Файл: ПРИМЕНЕНИЕ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПОДХОДА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ (Глава 1 Анализ подходов к проектированию информационной системы).pdf

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время работа большинства организаций тесно связана с информационными технологиями. Уже многократно доказано, что внедрение и применение специально сконструированной либо стандартной информационной системы значительно облегчает деятельность сотрудников организации со стороны добавления, изменения, обработки, удаления и архивирования информации. Подобный подход позволяет не только освободить персонал от ручной работы, но и повысить оперативность труда, его эффективность и достоверность.

Методики, применяемые для проектирования программ и их систем, естественно, были сформированы не за один день, а становление их проходило на протяжении достаточно продолжительного промежутка времени. Необходимость создания все новых и новых методик обнаруживалась при разработке сложных программных систем в условиях дефицита времени на разработку. Такие инциденты были свойственны крупным промышленным организациям, в частности, оборонного ведомства. По этой причине некоторые сегодняшние методики изначально были, например, внутренними стандартами Министерства Обороны Соединенных Штатов Америки.

На сегодняшний день наиболее известными и часто встречающимися являются три подхода к проектированию информационной системы: структурный, процессный и объектно-ориентированный.

Структурный подход основывается на алгоритмической декомпозиции, при которой особо тщательное внимание необходимо уделять порядку происходящих событий.

Процессный подход ориентирован не на организационную структуру, а на бизнес-процессы, протекающие в самой организации.

Объектно-ориентированный подход основывается на выделении компонентов, которые являются либо субъектами действий, либо объектами действий. При объектно-ориентированной декомпозиции каждый объект обладает своим собственным поведением и каждый из них моделирует некоторый объект реального мира.

Таким образом, объектно-ориентированный подход предоставляет наиболее наглядную информацию и возможности для проектирования.

Исходя из вышесказанного, определяется цель исследования: рассмотреть особенности применения объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1. Проанализировать структурный подход к проектированию информационной системы;
2. Рассмотреть процессный подход к проектированию информационной системы;
3. Изучить сущность объектно-ориентированного подхода;
4. Дать анализ основным понятиям объектно-ориентированного подхода;
5. Выявить преимущества и недостатки применения объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы;
6. Рассмотреть примеры программных продуктов, применяемых для реализации объектно-ориентированного подхода.

Структура работы включает в себя две главы, первая из которых содержит два параграфа, а вторая – четыре. Кроме того, в структуру работы включены такие элементы, как содержание, введение, заключение и список использованной литературы.

Глава 1. Анализ подходов к проектированию информационной системы

1.1 Структурный подход к проектированию информационной системы

К сегодняшнему дню в программных разработках известны три основных подхода: системный, процессный и объектно-ориентированный, среди которых основным являются объектно-ориентированный и системный. Ключевыми отличиями среди основных методов являются подходы к декомпозиции систем. В основе структурного подхода лежит принцип функциональной декомпозиции, который подразумевает описание структуры системы в терминах иерархии ее функций и передачи информации между отдельными функциональными элементами. Второй, объектно-ориентированный подход основывается на объектной декомпозиции. При этом структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами.

Принципиальное различие между двумя рассмотренными подходами является способ декомпозиции системы.

Структурный подход известен во всем мире под самыми разнообразными наименовании, среди них наиболее известными являются – «разделяй и властвуй» (divide et impera), иерархическая декомпозиция и др. В частности, при проектировании информационной системы системный подход означает, что ее следует разделять (декомпозировать) на несколько подсистем, каждая из которых доступна к разработке независимо от других. Такой подход при разработке частей системы позволяет держать в уме информацию именно о той подсистеме, которая сейчас находится в разработке, а не обо всех остальных частях системы. Корректная декомпозиция и членение системы представляют собой основной способ преодоления сложностей разработки больших систем программного обеспечения.

Понятие «корректная» по отношению к декомпозиции означает выполнение следующих требований:

• количество связей между отдельными частями системы – минимально;
• связность отдельных частей внутри каждой подсистемы, наоборот, должна быть максимальной.

Кроме того, структура всей проектируемой системы должна быть такой, чтобы все взаимодействия между ее частями укладывались в стандартные рамки:

• каждая часть системы должна инкапсулировать свое содержимое (скрывать его от других подсистем);
• каждая часть системы должна иметь четко определенный интерфейс и взаимодействие с другими подсистемами.

Итак, сущность структурного подхода к разработке информационных систем заключается в декомпозиции самой системы согласно различным автоматизируемым функциям: система разбивается на функциональные подсистемы, которые, в свою очередь, делятся на подфункции, те — на задачи и так далее до конкретных процедур. При этом проектируемая информационная система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие части взаимосвязаны.

