Файл: Сущность объектно-ориентированного подхода к проектированию информационных систем.pdf
Добавлен: 25.06.2023
Просмотров: 36
Скачиваний: 2
СОДЕРЖАНИЕ
1.1 Сущность объектно-ориентированного подхода к проектированию информационных систем
1.3 Унифицированный язык моделирования UML
1.4 Обзор программных продуктов
2.1. Объектно-ориентированное проектирование информационной системы на ОАО «ИМПУЛЬС»
2.2. Моделирование структуры базы данных в составе информационной системы на ОАО «ИМПУЛЬС»
Унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language) — это преемник того поколения методов ООАП, которые появились в конце 80-х и начале 90-х гг. Создание UML фактически началось в конце 1994 г., когда Гради Буч и Джеймс Рамбо начали работу по объединению методов Booch и ОМТ (Object Modeling Technique) под эгидой компании Rational Software. К концу 1995 г. они создали первую спецификацию объединенного метода, названного ими Unified Method, версия 0.8. Тогда же, в 1995 г., к ним присоединился создатель метода OOSE (Object-oriented Software Engineering) Ивар Якобсон. Таким образом, UML является прямым объединением и унификацией методов Буча, Рамбо и Якобсона, однако дополняет их новыми возможностями. Главными в разработке UML были следующие цели:
• предоставить пользователям готовый к использованию выразительный язык визуального моделирования, позволяющий разрабатывать осмысленные модели и обмениваться ими;
• предусмотреть механизмы расширяемости и специализации для расширения базовых концепций;
• обеспечить независимость от конкретных языков программирования и процессов разработки;
• обеспечить формальную основу для понимания этого языка моделирования (язык должен быть одновременно точным и доступным для понимания, без лишнего формализма);
Определенное воздействие одного объекта на другой с целью вызвать соответствующую реакцию называется операцией. Как правило, в объектных и объектно-ориентированных языках операции, выполняемые над данным объектом, называются методами и являются составной частью определения класса.
Класс — это множество объектов, связанных общностью структуры и поведения. Любой объект является экземпляром класса. Определение классов и объектов — одна из самых сложных задач объектно-ориентированного проектирования.
Следующую группу важных понятий объектного подхода составляют наследование и полиморфизм. Понятие полиморфизма может быть интерпретировано как способность класса принадлежать более чем одному типу. Наследование означает построение новых классов на основе существующих с возможностью добавления или переопределения данных и методов.
Объектно-ориентированная система изначально строится с учетом ее эволюции. Наследование и полиморфизм обеспечивают возможность определения новой функциональности классов с помощью создания производных классов - потомков базовых классов. Потомки наследуют характеристики родительских классов без изменения их первоначального описания и добавляют при необходимости собственные структуры данных и методы. Определение производных классов, при котором задаются только различия или уточнения, в огромной степени экономит время и усилия при производстве и использовании спецификаций и программного кода.
Важным качеством объектного подхода является согласованность моделей деятельности организации и моделей проектируемой системы от стадии формирования требований до стадии реализации. Требование согласованности моделей выполняется благодаря возможности применения абстрагирования, модульности, полиморфизма на всех стадиях разработки. Модели ранних стадий могут быть непосредственно подвергнуты сравнению с моделями реализации. По объектным моделям может быть прослежено отображение реальных сущностей моделируемой предметном области (организации) в объекты и классы информационной системы.
Пример использования UML Диаграммы:
1.4 Обзор программных продуктов
1.4.1 Обзор средств разработки информационных систем
Анализ требований и сравнения программных аналогов представлен в таблице 1.
Таблица 1. Сравнение программных аналогов с учетом требований к проектируемой ЭИС
Требования к проектируемой системе |
SAP R/3 (SAP ERP) |
Oracle E-Business Suite |
- статистический расчет потребности в продукции; |
+ |
+ |
- статистический расчет производства продукции и учет созданной продукции; |
+ |
+ |
- статистический учет реализованной продукции; |
+ |
+ |
В вышеперечисленных программных продуктах присутствует избыточный функционал, который компании ОАО «УМПО» не нужен в силу специфики их бизнес-процессов.
