Файл: Анализ и оценка средств реализации объектно-ориентированного подхода к проектированию экономической информационной системы (Современные технологии объектно-ориентированного анализа и проектирования информационных систем).pdf
Добавлен: 28.03.2023
Просмотров: 169
Скачиваний: 2
Методология объектно-ориентированного анализа и проектирования является полной моделью сложной системы, представляющей собой несколько взаимосвязанных представлений, которые адекватно отражают аспекты поведения или структуры информационной системы.
В качестве общих представлений сложной информационной системы можно выделить статическую и динамическую модели, которые разбиваются на более мелкие уровни детализации в рамках фиксированных представлений.
Под уровнем представления будем понимать такой способ организации и рассмотрения модели на одном уровне абстракции, при помощи которого можно представить горизонтальный срез архитектуры модели, в то время как разбиение будет представлять ее вертикальный срез.
Кроме того, можно отметить, что исходная либо первоначальная модель сложной системы будет иметь наиболее общее представление и относиться к концептуальному уровню, так как может быть построена только на начальном этапе проектирования, где содержатся еще не все детали и аспекты моделируемой системы. В последующих моделях концептуальная модель конкретизируется, дополняется представлениями логического уровня, а также физического. На рисунке 2 представлена общая схема взаимосвязей моделей ООАП.
Из рисунка видно, что процесс ООАП является последовательным переходом от разработки наиболее общей модели и представления концептуального уровня к более частному и детальному представлению логического уровня и физического уровня. Каждый из этапов ООАП последовательно дополняет данные модели все большим количеством деталей. Это, в свою очередь, приводит к тому что разработанная модель более адекватно отражает различные аспекты конкретной реализации сложной системы.
Рисунок 2. Общая схема взаимосвязей моделей и представлений сложной системы в процессе объектно-ориентированного анализа и проектирования[3]
Язык UML представляет собой общецелевой язык визуального моделирования, который разработан
Для того чтобы осуществлять визуализацию, проектирование, спецификацию и документирование компонентов информационной системы разработан язык UML – это мощное средство моделирования, которое эффективно помогает построить концептуальную, логическую и графическую модель сложной информационной системы. В UML содержатся лучшие качества, которые в последние годы с успехом используются при моделировании больших и сложных информационных систем.
UML описывается средствами самого языка. В качестве базовых средств можно выделить пакет, при помощи которого производится группировка элементов модели в единое целое, в том числе произвольных сущностей, которые относятся к данному пакету.
Под пакетом будем понимать общецелевой механизм, который используется для того, чтобы организовать различные элементы модели в множество, реализующий системный принцип декомпозиции модели сложной системы и допускающий возможность вложенности пакетов друг в друга.
Пакет является основным способом организации элементов модели в языке UML, владеющим всеми своими элементами, т.е. теми элементами, которые в него включены (входят в него). Кроме того, каждый из элементов может входить только в один пакет, а пакет может быть вложен в другие пакеты, так называемый, подпакет.
Для того чтобы графически изобразить пакеты на диаграмме используется специальный графический символ в виде двух прямоугольников - большого и небольшого, который присоединен к большому левой верхней части (см. рис. 3).
Рисунок 3. Графическое изображение пакетов в языке UML[4]
Как видно из рисунка 3 внутри большого прямоугольника может находиться информация, которая относится к данному пакету. Если такой информации нет, то внутри большого прямоугольника записывается имя пакета, является уникальным в пределах рассматриваемой модели (см. рис. 3а). В случае наличия информации имя пакета записывают в верхнем маленьком прямоугольнике (рис. 3б).
Перед именем пакета может быть строка текста, в которой содержится ключевое слово (стереотип), которое заранее определено в языке UML, (facade, framework, stub и topLevel). В содержимом пакета могут находиться имена отдельных элементов и их свойства, такие как видимость элементов за пределами пакета.
Одним из типов отношений между пакетами можно считать отношение вложенности либо включение пакетов друг в друга, которое изображается без использования линий простым размещением одного пакета - прямоугольника внутри другого пакета - прямоугольника
На рисунке 4 видно, что пакет с именем Пакет_1 может содержать в себе два подпакета: Пакет_2 и Пакет_3.
Рисунок 4. Графическое изображение вложенности пакетов друг в друга[5]
Так же язык UML дает возможность изобразить данное отношение при помощи отрезков линий, так же как графически представляется дерево. В данном этом случае наиболее общий пакет либо контейнер будет изображен в верхней части рисунка, а его подпакеты будут находиться на уровень ниже.
Контейнер соединен с подпакетами при помощи сплошной линии, конец которой примыкает к контейнер и изображается в виде специального символа 
, который означает, что подпакеты "собственность" или часть контейнера, и, кроме данных подпакетов, в контейнере не содержатся никакие другие. На рисунке 5 данный пример наглядно представлен с помощью явной визуализации отношения включения.
Рисунок 5. Графическое изображение языка UML для вложенности пакетов друг в друга с помощью явной визуализации отношения включения[6]
Модель можно считать подклассом пакета, так как она представляет собой абстракцию физической системы, предназначенной для достижения вполне определенной цели, которая предопределяет компоненты, которые обязательно должны быть включены в модель и те, рассмотрение которых не является обязательным. Другими словами, модель отражает релевантные аспекты физической системы, оказывающие непосредственное влияние на достижение поставленной цели. В прикладных задачах цель обычно задается в форме исходных требований к системе, которые, в свою очередь, в языке UML записываются в виде вариантов использования системы.