Все наиболее распространенные методологии структурного подхода базируются на нескольких общих принципах. В качестве двух базовых принципов применяются следующие:

• «разделяй и властвуй» - принцип решения массивных сложных вопросов посредством их разбиения на несколько маленьких, независимых друг от друга задач, которые легче и понятнее;
• принцип иерархического упорядочивания – принцип организации составных частей вопроса в виде иерархических древовидных структур с добавлением новых деталей на каждом новом уровне.

Кроме того, к настоящему времени сформировалась иная классификация принципов, которая представлена ниже:

1. принцип абстрагирования. Данный принцип заключается в выделении основных аспектов системы и отделения их от второстепенных;
2. принцип формализации. Суть принципа формализации состоит в необходимости строгого методического подхода к решению вопроса;
3. принцип непротиворечивости. Данный принцип подразумевает обоснованность и согласованность элементов;
4. принцип структурирования данных. Суть названного принципа состоит в том, что информация должна быть структурирована и иерархически организована.

При применении структурного подхода применяются в основном две группы средств, которые иллюстрируют функции, выполняемые системой, а также отображает отношения между данными. Каждой отдельной выделенной группе средств соответствуют некоторые виды моделей (диаграмм). Среди наиболее распространенных можно выделить:

• SADT модели и соответствующие функциональные диаграммы;
• DFD диаграммы потоков данных;
• ERD диаграммы «сущность-связь».

Одним из наиболее значительных различий между разновидностями структурного анализа является их функциональность.

Модели SADT (IDEF0) являются самыми удобными для построения функциональных моделей. Они наделены возможностью наглядно отобразить функциональную структуру объекта и все ее составляющие: производимые действия и связи между ними. Благодаря этому возможно четко проследить логику и взаимодействие процессов организации. В качестве главного достоинства нотации можно назвать возможность получить полную информацию о каждой работе или подсистеме, благодаря ее жестко регламентированной структуре. С помощью четко разработанной структуры можно также обнаружить все недостатки, которые касаются как самого процесса, так и того, с помощью чего он реализуется: дублирование функций, отсутствие механизмов, регламентирующих данный процесс, отсутствие контрольных переходов и т.д.

DFD предоставляет возможность анализа информационного пространства системы и применяется для описания документооборота и обработки информации. Исходя из этого, диаграммы DFD применяют в качестве дополнения модели бизнес-процессов, выполненной в IDEF0.

IDEF3 хорошо приспособлен для сбора информации, необходимой для проведения анализа системы с точки зрения расхождения между процессами во времени.

Обобщенно достаточно сложно говорить о достоинствах и недостатках отдельных нотаций. Возможно возникновение таких ситуаций, когда анализ IDEF0 не показал недостатков в деятельности организации с точки зрения технологического или производственного процесса, но, несмотря на это, гарантировать отсутствие ошибок нельзя. В связи с этим в следующем этапе анализа рекомендуется переход исследованию информационных потоков при помощи DFD, а еще позднее – объединение пространств при помощи последнего подхода – IDEF3.

1.2 Процессный подход к проектированию информационной системы

Процессный подход, в отличие от структурного, направлен не на организационную структуру, а на бизнес-процессы, проистекающие в организации. Это объясняется тем, что бизнес-процессы, в отличие от организационной структуры, меняются намного реже. Как правило, основных бизнес-процессов в организации совсем немного, обычно около десяти.

Известно, что любая программная система имеет собственные структуры данных. Естественно, эти структуры организованы так, чтобы обеспечить эффективную работу базового функционала системы и, одновременно, оптимизированы под имеющийся в системе набор базовых интерфейсов пользователя.

Во время внедрения готового программного или информационного обеспечения требуется поддержка процессов, функциональность и объем которых зачастую вычислить крайне затруднительно, и, как правило, возникает ситуация, когда для автоматизации нового процесса необходима обработка данных, не заложенная разработчиком в базовую функциональность разработанной системы. Построение системы, которая выполняет запросы и обработку данных в обход заложенной разработчиком структуры, всегда будет стоить очень дорого с точки зрения как машинных ресурсов, так и трудоемкости разработки дополнительного программного кода.

Примером выхода из данной ситуации может служить предоставление пользователю открытого механизма для построения собственных структур данных. Причем в целях обеспечения целостности данных и реализации прав доступа это должен быть не механизм прямого доступа к таблицам SQL-сервера, а механизм доступа к данным с помощью самих объектов системы. Таким образом наглядно реализуется процессный подход.

Глава 2. Объектно-ориентированный подход при проектировании информационной системы

2.1 Сущность объектно-ориентированного подхода

В настоящее время господствующим направлением проектирования ИС является объектно-ориентированная технология как основа создания открытых, гибких, многофункциональных систем для различных предметных областей.

Объектно-ориентированная технология проектирования ИС предоставляет мощную, гибкую, универсальную концептуальную основу для конструирования информационно-управляющих систем в различных областях хозяйственной деятельности и управления, сочетающую использование моделей современной логистики, объектного подхода к компонентам предметной области, современных инструментальных средств визуального программирования и СУБД с SQL-интерфейсом.