Поэтому, например компании совсем не подойдут типовые продукты компании «SAP» или «Oracle» которые являются более типизированными и требуют изменения бизнеса компании-заказчика под свое ПО.
А собственная разработка на данных программных продуктах окажется нерентабельной в силу их дороговизны или отсутствия большого количества специалистов для поддержки эксплуатации и модернизации ЭИС в фазе сопровождения.
В нашем случае, становится очевидным тот факт, что нам необходимо программное обеспечение под заказ, так как автоматизируемая деятельность обладает специфическими особенностями собственных бизнес-процессов организации и конкретным назначением.
При выборе системы программирования были рассмотрены такие среды разработки приложений, как: «MS Visual FoxPro v.9.0»; «Microsoft Access v.11»; «1С: Предприятие 8.3».
Достоинства данной среды разработки приложений следующие:
- широкий выбор средств, для работы с базами данных;
- обеспечивается высокая скорость обработки данных, в частности при обработке SQL-запросов;
- удобный интерфейс с пользователем;
- возможность генерирования приложения, используя визуальные средства для разработки.
К недостаткам можно отнести следующее:
- недостаточное внедрение концепции визуального программирования;
- слабая поддержка объектно-ориентированного подхода к созданию программ;
- слабый набор средств создания печатных выходных данных.
Microsoft Access является полнофункциональной системой управления реляционной базой данных (СУРБД). Она обеспечивает все возможности определения, обработки и управления данными для работы с большими объемами информации.
Для обработки таблиц Access использует мощный язык баз данных – SQL (Structured Query Language – язык структурированных запросов). С помощью SQL можно получить набор данных, который необходим для решения конкретной задачи.
Microsoft Access предоставляет дополнительные средства разработки приложений баз данных, позволяющие не только обрабатывать данные в собственных структурах базы данных, но и в других распространенных форматах баз данных.
Вероятно, наиболее мощным качеством Access является возможность обработки данных из электронных таблиц, текстовых файлов, файлов dBase, Paradox и FoxPro, а также любых баз данных SQL, поддерживающих стандарт ODBC (Open Data Base Connectivity). Это означает, что Access можно использовать для создания Windows-приложений, способных обрабатывать данные как сетевого сервера SQL Server, так и базы данных, размещенной на головном компьютере.
1.4.2 Обзор языков программирования
Характеристики языков программирования представлены в таблице 2.
Таблица 2. Сравнительная характеристика языков программирования
Visual Foxpro |
Access (VisualBasic) |
|
Принцип обработки кода |
Интерпретатор (псевдокомпилятор) |
Интерпретатор (псевдокомпилятор) |
Язык |
DBASE c с объектами |
Basic c Объектами |
Система |
Закрытая |
Закрытая |
Создание пользовательских мастеров |
- |
- |
Динамическое создание форм ввода, обработки сообщений |
+ |
+ |
Модель создания приложения |
- |
- |
Технология |
Построители экранов, меню, отчетов (drag-and-drop), классов |
Построители экранов, меню, отчетов (drag-and-drop), классов |
Вывод из баз данных на печать |
Встроенный Report |
Встроенный Report |
Обработка исключений |
Процедура |
Процедура |
Поддержка CASE-средств |
- |
+ |
1.4.3 Обзор СУБД
«1С: Предприятие поддерживает 5 видов СУБД:
- IBM DB2
- MS SQL
- Oracle BD
- PostgreSQL
Характеристики СУБД представлены в таблице 3.
