Monthly Archives: July 2016

[開発プロセス#8] 画面要素に関するモデル記述の試案

前回より少し間が空いてしまった。また、タグをきちんとつけていなかったのを直した。

ロバストネス図やコラボレーション図を作るとき、バウンダリー、コントロール、エンティティの3種類に分類することは、図の中の各要素の役割を考える上で必要かつ多すぎない点から、やりやすい方法ではある。しかしながら、1つの問題は、バウンダリーの表現力が低いことである。「一覧画面」や「何か操作をする」という大まかな1つのアイコンがあるのがよく見られる作図結果である。この記述をまずは詳細化できないかを考えてみる。ここでは、モデルとして、クエリー結果の一覧があり、その一覧の中に各行に対するボタンがあり、その一覧とは別にテキストフィールドやボタンなどのフォーム要素が並んでいるような状況を考える。フォーム要素は、一覧に対する検索条件を当たるものや、あるいは一覧にレコードを追加するものなのが考えられるが、動作は違うものの要素としての構成は同じようなものと見ることができる。

まず、これらのすべての要素を含むWebページが、コントロールから生成されたことを明確に示す必要がある。一方、ページ内部のコンポーネントのうち、単に表示するようなものについては、そこからコントロールを呼び出されることはないので、図の中で特別な記述は不要である。一方、ボタンなどのフォーム要素や、あるいはイベントを受け付ける要素については、それぞれが別々の動きをするので、その点が記述できなければならない。ICONIXの手法を解説したダグ・ローゼンバーグらの書籍『ユースケース入門 ユーザマニュアルからプログラムを作る』では、次の図のような記述を行なっている。つまり、バウンダリーの中で、特別な動作を行うような要素もやはりバウンダリーであるが、画面全体は画面の一部の集約(コンポジション)としている。図中の点線枠に入っている部分が、1つの画面を構成するバウンダリー群となる。なお、一覧表示の各行に「詳細表示」ボタンがあるとすれば、UML的記述をするには多重度の記述を行うことで、複数存在することが示すことができる。この点は書籍には明示されていない。

画面要素を分離

ここで、実際に開発をする場合に必要な情報が込められているかどうかを検討する。この図にない要素としては、ページが一覧と検索領域に分かれていることや、一覧にどんなフィールドが表示されるのかといったような内容である。これらを含めて記述するとしたら、次の図が得られる。画面の領域を、「一覧表示」と「検索条件入力領域」の2つのサブシステムで表現し、それらのサブシステムは「一覧表示画面」の集約であるとした。一覧表示は、通常は「ヘッダ」「内容」「フッタ」の3つの領域を持つのは、HTMLの定義からも明確である。一覧表示のサブシステムはこの3つの要素が常にあるものとして最初から配置されているとする。「内容」については、繰り返されるのであるが、UML上での一般的な表現はないので、repatingというステレオタイプを付与することにする。この場合は、一覧のないように「名前」と「住所」フィールドが配置され、それぞれの行には該当するレコードに対応する「詳細表示」ボタンが組み込まれることを意味する。

画面要素を分離_0

このようにUMLの記述を拡張することで、画面構成も含めたモデルの記述ができるようになる。しかしながら、画面を構成する要素については、その実物を想像しやすいようなアイコンにすべきと考える。

[開発プロセス#7] 開発対象システムのモデル記述

システム開発でモデルを作成することにより、これから作るシステムが要求に合致したものであるのかといった側面の検討だけではなく、効率の良い実装が可能であるのかといった側面や、予想される改変や拡張に対して実現可能性やその効率性、テストのしやすさなど、実装に直結すること以上に利用できる。しかしながら、その作成するモデルは、様々な手法がある。要求の記述という点ではユースケース図とユースケース記述が出発点にはなるが、データベース主体の開発だと、ここでER図の作成を主体にすることが多い。データベースの構造は対象ドメインの状況を記述できるようになっている必要があるのだが、その結果、全てがデータベースの設計結果であるスキーマに集約されているという見方をしてしまいがちである。ある作業を、スキーマで解決するか、あるいは実装するプログラムで解決するかはもちろん考えるのではあるが、では「ここの処理はプログラムで」というアイデアはER図やクラス図では不明確である。メモを残すなどの工夫が必要になる。

一方、Webシステムではワイアフレームといったざっくりとした画面のデザインをもとに、画面遷移を定義することで、システムの全体像を示そうとする。しかしながら、画面デザインが反映するのは、システムへの実装以前にドメインに対して実施される分析をもとにして作成されるビジネスモデルであり、実装に直結したER図等のモデルからのズレが生じする場合もある。しかしながら、HTMLでの動的なユーザーインタフェース作成機能は限られていたので、例えばチェックボックスであればどういう動作をすべきかということを逐一記述しなくても、半ば「常識的な判断」で進めることであまり大きなブレは発生しなかった。さらに、結果的にビジネスモデルとER図で記述されるスキーマとはあまり変わらないことお多いので、HTMLのモックアップが「設計」として扱うのは、デザイン主体の開発会社では頻繁に見られる方法である。

