JP2008269274A - ソフトウェア開発支援システム、開発支援方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】クラス設計におけるメソッドのオーバーライドを確実、容易にする。
【解決手段】クラス継承関係表示部５はクラス設計に際して、選択したクラスの継承関係をもつすべてのスーパークラスを画面表示する。オーバーライド関係表示部６はスーパークラスに対して、メソッドのオーバーライド関係を表示する。オーバーライド設定部７はクラスのオーバーライド関係からメソッドのオーバーライドの設定画面を表示し、設定されるオーバーライドを実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、オブジェクト指向技術によるソフトウェア開発支援システム、開発支援方法に係り、特にメソッドのオーバーライドに関する。

ＵＭＬ（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｌａｎｇｕａｇｅ）は、ソフトウェア開発のためのモデリング言語であり、開発対象のシステムの構造を表現するための表記法で、開発者同士の意思疎通を図ることができる。

ＵＭＬによるソフトウェア開発には、開発対象となるシステムの仕様作成、設計、実装を支援する表記物として、ユースケース図（システムの機能定義）、アクティビティ図（動作の流れ）、シーケンス図（オブジェクト間の相互作用）、オブジェクト図（インスタンスのスナップショット表記）、クラス図（静的なモデルを定義）などを作成する。ＵＭＬには上記のユースケース図やクラス図などの１０個の図が定義されているが、画面や画面遷移を表現する図を作成する機能を持たせたものもある（例えば、非特許文献１参照）。

これらの図に使用される各機能要素は、ＵＭＬに定められる画面部品（矩形、楕円、円、矢印、アクター記号、コネクタ記号、ノード記号、選択記号など）および文字（名称や属性情報）の組み合わせで作成される。

オブジェクト指向技術によるクラス設計においては、オブジェクトを共通点のある要素で抽象化し、それを枠組みとして定義する。つまり、クラスがある雛形とすると、オブジェクトがその実体という関係にある。このクラス図は、クラスがどのような構造をしているか、クラスとクラスの間にどのような関係があるかを表現する。

また、前記の非特許文献１などのソフトウェア開発支援システムでは、設計しているクラスを一覧としてツリー上に並べ、システム開発者は、その中から所望のクラスを選択して、そのクラス設計を進めるようにしている。

このクラス設計において、あるオブジェクトへの操作が呼び出し側ではなく、受け手のオブジェクトによって定まるポリモーフィズムは、継承と並んで重要な項目である。このポリモーフィズムを実現する際に良く使われるのが、メソッドのオーバーライドである。

例えば、図９に示すように、あるクラスＡにメソッドｍｅｔｈｏｄ（）があるとする。あるクラスＢがクラスＡを継承したとする。このとき、クラスＡをスーパークラス（または、親クラス）、クラスＢをサブクラス（または、子クラス）という。クラスＢがクラスＡにあるメソッドｍｅｔｈｏｄ（）をクラスＢ内で再定義したい場合、クラスＡと同じ名前のメソッドを定義する。ただし、メソッドのオーバーライドにより、クラスＡ，Ｂに同じメソッドが記述されるも、その呼び出しでもオブジェクトが異なれば処理が異なる。

ＵＭＬモデリングツールとして、統合開発環境（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ、以下ＩＤＥ）が提供されており、これにはエディタ、コンパイラ、デバッガなど、プログラミングに必要なツールが１つのインタフェースで統合して扱えるようになっている（例えば、非特許文献２，３，４参照）。

あるクラスにおいて、その親クラスで定義されているメソッドをオーバーライドする場合、例えばｅｃｌｉｐｓｅの場合は、図１０のような専用のダイアログを開き、オーバーライドするメソッドを選択する。
明電時報 ２００６ ９・１０月通巻３１０号 Ｎｏ．５ ソフトウェア開発環境 ｅｃｌｉｐｓｅ、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｃｌｉｐｓｅ．ｏｒｇ＞ Ｅｌａｐｉｚ、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｇｉｓ−ｒｉ．ｃｏ．ｊｐ／ｏｔｃ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／Ｅｌａｐｉｚ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ＞ ＪＵＤＥ、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｊｕｄｅ．ｃｈａｎｇｅ−ｖｉｓｉｏｎ．ｃｏｍ／ｊｕｄｅ−ｗｅｂ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ．ｈｔｍｌ＞

