Файл: ПРИМИНЕНИЕ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПОДХОДА ПРИ ПРОЕЕКТИРОВАНИИ ИНФОРМАЦТОННОЙ СИСТЕМЫ.pdf

Архитектура описывается с помощью пяти представлений, каждое из которых – проекция организации и структуры системы, сосредоточенная на определенном аспекте:

1. С точки зрения проектирования (словарь и функциональность)
2. С точки зрения реализации (сборка системы, управление конфигурацией)
3. С точки зрения процессов (производительность, масштабируемость, пропускная способность)
4. С точки зрения развертывания (топология системы, распределение, поставка, установка)
5. С точки зрения вариантов использования (поведение)

Представление вариантов использования – описывает поведение системы с точки зрения конечных пользователей, аналитиков и тестировщиков, кой взгляд специфицирует некоторые движущие силы, формирующие системную архитектуру. В UML статические аспекты передаются диаграммами вариантов, а динамические – диаграммами взаимодействий, состояний и деятельности.

Представлений системы с точки зрения дизайна, поддерживает функциональные требования к системе, иначе сервис, который она должна предоставлять конечным пользователям. Охватывает классы, интерфейсы и кооперации, формирующие словарь проем и решений. Статические аспекты данного представления выражены в диаграммах классов и объектов, а динамические в диаграммах взаимодействий, состояний и деятельности.

Представление взаимодействия системы показывает поток управления, проходящие через разные ее части. Это представление касается производительности, масштабируемость и пропускной способности системы. Статические и динамические аспекты представлены на некоторых диаграммах, используемых в представлении дизайна, но сфокусированы на активных классах и передаваемых между ними сообщениями.

Представление реализации охватывает компоненты, используемые для сборки и физической реализации системы. Это представление относиться к управлению конфигурацией. Статические аспекты отражены в диаграммах артефактов (компонентов), а динамические в диаграммах взаимодействий, состояний и деятельности.

Представление развертывания охватывает узлы, образующие топологию оборудования, на котором работает система. Представление связанно с поставкой, распределением и установкой физических частей системы. Статические аспекты описывают диаграммы развертывания, а динамические диаграммы взаимодействий, состояний и деятельности.

Все представления взаимодействуют между собой, а каждое из них является достаточным, для различных лиц участвующих в ЖЦ проекта, что позволяет сосредотачиваться на интересующих аспектах.

---

1.4 Жизненный цикл программного обеспечения информационных систем

Жизненный цикл – это линия жизни программного обеспечения информационной системы длиною от момента принятия решения о создании до полного выхода из эксплуатации. Жизненный цикл базируется на трех группах процессов:

• Основные процессы включают - приобретение, поставка, разработка, эксплуатация и сопровождение.
• Вспомогательные процессы – обеспечивают выполнение основных, в такие процессы входят: документирование, обеспечение качества, решение проблем, управление конфигурацией
• Организационные – управление проектами, создание инфраструктуры, улучшение жизненного цикла

Разработка – это все процессы по созданию программного обеспечения, которые обычно включают: анализ, проектирование и реализацию.

Эксплуатация - это внедрение компонентов ПО в эксплуатацию

Важно частью жизненного цикла является верификация ПО, которая определяет, достигнуто ли состояние разработки на данном этапе, требованиям этого этапа.

Управление конфигурацией – это вспомогательный процесс, поддерживающий процессы разработки и сопровождения ПО и позволяет организовывать, учитывать и контролировать изменения, внесенные на всех этапах жизненного цикла.

Существуют модели, определяющие порядок исполнения этапов и критерии перехода по этапам. Большее распространение получили три вида моделей:

• Каскадная модель – в основе, которой лежит переход на следующий этап, после полного окончания предыдущего.
• Поэтапная модель с промежуточным контролем – модель с циклами обратной связи между этапами. Плюсом данной модели являются межэтапные корректировки, обеспечивающие меньшую трудоемкость, но время жизненного цикла каждого этапа растягивается на весь период разработки.
• Спиральная модель – на начальных этапах (анализ требований, проектирование спецификации и проектирование) обосновывается реализуемость технических решений путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента, где уточняются цели и характеристики проекта, определяются его качества и планируются работы для следующего витка спирали. Из преимуществ данной модели выделяют:

1. Накопление и повторное использование средств
2. Развитие и модификация ПО в процессе проектирования
3. Анализ риска в процессе проектирования

Важное внимание при создании ПО необходимо концентрировать на начальных этапах анализ и проектирование, так как неясности и ошибки на данных этапах могут привести к трудностям на следующих этапах или к провалу всего проекта.

---

1.5 Общая характеристика и классификация CASE-средств

CASE-средства - это технология создания и эксплуатации систем ПО. Под ними понимаются программные средства, поддерживающие процессы жизненно цикла ПО. CASE-средства с системным программным обеспечением и техническими средствами, образуют среду разработки электронных информационных систем (ЭИС).

Основными особенностями CASE-средств являются:

• • • Наличие графических средств
    • Интеграция отдельных компонентов
    • Использование хранилища проектных метаданных (репозитория)

Компонентами интегрированного CASE-средства являются:

• Репозиторий (основа CASE-средства) – обеспечивает хранение проекта и его компонентов.
• Графические средства – используются для создания диаграмм.
• Средства разработки
• Средства управления требованиями, конфигурацией и проектом
• Средства тестирования и документирования

Основными функциями репозитория являются – хранение, обновления, визуализация и доступ информации о проекте. Кроме информации хранилище содержит различные типы объектов и отношений. Каждый объект в репозитории имеет свойства: идентификатор, тип, описание, область значений. Включает в себя так же функции контроля безопасности.

