+FURPS

در مورد تحلیل نیازمندی ها را در مطالب قبلی صحبت کردیم. حال برای راحت تر شدن روند تحلیل نیازمندی ها به خصوص در مورد پروژه ها و سیستم های بزرگ، در مورد چک لیستی صحبت می کنیم که این روند را تسهیل کرده و به ما کمک می کند که چیزی را از قلم نیاندازیم.

این چک لیست را به اختصار FURPS و در روایت جدید تر +FURPS گویند. همان طور که گفتیم این چک لیست فقط یک یادآوری است که به ما می گوید آیا تا کنون در مورد این مطلب فکر کرده ای؟ آیا به این مطلب از این زاویه نگاه کرده ای؟ حال به شرح هر کدام از موارد FURPS می پردازیم:

• Functional Requirements: همان نیاز مندی های کارکردی (یا تصریحی) است که در مطلب قبلی بدان اشاره شد.
• Usability: مانند مستندات راهنما، مستندات آموزشی.
• Reliability: برنامه ریزی برای آنچه که در زمان از کار افتادن سیستم باید انجام دهیم. مثلا اگر بانک اطلاعاتی از کار بیافتد چه گونه سرویس دهی به کاربران قطع نشود.
• Performance: سیستم به چه حجمی از کاربران باید پاسخ دهد. زمان مناسب پاسخ دهی سیستم چقدر باید باشد.
• Supportability: پشتیبانی سیستم پس از اجرا به چه نحوی خواهد بود. آیا به سیستم های جانبی دیگری برای پشتیبانی نیاز داریم، به طور مثال آیا برای کمک به کاربران سیستم، یک سیستم FAQ طراحی شده است؟

در روایت دیگری از این چک لیست، مطالب دیگری بدان اضافه شده است که اصطلاحا بدان +FURPS گویند. این مطالب به قرار زیر است:

• Design Requirement: به طور مثال سیستم باید برای موبایل و سیستم عامل اندروید طراحی شود.
• Implementation Requirement: مثلا بانک اطلاعاتی سیستم چه باشد، SQL یا Oracle. و یا به طور مثال زبان برنامه نویسی سیستم چه باشد Java یا C#. 
• Interface Requirement: این مورد تنها محدود به رابط کاربری نبوده و به این مطلب اشاره می کند که ارتباطات این سیستم با سایر سیستم ها چگونه است. به طور مثال برای یک وبلاگ آیا نیاز به RSS وجود دارد.
• Physical Requirement: به طور مثال چه آرایشی از شبکه و سرورها برای اجرای سیستم مورد نیاز است. آیا سیستم به یک وب-کم احتیاج دارد؟

توجه داشته باشید که نیازی نیست که همه نیازمندی های پروژه در همان ابتدا مشخص باشد. در واقع هیچگاه این اتفاق نخواهد افتاد. نیازمندی ها در طول پروژه تغییر خواهند کرد و اصولا متدولوژی های مبتنی بر تکرار (Iterative) بر همین مبنا پایه گذاری شده اند. یادمان باشد، در طول اجرای پروژه باید همواره پذیرای تغییر در نیازمندی ها باشیم.

تحلیل و طراحی شی گرا

وقتی می گوییم Object Oriented Analysis and Design منظور چیست و چه تفاوتی با Object Oriented Programming یا همان OOP دارد؟

در واقع برای پیاده سازی یک سیستم، ابتدا باید آن را بشناسیم. این فرآیند شناخت هم می تواند از اصول و قواعد شی گرایی تبعیت کند. بیایم به مفاهیم این کلمات نگاهی بیاندازیم:

Analysis (تحلیل): فهمیدن آن که مشکل چیست و چه راه حلی برای حل آن وجود دارد.

Design (طراحی): طراحی کردن مساله و برنامه ریزی برای حل آن.

Programming (برنامه نویسی): ساخت و پیاده سازی راه حل.

در این مجال، بحث کوتاهی خواهیم داشت پیرامون فرآیند تحلیل و طراحی از جنس شی گرا.

برای پیاده سازی یک پروژه، ابتدا باید بدانیم که کلاس های اصلی ما که همان دامین مساله را تشکیل می دهند، کدامند؟ برای پاسخ به این سوال از فرآیند تحلیل و طراحی شی گرا استفاده می کنیم. نتیجه نهایی این فرآیند آن است که کلاس های اصلی ما کدامند و چه کاری انجام می دهند. برای نایل شدن به این هدف باید پنج گام را طی نماییم:

گام اول) شناسایی و جمع آوری نیازمندی ها

طبیعتا برای طراحی و پیاده سازی سیستم ابتدا باید بدانیم مشتری یا همان کارفرما چه می خواهد و چه انتظاراتی از سیستم دارد.

گام دوم) شرح و بسط مساله

یعنی سیستمی که می خواهیم بنویسیم چه کاری را می خواهد انجام دهد و چه امکاناتی دارد. برای انجام این مهم تکنیک ها و مستندات مختلفی وجود دارد. از قبیل Use Case و User Story

گام سوم) مشخص کردن اشیا وEntity  های اصلی 

این ها همان بازیگران اصلی سیستم هستند که با مشخص شدن آنها، گام اول برای طراحی کلاس ها را برداشته ایم. برای طی این مرحله از همان مستنداتی که در گام دوم ایجاد شده اند استفاده می کنیم (مانند Use Case و User Story) تا مفاهیم و اجزای اصلی سیستم که دامین پروژه را تشکیل می دهند، را بیابیم.