В языке UML для одной и той же физической системы могут быть определены различные модели, каждая из которых специфицирует систему с различных точек зрения. Примерами таких моделей являются логическая модель, модель проектирования, модель вариантов использования и другие. При этом каждая такая модель имеет собственную точку зрения на физическую систему и свой уровень абстракции. Модели, как и пакеты, могут быть вложены друг в друга. Пакет может включать в себя несколько различных моделей одной и той же системы, и в этом состоит один из важнейших механизмов разработки моделей на языке UML. Общая модель системы в контексте языка UML содержит в себе модель анализа и модель проектирования, что явно отражает связь с ООАП (рис. 6).
Рисунок 6. Изображение модели системы в виде пакетов моделей анализа и проектирования[7]
Подсистема есть просто группировка элементов модели, которые специфицируют простейшее поведение физической системы. При этом элементы подсистемы делятся на две части – спецификацию поведения и его реализацию. Для графического представления подсистемы применяется специальное обозначение – прямоугольник, как в случае пакета, но дополнительно разделенный на три секции (рис.7). При этом в верхнем маленьком прямоугольнике изображается символ, по своей форме напоминающий "вилку" и указывающий на подсистему. Имя подсистемы вместе с необязательным ключевым словом или стереотипом записывается внутри большого прямоугольника. Однако при наличии строк текста внутри большого прямоугольника имя подсистемы может быть записано рядом с обозначением "вилки".
Рисунок 7. Графическое изображение подсистемы в языке UML[8]
Операции подсистемы записываются в левой верхней секции, ниже указываются элементы спецификации, а справа от вертикальной линии – элементы реализации. При этом два последних раздела помечаются соответствующими метками: "Элементы спецификации" и "Элементы реализации". Секция операций никак не помечается. Если в подсистеме отсутствуют те или иные секции, то они не отображаются на схеме.
2. Исследование средств реализации объектно-ориентированного подхода к проектированию экономической информационной системы
2.1 Анализ средств реализации объектно-ориентированного подхода к проектированию экономической информационной системы
Рассмотрим популярные и наиболее востребованные языки программирования, использующие объектно-ориентированный подход.
1. Техническое сообщество не так давно отпраздновало 20-летний юбилей Java. Это один из наиболее широко принятых языков программирования, используемый около 9 миллионами разработчиков, и работает на 7 млрд. устройств по всему миру. Это язык программирования, используемый для разработки всех родных приложений Android. Популярность Java-разработчиков исходит из того, что этот язык имеет долгосрочную совместимость, которая гарантирует, что старые приложения продолжат работать и сейчас и в будущем. Единственная сложность заключается в том, что этот язык достаточно сложен в освоении особенно для новичков.
2. JavaScript является серверным языком сценариев и идеально подходит для того, чтобы разрабатывать сложные веб приложения, но так как выполнение данных задач сильно нагружают серверную часть, в связи с этим разработчиками была делегирована часть функций на клиентские машины. JavaScript является языком программирования, который выполняется в браузере клиента и все команды обрабатываются на его компьютере, а не на сервере, снижая нагрузку на сервер и увеличивая скорость работы приложения.[9]
3. С# разработан в 2000 году и входит в семейство языков программирования компании Microsoft. Язык С# работает под .NET framework и сочетает в себе надежность языка С++, но с возможностями Java. При помощи языка С# можно разработать практически любое приложение, которое связано с Visual Studio IDE.[10]
4. Язык программирования Си оказал существенное влияние на развитие индустрии программного обеспечения, а его синтаксис стал основой для таких языков программирования, как C++, C#, Java и Objective-C. C ценят за его эффективность; он является самым популярным языком для создания системного программного обеспечения. Изучение этого языка ведет к пониманию и других языков. Язык С используется для разработки низкоуровневых приложений, так как считается ближе всего к аппаратному, уступая только ассемблеру.
5. Python — высокоуровневый язык программирования, который часто считается самым легким языком благодаря своей простоте, читаемости и синтаксису. 8 из 10 факультетов информатики в США и 27 из 39 лучших университетов используют Python для обучения студентов программированию.[11]
6. PHP является одним из самых известных и широко используемых языков программирования динамических веб-сайтов. Он является открытым языком разработки, благодаря чему на сегодняшний момент написано большое количество модулей, которые можно изменять под себя доводя до необходимой функциональности. На языке программирования PHP разработано много веб-сайтов, которые ориентированы на большие объёмы данных.[12]
7. Язык Go является довольно молодым – его разработали Роберт Гризмер, Роб Пайк и Кен Томпсон, работающие в компании Google в 2007 году, но официально Go представили общественности только в конце 2009 года.
Данный язык программирования был разработан специально для системного программирования в целях создания высокоэффективных программ, которые будет работать на современных распределённых системах и обрабатываться современными многоядерными процессорами. Данный язык можно рассматривать как попытку создания замены языку Си.[13]