組込みソフトウェア開発のための構造化モデリング

まったくあたらしい、組込み技術者のための教科書が誕生しました。組込みエンジニア教科書は、エンジニアの手によって著されたエンジニアのための教科書です。本書は、要件定義 / 分析 / 設計からソースコード作成に至るまでの工程で、構造化手法に基く組込みソフトウェア開発について解説します。ソフトウェア開発の基本である構造化手法を、モデリングを行うことで今日的なソフトウェア開発手法として身に着けることができます。

組込みソフトウェアの開発を、要求の整理から設計、プログラミング、レビューまで構造化手法のモデリングで通して学ぶための教科書です。『組込みソフトウェア開発のための構造化モデリング』 (組込みソフトウェア管理者技術者育成研究会、SESSAME WG2 著、翔泳社、2006 年 1 月刊) は組込みエンジニア教科書の 1 冊で、版元の紹介文は、このシリーズを「エンジニアの手によって著されたエンジニアのための教科書」と説明し、本書については要件定義、分析、設計からソースコード作成に至るまでの工程で、構造化手法に基づく組込みソフトウェア開発を解説すると述べています。

失敗事例から入り、要求、分析、設計の 3 つのモデリングへ

目次は全 9 章です。第 1 章「はじめに」と第 2 章「課題説明」のあとに第 3 章「失敗事例」を置き、そこから第 4 章「要求モデリング」、第 5 章「分析モデリング」、第 6 章「設計モデリング」と、開発の工程の順にモデルを作っていく章が続きます。後半は第 7 章「プログラミング」でモデルからコードへ進み、第 8 章「設計品質」、第 9 章「レビュー」で終わります。

構造化手法を組込み開発に使う意味

構造化手法は、システムを機能とデータの流れに分けて捉え、大きな処理を段階的に小さな処理へ分解していく考え方で、オブジェクト指向が広まる前からソフトウェア開発の基本として使われてきました。組込みソフトウェアでは、センサーの入力やボタンの操作といった外部の出来事に応じて振る舞いを切り替える制御が中心になるため、データの流れに加えて、どの状態でどの出来事を受けたら何をするのかを ステートマシン のように整理することが欠かせません。分解したモジュールの良し悪しは、1 つのモジュールの中の要素がどれだけ同じ目的にまとまっているかを示す 凝集度 や、モジュール同士の依存の強さで測るのが構造化設計の基本です。限られたメモリと処理能力の中で動き、出荷後の修正が難しい組込み製品では、こうした整理をコードを書く前に済ませておくことが品質を左右します。

モデルで工程をつなぎたい組込み技術者に

上流の 要件定義 で決めた内容が、分析と設計を経てコードに至るまでどう受け渡されるのかを、モデルを軸に一続きで追えるのがこの本の章立ての特徴です。設計品質とレビューの章が最後に置かれているため、作ったモデルや設計をどう評価し、どう確かめるかまで同じ流れの中で見通せます。一方で、刊行は 2006 年 1 月で、扱う開発の進め方や道具はその時点の環境を前提にしています。書名のとおり軸は構造化手法で、目次にオブジェクト指向や UML を扱う章はありません。コードから書き始める進め方に限界を感じ、要求から設計までをモデルで整理してから実装に入る手順を身につけたい組込み技術者には、工程の全体を一冊で見渡すための教科書になります。