ＵＭＬモデリングツールとしての前記のＥｌａｐｉｚやＪＵＤＥでは、メソッドをオーバーライドすることができない。バージョンによってはメソッドをオーバーライドすることができるものもあるが、スーパークラスのメソッドのプロパティを変更しても、オーバーライドしているサブクラスのメソッドのプロパティは変わらないため、同じ変更操作をサブクラスのメソッドに対しても行わなければならない。

ＩＤＥのｅｃｌｉｐｓｅでは、メソッドをオーバーライドできるが、そもそもオーバーライドすべきかどうかをすぐに判断できない。また、オーバーライドするとしても、オーバーライドしたメソッドをどのように実装したらよいのか、たとえば、スーパークラスのメソッドを呼び出した方が良いのか、呼び出すとしても先にスーパークラスのメソッドを呼び出すのか、後にスーパークラスのメソッドを呼び出すのかをすぐに判断できない。

本発明の目的は、クラス設計におけるメソッドのオーバーライドを確実、容易にしたソフトウェア開発支援システム、開発支援方法およびプログラムを提供することにある。

本発明は、前記の課題を解決するため、ＵＭＬ図の作成に際してクラス設計するとき、選択したクラスに対してすべてのスーパークラスを取得／表示し、取得したスーパークラスに対してすべてのオーバーライド可能なクラスを取得／表示し、オーバーライド可能なクラスに表示されているメソッドをどのようにオーバーライドするかを表示してオーバーライド設定ができるようにしたもので、以下のシステム構成、方法およびプログラムを特徴とする。

（１）統一モデリング言語（ＵＭＬ）に定める画面部品と文字を組み合わせ、オブジェクト指向技術によるクラスを含むＵＭＬ図を作成し、このＵＭＬ図を基に開発対象となるシステムの仕様作成、設計、実装を支援するソフトウェア開発支援システムにおいて、
クラス設計に際して、選択したクラスの継承関係をもつすべてのスーパークラスを画面表示するクラス継承関係表示部と、
前記スーパークラスに対して、メソッドのオーバーライド関係を表示するオーバーライド関係表示部と、
前記クラスのオーバーライド関係からメソッドのオーバーライドの設定画面を表示し、設定されるオーバーライドを実行するオーバーライド設定部とを備えたことを特徴とする。

（２）前記オーバーライド関係表示部は、オーバーライド可能なメソッドのうち、すでにオーバーライド済みのメソッドを強調表示する手段、およびオーバーライドされていないメソッドを強調表示する手段を備えたことを特徴とする。

（３）前記オーバーライド設定部は、オーバーライド設定画面に表示される各メソッドに対してどのようにオーバーライドすべきかを設定する領域、およびどのようにオーバーライドしているかを設定する領域を設けたことを特徴とする。

（４）前記オーバーライド設定部は、オーバーライド可能なメソッドを選択すると、クラスの継承関係をツリー構造で表現したものに、各クラスでオーバーライドしているメソッドを追加して表示する設定画面を備えたことを特徴とする。

（５）前記オーバーライド設定部は、オーバーライド設定画面に表示される各メソッドに対してどのようにオーバーライドすべきかを設定する前記領域に、メソッドの呼び出し順を表形式で表示することを特徴とする。

