gambar 10.9. Sebuah controller utama (disebut monitor sensor eksekutif) berada di bagian atas struktur program dan mengkoordinasikan fungsi kontrol bawahan berikut:

ü  Sebuah proses informasi yang masuk controller, yang disebut pengontrol input sensor, mengkoordinasi penerimaan dari semua data yang masuk.

ü  Sebuah mengubah pengontrol aliran, yang disebut pengontrol kondisi alarm, mengawasi semua operasi pada data dalam bentuk (misalnya, sebuah modul yang meminta prosedur transformasi berbagai data).

ü  Sebuah pengolahan pengontrol informasi keluar, yang disebut pengontrol output sensor, mengoordinasi produksi informasi output.

ü  Gambar 10.9

·         Langkah 6. Lakukan "pemfaktoran tingkat kedua

ü  Pemfaktoran tingkat kedua dicapai dengan pemetaan transformasi (gelembung) individu dari DFD ke dalam modul-modul yang sesuai dalam arsitektur. Dimulai di batas pusat transformasi dan bergerak keluar sepanjang jalur masuk dan kemudian jalur keluar, transformasi dipetakan ke tingkat bawahan struktur perangkat lunak

ü  contoh :

Pendekatan umum pemfaktoran tingkat kedua untuk aliran data SafeHome diilustrasikan pada Gambar 10.10

ü  Gambar 10.10

ü  Gambar 10.11

·         Langkah 7. Refine iterasi pertama desain arsitektur menggunakan heuristik untuk meningkatkan kualitas perangkat lunak

ü  Sebuah arsitektur iterasi pertama selalu dapat diperbaiki dengan menerapkan konsep independesi modul (Bab 13). Modul diledakkan atau disatukan untuk menghasilkan pemfaktoran yang baik, kohesi yang baik, perangkaian minimal, dan yang paling penting, sebuah struktur yang dapat dilaksanakan tanpa kesulitan, diuji tanpa kebingungan, dan dipelihara tanpa kegagalan.

ü  Gambar 10.7 Pemetaan Transaksi digambarkan dengan mempertimbangkan subsistem interaksi user perangkat lunak safeHome.

Tahapan Desain

·         Langkah1 :  Review model sistem dasar.

·         Langkah2 :  Review dan menyempurnakan diagram aliran data untuk perangkat    lunak.
Langkah 3 : Tentukan apakah DFD telah berubah atau tentukan karakteristik aliran transaksi.

·         Langkah 4 :  Mengidentifikasi pusat transaksi dan karakteristik aliran sepanjang action path.

·         Langkah 5 : Petakan DFD dalam sebuah steuktur program amaneble ke proses transaksi.

·         Langkah 6 : Faktorkan dan perbaiki struktur transaksi dan struktur masing-masing action path.

·         Langkah 7 : Perbaiki arsitektur iterasi pertama dengan menggunakan heuristik desain untuk meningkatkan kualitas perangkat lunak