Таблица 3 Сравнительная характеристика СУБД Microsoft SQL Server, DB2 и Oracle
Признак сравнения |
SQL Server |
DB2 |
Oracle |
Разработчик |
Microsoft |
IBM |
Oracle Corporation |
Язык запросов |
Transact-SQL (T-SQL) |
Декларативный SQL (SQL DB2) |
ANSI SQL и PL/SQL |
Протокол передачи данных |
Tabular Data Stream (TDS) |
TCP/IP, SNA/APPC, NETBIOS, IPX/SPX |
TCP/IP, SNA/APPC, NETBIOS, IPX/SPX |
Интерфейс взаимодействия приложений с СУБД |
Open Database Connectivity (ODBC) |
JDBC, SQLJ, ODBS, OLE DB |
JDBC, SQLJ, ODBS, OLE DB, VI SAN |
Преимущества |
поддерживает зеркалирование и кластеризацию БД; поддерживает избыточное дублирование данных по сценариям: «снимок», «история изменений», «синхронизация с другими серверами»; включает язык для реализации хранимых процедур и функций; отличается высокой производительностью |
мощный многофазовый оптимизатор SQL DB2 строит эффективный план выполнения запроса; использование статистического распределения данных в таблицах; поддержка XML документов; поддержка реляционных и комплексных данных с помощью объектных расширений; возможность работы на мультипроцессорных платформах; поддержка кластеров; 64-битная архитектура памяти; |
идентичность кода различных версий сервера баз данных для всех платформ поддержка XML в хранимых процедурах; отправка SQL-запросов к БД с применением URL-адресов; средства объектно-ориентированного конструирования; система оптимизации одновременного доступа; высокая надежность; возможность разбиения крупных баз данных на разделы; наличие универсальных средств защиты информации; эффективные методы |
Преимущества |
распараллеливание запросов; наличие средств для гетерогенного администрирования и обработки данных; поддержку выполнения распределенных транзакций |
максимального повышения скорости обработки запросов; распараллеливание операций в запросе; широкий спектр средств разработки, мониторинга и администрирования; связанные базы данных OLAP; поддержка большого объема памяти и симметричной многопроцессорной обработки; поддержка службы единого каталога; инструментальные средства разработки схем, генерации запросов и кода |
|
Недостатки |
выполнение некоторых операций администрирования требует однопользовательского режима работы; неполная совместимость T-SQL с ANSI SQL; проблемы недостаточности программных средств; зависимость от операционной среды (Windows) |
в языке SQL DB2 практически отсутствуют подсказки оптимизатору; плохо развит язык хранимых процедур; не имеет собственных средств аутентификации |
Для реализации возможностей СУБД Oracle требуется большой объем внедрения, причем специалисты по Oracle одни из самых дорогих. Дальнейшее сопровождение системы также требует либо привлечения специалистов со стороны, либо наличия сертифицированных сотрудников в компании. |
Для создания базы данных ИС статистического анализа объема выпуска и реализации продукции в ОАО «УМПО» была выбрана система управления реляционными базами данных Microsoft SQL Server 2012.
2. Проектная часть
2.1. Объектно-ориентированное проектирование информационной системы на ОАО «ИМПУЛЬС»
Рассмотрим проектирование информационной системы с точки зрения универсального языка моделирования UML.
Диаграмма вариантов использования представлена на рис. 13.
Рис. 13 «Диаграмма вариантов использования»
Диаграмма классов представлена на рис 14.
Рис. 14 «Диаграмма классов»
Диаграмма последовательности представлена на рис 15.
Рис. 15 «Диаграмма последовательности»
Диаграмма кооперации представлена на рис. 16.
Рис. 16 «Диаграмма кооперации»
Диаграмма состояний представлена на рис. 17
Рис. 17 «Диаграмма состояний»
Диаграмма деятельности представлена на рис. 18.
Рис. 18 «Диаграмма деятельности»
Диаграмма компонентов представлена на рис. 19
Рис. 19 «Диаграмма компонентов»
Диаграмма развертывания представлена на рис. 20
Рис. 20 «Диаграмма развёртывания»
2.2. Моделирование структуры базы данных в составе информационной системы на ОАО «ИМПУЛЬС»
Даталогическая модель строится на основании ER-модели и выполняется на языке описания данных конкретной СУБД. Каждому полю таблицы назначается имя, тип и размер. Тип данных поля таблицы определяет тип информации, которая будет размещаться в этом поле. Полям можно назначать только те типы данных, с которыми работает СУБД.