（６）統一モデリング言語（ＵＭＬ）に定める画面部品と文字を組み合わせ、オブジェクト指向技術によるクラスを含むＵＭＬ図を作成し、このＵＭＬ図を基に開発対象となるシステムの仕様作成、設計、実装を支援するソフトウェア開発支援方法において、
クラス設計に際して、選択したクラスの継承関係をもつすべてのスーパークラスを画面表示するクラス継承関係表示ステップと、
前記スーパークラスに対して、メソッドのオーバーライド関係を表示するオーバーライド関係表示ステップと、
前記クラスのオーバーライド関係からメソッドのオーバーライドの設定画面を表示し、設定されるオーバーライドを実行するオーバーライド設定ステップとを有することを特徴とする。

（７）前記オーバーライド関係表示ステップは、オーバーライド可能なメソッドのうち、すでにオーバーライド済みのメソッドを強調表示するステップ、およびオーバーライドされていないメソッドを強調表示するステップを有することを特徴とする。

（８）前記オーバーライド設定ステップは、オーバーライド設定画面に表示される各メソッドに対してどのようにオーバーライドすべきかを設定する領域、およびどのようにオーバーライドしているかを設定する領域を設けたことを特徴とする。

（９）前記オーバーライド設定ステップは、オーバーライド可能なメソッドを選択すると、クラスの継承関係をツリー構造で表現したものに、各クラスでオーバーライドしているメソッドを追加して表示する設定画面を有することを特徴とする。

（１０）前記オーバーライド設定ステップは、オーバーライド設定画面に表示される各メソッドに対してどのようにオーバーライドすべきかを設定する前記領域に、メソッドの呼び出し順を表形式で表示することを特徴とする。

（１１）上記のソフトウェア開発支援方法における処理手順を、コンピュータで実行可能に構成したことを特徴とする。

以上のとおり、本発明によれば、ＵＭＬ図の作成に際してクラス設計するとき、選択したクラスに対してすべてのスーパークラスを取得／表示し、取得したスーパークラスに対してすべてのオーバーライド可能なクラスを取得／表示し、オーバーライド可能なクラスに表示されているメソッドをどのようにオーバーライドするかを表示してオーバーライド設定ができるようにしたため、メソッドのオーバーライドが確実、容易になる。

具体的には、
（１）実装段階（プログラミング）ではなく設計段階（モデル）でも簡単にメソッドのオーバーライドを行うことができる。

（２）オーバーライドしたメソッドを、スーパークラスのメソッドに関連付けることにより、スーパークラスのメソッドのプロパティを変更すると、オーバーライドしたメソッドのプロパティも同時に変更することができる。

（３）メソッドがどのようにオーバーライドされていて、どのような順序で呼び出しがされるかが、一目で分かる。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態を示すソフトウェア開発支援システムの構成図であり、主にメソッドのオーバーライドに関連する機能ブロックのみを示す。図１中の各部は、コンピュータシステムのハードウェア資源とこれに搭載するソフトウェアによって機能構成される。

ＵＭＬ図作成部１は、開発対象となるシステムの仕様作成、設計、実装を支援する表記手段として、ユースケース図、アクティビティ図、シーケンス図、オブジェクト図、コラボレーション図、クラス図などの１０個の図をディスプレイ（表示媒体）２の画面上で作成する。さらに、上記１０個の図の他に、非特許文献１のように、画面や画面遷移を表現する図を作成する。

これらの図の作成に際して、ＵＭＬ共通の画面部品３に用意した矩形、アクター記号、コネクタ記号、ノートなどをディスプレイ２の画面上で作成中の図に適宜貼り付ける。さらに、ＵＭＬ図の図形情報に名称や属性情報などを設定する。

データベース４は、ＵＭＬ図作成部１によって作成されたＵＭＬ図の図形情報およびその名称や属性情報を関連付けて保存する。

以上の構成により作成されるＵＭＬ図において、本実施形態では、実装段階（プログラミング）ではなく設計段階（モデル）になるＵＭＬ図作成中に、クラス間でのメソッドのオーバーライドを確実、容易にしたソフトウェア開発支援システムを提案するものである。