このように、ある程度のスキルや、ワークフローができてくると、途中を省略する傾向は強く、単一の会社でそれが回っている間は特に問題視はされないだろう。しかしながら、Webの世界は変化が激しい。特にここ5年くらいの時期はクライアントサイドの作り込みの度合いが高くなり、ユーザーインタフェースは複雑化している。その結果、Webのクライアントサイドは多階層的な機能分離を図る必要が出るなど、スマホのクライアントのネイティブアプリケーションに近い構造になっている。

こうした状況が変わってきた時、ワークフローを見直す必要があると考える。今までの知見や常識として暗黙知的に取り扱っていた知識だけでは、新しい問題に対する解法がない可能性が高く、最適な設計ができなかったり、チーム内での意識の疎通が悪くなる。そのために、本来的な詳細なモデルを記述するということが必要なのである。そこを出発点にして、省略やあるいは詳細化をするとしても、Webシステムのモデル記述の手法を一定のレベルで確立する必要があると考える。

UML自体の汎用性は高く、その点では有用性も高いのは事実である。しかしながら、UMLやその周辺手法を使ってWebシステムの記述をするにあたり、次の点に対して何らかの解決策が必要と考える。

  1. 詳細化するとき、明確なルールは特にない
  2. クラス図を主体にすると、オブジェクト指向が前提となる
  3. ボックスがクラスやオブジェクトで、呼び出しが矢印線的な切り分けによる分かりやすさはあるが、処理の記述では呼び出し線に名称を書くことになり、図を見やすく作ることが困難になりがちである

まず、1の詳細化についてである。作成したモデルと、使用するフレームワークの提供機能を比較検討して、実装箇所を特定するには、極端に言えば、プログラムの1行レベルまでを、モデル内の1つの要素として記述することも必要とされる。また、ロバストネス図やシーケンス図では「画面」を1つの要素として扱うが、実際に処理の流れを追う場合、ボタン1つ1つは原則として異なる動作をするので、ボタン1つ1つを要素として表したいということになる。このための指針が費用である。

2つ目のオブジェクト指向である点は、Javaのプログラムだけを作るような場合には確かに有効ではあるが、HTML、CSS、JavaScriptが絡む世界では必ずしもオブジェクト指向ではない。つまり、クラスやオブジェクトを1つの単位として考える場面は実装時にはあるかもしれないが、分析時にはどちらかと言えば、より細かい単位での要素を記述したい。最終的にはメソッドが集まってクラスになるとしても、対象としたのはメソッドであり、その中でどんな処理をしたいかということである。

3つ目は、コミュニケーション図でオブジェクトからオブジェクトに線を引き、線に添えてメッセージ呼び出しを記述する。この方法は実体あるいは実体化可能なものはボックスであり、メッセージは矢印線であるという明確な分類があるものの、簡単なモデルでも、オブジェクトとメッセージを見やすく配置するのはかなり大変である。ましてや、複雑なモデルだとなおさらである。ここではメッセージの記述が作図作業を煩雑にしている点は明白であり、それに代わる表記方法を検討すべきであると考える。

これらの懸案をまずは見える範囲での解決を行った上で、Webシステムのモデルを記述することにする。まず、1〜3に対する提案を次回より行う。

 

[開発プロセス#6] Webクライアントの機能モデルのパターン

前回はWebクライアントがMVVMパターンによる機能分類での説明が可能であることを考察しましたが、もう1つ忘れてはならないのが、PACすなわちPresentaion Abstraction Controlというアーキテクチャパターンだ。F.ブッシュマン他の『ソフトウェアアーキテクチャ ソフトウェア開発のためのパターン体系』(POSA本)では、1つのコンポーネントの内部構造として、可視化を行うPresentation、データモデルの維持管理を行うAbstraction、そして、PresentationやAbstractionとやりとりをしつつ、PACのコンポーネントの外部とのやりとりを行うControlの3つの要素を持つと定義されている。そして、その1つのコンポーネントをエージェントとして、システムとしてはエージェントの階層構造を持つとしている。以下の図は前回の記事で示したものと同じものである。

MVVM Client-Side

これを、PACでの分類で考えれば、[入力項目1、入力データ1]、[入力項目2、入力データ2]は、それぞれエージェントとであり、その中でのPresentationとAbstractionコンポーネントであると捉えることができる。ただし、Controlを明確に分類するのは難しいと考えるが、いずれのコンポーネントも、バインディングという仕組みをControlとして持つと考えられ、入力が発生したことを別のエージェントに伝達するという構造として捉えることができる。そして、それらの上位のエージェントとして、[エラー表示、NULL、入力値検証]といったPACエージェントがあり、さらに、その上位に[NULL, NULL, 送信]というPACエージェントあるいは単なるオブジェクトがあるという見方もできる。こうした見方をすれば、Webクライアントの動作はPACパターンでの識別による記述も可能であると考えられる。

今回は短いが、以上である。