Графические средства позволяют:

• Создавать иерархические диаграммы
• Создавать и редактировать объекты на диаграммах
• Создавать, перемещать и выравнивать группы объектов
• Сохранять связи между объектами при их перемещении или изменении
• Контроль ошибок

Классифицируются CASE-средства по типам и категориям. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию на процессы жизненного цикла и включает типы:

Средства и анализ проектирования – служить для построения и анализа моделей. Целью данных средств являются определение системных требований и свойств, с последующим созданием систем, удовлетворяющим этим требованиям.

• Средства проектирования баз данных – обеспечивают моделирование данных и создание схем баз данных.
• Средства управления требованиями – обеспечивают поддержку требований к создаваемой системе
• Средства управления конфигурацией
• Средства документирования
• Средства тестирования
• Средства управления проектом
• Средства инжиниринга – переносят существующие системы в новую среду

Классификация по категориям включает

• Отдельные локальные средства – решают небольшие задачи
• Частично интегрированные средства – охватывают большинство процессов жизненного цикла
• Полностью интегрированные средства – охватывают весь жизненный цикл (связаны с репозиторием)

---

По методам анализа и проектирования CASE-средства можно разделить на:

• Структурным
• Объектно-ориентированным

Глава 2. Унифицированный язык моделирования UML

2.1 История и основные понятия объектно-ориентированного языка UML

Унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language) – это графический язык визуализации, спецификации, конструирования и документирования систем. Этот язык предназначен для разработки информационных систем. С помощью данного языка можно разрабатывать детальный план создаваемой системы, отражающий концептуальные элементы и особенности реализации.

Объектно-ориентированные языки проектирования появились в 70-ых – 80-ых годах. Тогда появились следующие языки моделирования:

• Booch – разработанный Грейди Бучем
• OOSE (Object-Oriented Software Engineering) – разработанный Айваром Джекобсоном
• OMT (Object Modeling Technique) – автором которого стал Джеймс Рамбо
• Fusion - разработанный Шлаер-Меллором и Коад-Йордоном

В 90-ых годах при формировании новых идей Буч, Джекобсон и Рабмо, попытались объединить свои методы и попытались создать новый унифицированный язык моделирования, руководствуясь соображениями:

• все их методы развивались во встречном направлении
• унифицировав методы, можно внести стабильность на рынок инструментов объектно-ориентированного проектирования
• сотрудничество приведет к усовершенствованию методов, что позволит решать задачи невыполнимые для каждого из них по отдельности.

Создавая единый унифицированный объектно-ориентированный язык, они поставили цели:

• предоставить пользователям выразительный язык визуального моделирования
• предусмотреть механизмы расширяемости
• обеспечить независимость языка от других
• обеспечить основу для понимания этого языка

Результатом их коалиционной работы стал язык UML, взявший в основу концептуальную модель, включающую следующие составляющие:

• • 1. Основные блоки, которые подразделяются на:

1. Сущности – это абстракции (основные элементы модели), в UML их четыре типа:

• Структурные – статические части модели, представляющие концептуальный или физический элемент. Существует семь видов сущностей:
• Класс – описание объектов с общими атрибутами. Отображается в виде прямоугольника с именем, атрибутами и операциями.

---

• Интерфейс – операции предоставляющие сервис, какому-либо классу. Графически изображается в виде круга с именем

• Кооперация – определяет взаимодействия. Графически изображается в виде пунктирного эллипса с именем.

• Прецедент – описание последовательности действий. Изображается в виде эллипса.

• Активные классы, компоненты и узлы – подобны классам, описывают с общими атрибутами.
• Поведенческие – динамические составляющие модели, описывающие поведение модели во времени и пространстве. Существует два типа таких сущностей:
• Взаимодействие – поведение обмена сообщениями между объектами. Наглядно оно отображается в виде стрелки с именем операции.

• Автомат – это алгоритм поведение объекта или взаимодействия на протяжении всего жизненного цикла. Изображается в виде прямоугольника с закругленными углами и именем состояния.

• Группирующие – составляют организующую часть модели. В этот тип сущностей входит «ПАКЕТ», представляющий универсальный механизм группировки элементов в группы. Изображается как папка с закладкой, содержащая имя (иногда содержимое).

• Аннотационные – пояснительные сущности, предоставляющие дополнительное описание к любому элементу модели. Графически выглядит, как прямоугольник с загнутым краем, содержащий комментарий.

1. Отношения – связывают сущности, Подразделяются на четыре типа:

• Зависимость – семантическое отношение между сущностями, при котором изменение независимой, повлияет на семантику зависимой. Изображается в виде пунктирной стрелки.
• 
• Ассоциации – структурное отношение, предназначенное для описания связей. Изображается в виде прямой линии (иногда со стрелкой), рядом с которой размещаются дополнительные обозначения
• Обобщение – это отношение элемента «потомка» к элементу «родитель». Графически этот элемент выглядит как стрелка с не закрашенным наконечником, указывающим на «родителя».
• Реализация – показывает семантическое отношение классификаторов. На диаграммах рисуется в виде пунктирной стрелки с прозрачным наконечником.

---