本実施形態では、クラス設計に際して、選択したクラスの継承関係をもつすべてのスーパークラスを画面表示するクラス継承関係表示部５と、継承関係をもつクラスに対して、メソッドのオーバーライド関係を表示するオーバーライド関係表示部６と、クラスのオーバーライド関係からメソッドのオーバーライドの設定画面を表示し、設定されるオーバーライドを実行するオーバーライド設定部７とを備える。以下、各部５〜７によるメソッドのオーバーライドを具体的に説明する。

クラス設計に際して、当該クラスを選択したとき、クラス継承関係表示部５は、当該クラスに継承関係をもつスーパークラスを一覧表示する。例えば、クラスの継承関係が図２に示すものであるとき、選択されたクラスが「クラス５」の場合、クラス継承関係表示部５は図３に示す継承関係をもつすべてのスーパークラス（クラス１〜クラス３）をディスプレイ２に一覧表示する。

継承関係をもつクラス一覧表示画面から、メソッドをオーバーライドしようとするクラスを選択して、オーバーライドの設定ボタンを押すと、オーバーライド関係表示部６は、図４に示すオーラーライド設定画面をディスプレイ２に画面表示する。この画面には、メソッドをオーバーライドしようとして選択したクラスに対して、全てのスーパークラスを表示（クラス継承関係表示部５）および各スーパークラスについてすべてのオーバーライド可能なメソッドを表示（オーバーライド関係表示部６）する。図４では、「クラス５」の選択に対し、そのスーパークラスであるクラス３と、さらにスーパークラスであるクラス１を表示している。また、クラス１のオーバーライド可能なメソッドである「メソッド１１」と「メソッド１２」を表示し、クラス３のオーバーライド可能なメソッドである「メソッド３１」と「メソッド３２」と「メソッド３３」を表示している。

また、オーバーライド可能なメソッドのうち、すでにオーバーライド済みのメソッドを強調表示する。オーバーライドをやめると、強調表示も解除する。図４では、「メソッド１１」がすでにオーバーライド済みのメソッドであることを◎印を付して表示する。

また、オーバーライド可能なメソッドのうち、必ずオーバーライドしなければならないメソッドであるが、まだどこでもオーバーライドされていないメソッドの場合も、強調表示する。オーバーライドすると、強調表示を解除する。図４では、「メソッド３２」が必ずオーバーライドしなければならないメソッドであるが、まだどこでもオーバーライドされていないメソッドであることを×印を付して表示する。

次に、オーバーライド設定部７は、図４のオーバーライド設定画面に表示される各メソッドに対して、どのようにオーバーライドすべきかを設定する領域を設ける。この領域は、図４の左下欄になり、メソッドの編集を行うときに値を設定し、オーバーライド可能なメソッドを選択すると、オーバーライド専用画面のオーバーライド説明領域に表示する。図４では、「オーバーライドしたら、必ず親のメソッドを先に呼び出してください。」という文字列で設定している。

また、各メソッドに対して、どのようにオーバーライドしているかを設定する領域を設ける。この領域は、図４の右上欄になり、オーバーライド専用画面のオーバーライド設定領域で設定／表示を行う。図４では、クラス１の「メソッド１１」を「親が先」という種別でメソッドをオーバーライドしている。

なお、オーバーライドしたメソッドの引数や戻り値などのプロパティは、新たに作成するのではなく、図５に示すように、スーパークラスのメソッドのプロパティを参照するように関連付けておき、スーパークラスのメソッドのプロパティを利用する。ただし、実装プログラムは異なるので、メソッドごとに保持する。

この関連を利用することにより、上記のすでにオーバーライド済みのメソッドかどうかを判定することができる。関連があればすでにオーバーライド済みであり、関連がなければまだオーバーライドしていないことになる。

（実施形態２）
図６は、オーバーライド設定部７の他の実施形態を示す。図６では、設定画面の右欄に示すように、オーバーライド可能なメソッドを選択すると、クラスの継承関係をツリー構造で表現したものに、各クラスでオーバーライドしているメソッドを追加して表示する。

