設計｜エンベデッドシステムスペシャリスト試験

変わりやすい所と変わりにくい所を切り分けて組む

設計では、後から変更が入っても影響が広がりにくい分け方を選びます。その尺度の一つがモジュール結合度で、弱いほど独立性が高くなります。必要なデータ項目だけを引数で渡すデータ結合が最も弱く、データ構造をまるごと渡す、制御のためのパラメタを渡す、大域的なデータを共有する、と進むほど相手への依存が強まります。

切り分け方には定石があります。MVCは、機能を受け持つModelと、表示のView、入力を受けるControllerを分け、画面を変えても機能に手を入れずに済むようにします。ストラテジパターンはアルゴリズムをクラスとして差し替えられるようにし、新しい方式の追加を容易にします。Observerパターンは、あるオブジェクトの状態の変化を、それに依存する全てのオブジェクトへ自動的に通知します。MDAは、プラットフォームに依存しないモデルと依存するモデルに分けて作り、前者を使い回せるようにします。

オブジェクト指向では、個々の具体的なものと、それが属する種類との関係がインスタンスとクラスの関係です。日本と国のように、左が一つの実物で右がその種類になっているかで見分けます。

組込みシステムでは、ハードウェアとソフトウェアの分担が設計の要になります。コデザインは、どの機能をどちらで実現するかを上流の段階でシミュレーションによって検証してから切り分け、その後も互いの動きを確かめながら両方を並行して開発する手法です。統合してから分担の誤りに気付く手戻りを防ぎます。

状態遷移表や状態遷移図の動きを確かめるときは、最初の状態からイベントを一つずつ当てはめ、途中の状態を省かずに書き並べます。行き着きたい状態があるなら、そこへ入る遷移から逆向きに必要なイベントを調べておくと追う手間が減ります。

品質の見方として、JIS X 25010は製品の品質を複数の品質特性に分けています。性能効率性は、明記された条件で使う資源の量に関係する性能の度合いで、修正のしやすさを表す保守性や、機能を実行し続けられる度合いを表す信頼性とは別の特性です。現在は、基になった国際規格ISO/IEC 25010が2023年に改訂されています。構造化技法では、構造化分析でまとめた仕様を構造化設計でモジュールの構成に落とし込みます。