گام چهارم) طراحی ارتباطات و تعاملات این اجزا با یکدیگر

حال که در گام سوم اجزا را شناختیم، باید ارتباطات و تعاملات این اجزا را با هم و با جهان بیرون از سیستم، بیابیم. برای این کار می توانیم از نمودار های تعاملی UML مانند Swim lane و Sequence Diagram استفاده کنیم. این نمودار ها به ما کمک می کنند که وظایف و مسئولیت های اجزا و Object های مختلف سیستم را بهتر بشناسیم.

گام پنجم) طراحی کلاس دیاگرام (Class Diagram)

در این گام به نتیجه دلخواه که همانا طراحی نمودار کلاس ها می باشد رسیده ایم. این طراحی هم شامل کلاس ها و رفتار هایشان است و هم شامل اصول و قواعد طراحی شی گرا مانند Inheritance، Abstraction .

توجه داشته باشید که این پنج گام را تنها یکبار طی نخواهیم کرد و در هر گذار (Iteration یا Sprint) از عمر یک پروژه ممکن است دوباره این گام ها یا چند عدد از آنها را مجددا طی کنیم تا شناخت بهتری نسبت به سیستم بدست آوریم.

GRASP

GRASP مخفف General Responsibility Assignment Software Pattern است که همان طور که از نامش پیداست، به مبحث تعیین و توزیع مسئولیت ها بین موجودیت ها می پردازد. مانند اینکه چه کسی وظیفه تولید این اطلاعات را دارد، یا چه کسی مسئولیت نگه داری از اطلاعات را دارد، یا چه کسی باید پیام های ارسالی سیستم را مدیریت کند و مانند آن.

GRASP از نه عدد الگو تشکیل شده است. این نه الگو به ما کمک می کنند تا مسئولیت هر موجودیت در سیستم را تعیین کنیم:

1) Creator

چه کسی مسئول ایجاد یک شی است؟ برای یافتن فردی که این مسئولیت را به وی بدهیم سوالات زیر را می پرسیم:

• آیا موجودیت این شی، موجودیت شی یا اشیای دیگری را هم ایجاب می کند؟ (همان رابطه Composition در نمودار کلاس ها)
• آیا کلاسی هست که اطلاعات لازم برای تولید این شی را داشته باشد؟

2) Controller

هیچگاه مستقیما یک عنصر مرتبط با رابط کاربری (UI) را مستقیما به Business Class متصل نکنید (این امر یکی از دلایل افزایش Coupling می باشد). بهتر است یک کلاس Controller در بین آنها قرار دهیم که این دو با واسطه کلاس Controller به هم متصل شوند. الگوی MVC یکی از بهترین نمونه ها برای این مطلب است.

3) Pure Fabrication

اگر دیدید که یک مسئولیت قواره تن هیچ یک از کلاس های موجود نیست، بهتر آن است که یک کلاس جدید بسازیم و مسئولیت را به آن کلاس دهیم، چرا که در صورتی که مسئولیت مورد نظر را به یکی از کلاس های موجود بدهیم، در واقع Cohesion را کاهش داده ایم.

4) Information Expert

مسئولیت را به کسی (کلاسی) بدهیم که اطلاعات لازم برای انجام آن کار را در اختیار دارد.

5) High Cohesion

شاید اگر برای این یکی مثال عکس بزنم راحت تر بتوان توضیح داد، فرض کنید که یک کلاس داریم با تعداد بالایی از Property  ها و Method ها، که این Property ها و Method ها هیچ کاری با هم ندارند و هر کدام برای خودشان کار خود را انجام می دهند. این یعنی Low Cohesion که ناقض اصول طراحی شی گرا، مانند اصل تک مسئولیت ای (Single Responsibility) و God Object Code Smell است.

6) Indirection

اگر چند کلاس می خواهند که با هم در تعامل باشند، نیازی نیست که این امر حتما به صورت مستقیم و بی واسطه صورت گیرد و بهتر آن است که کلاسی را در این بین میانجی این تعاملات کنیم و کلاس ها به واسطه این کلاس به هم مرتبط باشند.

7) Low Coupling

یعنی ارتباطات بین موجودیت ها را به نحوی کاهش دهیم که کمترین وابستگی را به یکدیگر داشته باشند. این بدان معنی نیست که موجودیت ها نباید هیچ وابستگی به هم داشته باشند، بلکه باید این وابستگی ها را تا حد ممکن کاهش داد.

8) Polymorphism

هر موجودیت، رفتار خودش را با توجه به نوع خود ، به صورت خودکار تعیین و اصلاح کند!

9) Protected Variation

ذات سیستم ها تغییر است. مهم نیست حجم تغییرات چه میزان ست، بلکه مهم آن است که سیستم را در برابر تغییرات ایمن سازی کنیم. اگر اصولی مانند وراثت، یا Open Close Principle (OCP) را رعایت کنیم، می توانیم تغییرات را در سیستم مدیریت کنیم.