この設定画面では、図６の右欄には、最初にクラス一覧で選択したクラスを含む、継承関係のあるクラスをすべて取得して、継承関係をツリー構造で表示する。また、図６の左欄には図４と同様に各クラスについてオーバーライドしているメソッドを表示する。

図６の画面例では、「クラス５」を選択し、そのスーパークラスである「クラス３」を「クラス５」の親アイテムとして表示し、「クラス３」のスーパークラスである「クラス１」を「クラス３」の親アイテムとして表示し、「クラス５」のサブクラスである「クラス６」を「クラス５」の子アイテムとして表示している。

また、「メソッド１１」を選択し、「メソッド１１」を定義している「クラス１」に「メソッド１１」を「クラス１」の子アイテムとして表示し、オーバーライドしている「クラス５」と「クラス６」に「メソッド１１」を「クラス５」と「クラス６」の子アイテムとして表示している。「クラス３」は、オーバーライドしていないため、「メソッド１１」のアイテムは存在しない。

この場合も、クラスとメソッドを区別するために、メソッドを強調表示する。また、最初にクラス一覧で選択したクラスも、他のクラスと区別するために、強調表示する。図６では、クラスとメソッドのそれぞれに、別の背景色を設定して強調表示している。

（実施形態３）
図７は、オーバーライド設定部７の他の実施形態を示す。本実施形態では、どのようにオーバーライドしているかという領域を利用して、メソッドの呼び出し順を表形式で表示する。図７の設定画面の右欄に示すように、最初にクラス一覧で選択したクラスを末端のサブクラスとして、そのクラスのスーパークラスをすべて取得して、一覧に表示する。

図７の画面例では、「クラス５」を選択し、そのスーパークラスである「クラス３」を「クラス５」の上に表示し、「クラス３」のスーパークラスである「クラス１」を「クラス３」の上に表示している。

また、各クラスについて、オーバーライドしているメソッドが存在するか／存在しないかを表示する。また、存在する場合、どのようにオーバーライドしているかを表示する。図７の画面例では、「クラス５」では「親が先」という種別でオーバーライドしていることを表示している。「クラス３」ではオーバーライドしていないことを表示している。

また、どのようにオーバーライドしているかによって、実際に呼び出される順番を表示する。図７の画面例では、まず「クラス１」の「メソッド１１」を行い、次に「クラス５」の「メソッド１１」を行うことを表示している。

（実施形態４）
上記の実施形態２，３で示すオーバーライド設定部７の画面表示に対して、本実施形態ではタブ形式などを使用して設定画面を切り替えて表示する。

この画面例を図８に示し、この画面上の「階層表示タブ」を選択した場合、図６のようにクラスの継承関係をツリー構造で表現したものに、各クラスでオーバーライドしているメソッドを追加して表示する。また、「順序表示タブ」を選択した場合、図７のようにメソッドの呼び出し順を表形式で表示する。

なお、本発明は、上記の実施形態で示すソフトウェア開発支援システムの一部又は全部の処理手順を有する開発支援方法とすること、あるいはこの方法の処理手順をコンピュータで実行可能に構成したプログラムとして提供することができる。

本発明の実施形態を示すソフトウェア開発支援システムの構成図。 クラスの継承関係の例。 オーバーライド設定画面の起動の例。 オーバーライド設定画面（１）。 スーパークラスのメソッドとオーバーライドメソッドの例。 オーバーライド設定画面（２）。 オーバーライド設定画面（３）。 オーバーライド設定画面（４）。 ポリモーフィズムとメソッドのオーバーライド。 ｅｃｌｉｐｓｅにおけるメソッドのオーバーライドの例。

符号の説明

１ ＵＭＬ図作成部
２ ディスプレイ
３ ＵＭＬ図画面部品
４ ＵＭＬ図データベース
５ クラス継承関係表示部
６ オーバーライド関係表示部
７ オーバーライド設定部

Claims (11)

