12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 1
SysML
(System Modeling Language)
Osnova:
* Motivace: proč další modelovací jazyk?
* SysML vs. UML
* SysML v příkladech
* Zhodnocení a závěr
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 2
Motivace
* SysML je grafický modelovací jazyk vycházející z jazyka UML
* UML je zaměřený na návrh SW systémů (od mobilních zařízení po
enterprise řešení)
* SysML je zaměřený na systémové inženýrství (splňuje specifikaci SE
RFP ­ Systems Engineering Request for Proposal)
­ Embedded systems
­ Real-time systems
­ Complex engineering projects
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 3
UML vs. SysML
* Vznik UML:
­ 1996: První verze UML 0.9
­ 1997: UML přebírá OMG (stává se standardem)
­ 2005: UML 2
* Vznik SysML:
­ 2003: založeno sdružení SysML Partners
­ 2005: SysML 1.0a předložena OMG (Object Management Group). Od té
doby OMG udržuje OMG SysML, včetně open source licence. Poslední
verze je OMG SysML 1.1
* SysML je definováno jako profil UML
­ SysML je nadefinováno pomocí UML
* Profil UML
­ Mechanizmus UML jak přizpůsobit modely pro konkrétní doménu (letectví,
zdravotnictví, finance, ...) a/nebo platformu (J2EE, .NET, ...)
­ Děje se to prostřednictvím stereotypů, tagů a omezení aplikovaných na
konkrétní UML elementy (třídy, atributy, aktivity apod.)
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 4
UML vs. SysML (pokr.)
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 5
Výhody SysML
* Je menší a jednodušší než UML (menší počet diagramů a pojmů
obecně).
* Redukuje orientaci na SW a přidává modelování HW požadavků,
výkonu apod.
* Přidává obecné alokační tabulky, např. pro alokaci požadavků, funkcí,
struktury, a tím ulehčuje automatizovanou verifikaci a validaci.
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 6
SysMLSysML UMLUML
Activity Diagram Activity Diagram
Block Definition Diagram Class Diagram
Internal Block Diagram Composite Structure Diagram
Package Diagram Package Diagram
Parametric Diagram N/A
Requirement Diagram N/A
Sequence Diagram Sequence Diagram
State Machine Diagram State Machine Diagram
Use Case Diagram Use Case Diagram
Allocation Tables N/A
N/A Component Diagram
N/A Communication Diagram
N/A Deployment Diagram
N/A Interaction Overview Diagram
N/A Object Diagram
N/A Timing Diagram
UML Sequence Diagram:
UML Activity Diagram:
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 7
Členění SysML diagramů
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 8
Block Definition and Internal Block Diagrams
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 9
Requirement Diagram
* Diagram požadavků
* Ukazuje systémové požadavky a jejich vztahy s jinými elementy
* Obsahuje případy užití (use-case), požadavky (requirement), balíky
(package), testovací případy (test-case) a zdůvodnění (rationale)
* Výše uvedené elementy jsou propojeny omezujícími vztahy
(deriveReqt, refine, verify, trace, ...)
* Vhodný pro analýzu požadavků (requirement analysis).
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 10
Requirement Diagram ­ příklad 1
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 11
Requirement Diagram ­ příklad 1 (pokr.)
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 12
Requirement Diagram ­ příklad 1 (pokr.)
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 13
Requirement Diagram ­ příklad 2
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 14
Requirement Diagram ­ příklad 2 (pokr.)
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 15
Parametric Diagram
* Diagram požadavků
* Ukazuje parametrická omezení mezi elementy.
* Vhodný pro výkonnostní a kvantitativní analýzu.
* Je definovaný jako omezená forma diagramu interních bloků.
* Obsahuje interní bloky a jejich vnitřní vlastnosti + omezující vlastnosti a
jejich parametry.
* Všechny vlastnosti (kromě samotných omezení) musí být ohraničeny
buďto přímo omezujícím parametrem, nebo nepřímo ostatními
vlastnostmi a omezeními.
* Přináší constraint-logic paradigm do object-oriented paradigm.
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 16
Parametric Diagram ­ příklad syntaxe
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 17
Parametric Diagram ­ příklad 1
Druhý Newtonův zákon:
Jestliže na těleso působí síla, pak se těleso pohybuje se zrychlením,
které je přímo úměrné působící síle a nepřímo úměrné hmotnosti tělesa
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 18
Parametric Diagram ­ příklad 2
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 19
Allocation Tables
* Alokační tabulky
* Tabulkový zápis alokací (mapování) elementů. Hojně využíváno právě
v systémovém inženýrství.
­ Requirement allocation
­ Functional allocation
­ Structural allocation
­ ...
* Vhodné pro ulehčení automatické verifikace a validace
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 20
Allocation Tables ­ příklad (d. aktivit)
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 21
Allocation Tables ­ příklad (pokr.)
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 22
Problém absence instancí
* Modely SysML nepracují s pojmy třída a její instance, ale tyto dva
pojmy spojují do pojmu block.
* Všechny UML diagramy pro práci s instancemi byly ze SysML
vypuštěny, přebrané diagramy byly omezeny
­ Např. sekvenční diagram pracuje s bloky. Sémantika se dá přirovnat k
modelování anonymních instancí v klasickém UML sekvenčním diagramu.
* Mnozí se shodují: Modelování instancí je nezbytnou součástí
modelování systémů a jejich absence v SysML je považována za velký
problém.
* V současnosti se nevede ani tak diskuse o tom, jestli instance do
SysML přidat, ale spíše jak je přidat.
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 23
Problém absence diagramu časování
* Mnoho projektů řešených pomocí SysML je real-timových
* Návrháři SysML přesto tvrdí, že digramy časování (timing diagrams) nejsou
potřeba. Dají se nahradit např. časovými omezeními v diagramu aktivit.
* Vede se diskuse, jestli jsou diagramy časování třeba, nebo ne.
objektobjekt
stavstav
událostudálost změna stavuzměna stavu
dvě notacedvě notace
časové omezeníčasové omezení
UML Timing Diagram
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 24
Lze použít UML a SysML společně?
* Ano, byl to záměr návrhářů SysML.
* V CASE nástrojích by neměl být problém (SysML je UML profil).
* Je zde ale řada otázek:
­ I společné SysML a UML diagramy se drobně liší např. v pojmech, což
může vést ke zmatení pojmů a k problémům v komunikace uvnitř týmu
­ Parametrické diagramy přinášejí prvky constraint-logic paradigm do
objektového světa, ale sémantika je definována nejasně.
­ SysML stírá rozdíly mezi třídou a instancí.
­ Neexistuje metodika, která by tuto problematiku seriózně pokrývala.
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 25
CASE systémy s podporou SysML
* Enterprise Architect + MDG Technology for SysML
­ Sparx Systems
* MagicDraw + SysML plugin
­ No Magic
* Artisan Studio
­ Artisan Software
* SysML Toolkit (EmbeddedPlus) + Rational Software Modeler/Architect
­ IBM
* Rhapsody
­ IBM/Telelogic
* TAU G2
­ IBM/Telelogic
12. 11. 2009 ­ Radek Ošlejšek PV2263: Seminář LaSArIS 26
Děkuji za pozornost