1. 統一モデリング言語（ＵＭＬ）に定める画面部品と文字を組み合わせ、オブジェクト指向技術によるクラスを含むＵＭＬ図を作成し、このＵＭＬ図を基に開発対象となるシステムの仕様作成、設計、実装を支援するソフトウェア開発支援システムにおいて、
   クラス設計に際して、選択したクラスの継承関係をもつすべてのスーパークラスを画面表示するクラス継承関係表示部と、
   前記スーパークラスに対して、メソッドのオーバーライド関係を表示するオーバーライド関係表示部と、
   前記クラスのオーバーライド関係からメソッドのオーバーライドの設定画面を表示し、設定されるオーバーライドを実行するオーバーライド設定部とを備えたことを特徴とするソフトウェア開発支援システム。
2. 前記オーバーライド関係表示部は、オーバーライド可能なメソッドのうち、すでにオーバーライド済みのメソッドを強調表示する手段、およびオーバーライドされていないメソッドを強調表示する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のソフトウェア開発支援システム。
3. 前記オーバーライド設定部は、オーバーライド設定画面に表示される各メソッドに対してどのようにオーバーライドすべきかを設定する領域、およびどのようにオーバーライドしているかを設定する領域を設けたことを特徴とする請求項１に記載のソフトウェア開発支援システム。
4. 前記オーバーライド設定部は、オーバーライド可能なメソッドを選択すると、クラスの継承関係をツリー構造で表現したものに、各クラスでオーバーライドしているメソッドを追加して表示する設定画面を備えたことを特徴とする請求項３に記載のソフトウェア開発支援システム。
5. 前記オーバーライド設定部は、オーバーライド設定画面に表示される各メソッドに対してどのようにオーバーライドすべきかを設定する前記領域に、メソッドの呼び出し順を表形式で表示することを特徴とする請求項３に記載のソフトウェア開発支援システム。
6. 統一モデリング言語（ＵＭＬ）に定める画面部品と文字を組み合わせ、オブジェクト指向技術によるクラスを含むＵＭＬ図を作成し、このＵＭＬ図を基に開発対象となるシステムの仕様作成、設計、実装を支援するソフトウェア開発支援方法において、
   クラス設計に際して、選択したクラスの継承関係をもつすべてのスーパークラスを画面表示するクラス継承関係表示ステップと、
   前記スーパークラスに対して、メソッドのオーバーライド関係を表示するオーバーライド関係表示ステップと、
   前記クラスのオーバーライド関係からメソッドのオーバーライドの設定画面を表示し、設定されるオーバーライドを実行するオーバーライド設定ステップとを有することを特徴とするソフトウェア開発支援方法。
7. 前記オーバーライド関係表示ステップは、オーバーライド可能なメソッドのうち、すでにオーバーライド済みのメソッドを強調表示するステップ、およびオーバーライドされていないメソッドを強調表示するステップを有することを特徴とする請求項６に記載のソフトウェア開発支援方法。
8. 前記オーバーライド設定ステップは、オーバーライド設定画面に表示される各メソッドに対してどのようにオーバーライドすべきかを設定する領域、およびどのようにオーバーライドしているかを設定する領域を設けたことを特徴とする請求項６に記載のソフトウェア開発支援方法。
9. 前記オーバーライド設定ステップは、オーバーライド可能なメソッドを選択すると、クラスの継承関係をツリー構造で表現したものに、各クラスでオーバーライドしているメソッドを追加して表示する設定画面を有することを特徴とする請求項８に記載のソフトウェア開発支援方法。
10. 前記オーバーライド設定ステップは、オーバーライド設定画面に表示される各メソッドに対してどのようにオーバーライドすべきかを設定する前記領域に、メソッドの呼び出し順を表形式で表示することを特徴とする請求項８に記載のソフトウェア開発支援方法。
11. 請求項６〜１０に記載のソフトウェア開発支援方法における処理手順を、コンピュータで実行可能に構成したことを特徴とするプログラム。

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