Файл: информатика.doc

Еще большую значимость информационные модели и структуры данных имеют для информационного моделирования предметной области, в основе которого положение об определяющей роли данных при проектировании алгоритмов и программ. Подход появился в условиях развития программных средств организации хранения и обработки данных — СУБД.

Один из основоположников информационной инженерии — Дж. Мартин — выделяет следующие составляющие данного подхода:

• информационный анализ предметных областей (бизнес-областей);

• информационное моделирование — построение комплекса взаимосвязанных моделей данных;

• системное проектирование функций обработки данных;

• детальное конструирование процедур обработки данных.

Первоначально строятся информационные модели различных уровней представления:

• информационно-логическая модель, не зависящая от средств программной реализации хранения и обработки данных, отражающая интегрированные структуры данных пред­метной области;

• даталогические модели, ориентированные на среду хранения и обработки данных.

Даталогические модели имеют логический и физический уровни представления. Физи­ческий уровень соответствует организации хранения данных в памяти компьютера. Логичес­кий уровень данных применительно к СУБД реализован в виде:

• концептуальной модели базы данных — интегрированные структуры данных под уп­равлением СУБД;

• внешних моделей данных — подмножество структур данных для реализации прило­жений.

Средствами структур данных моделируются функции предметной области, прослеживается взаимосвязь функций обработки, уточняется состав входной и выходной информа­ции, логика преобразования входных структур данных в выходные.

Алгоритм обработки данных можно представить как совокупность процедур преобразований структур данных в соответствии с внешними моделями данных.

Выбор средств реализации базы данных определяет вид даталогических моделей и, следовательно, алгоритмы преобразования данных. В большинстве случаев используется реляционное представление данных базы данных и соответствующие реляционные языки для программирования (манипулирования) обработки данных-СУБД и реализации алгорит­мов обработки. Данный подход использован во многих CASE-технология:

• объектно-ориентированное проектирование программных продуктов.

Объектно-ориентированный подход к проектированию программных продуктов осно­ван на:

• выделении классов объектов;

• установлении характерных свойств объектов и методов их обработки;

• создании иерархии классов, наследовании свойств объектов и методов их обработки.

Каждый объект объединяет как данные, так и программу обработки этих данных и относится к определенному классу. С помощью класса один и тот же программный код можно использовать для относящихся к нему различных объектов.

Объектный подход при разработке алгоритмов и программ предполагает:

• объектно-ориентированный анализ предметной области;

• объектно-ориентированное проектирование.

Объектно-ориентированный анализ — анализ предметной области и вы­деление объектов, определение свойств и методов обработки объектов, ус­тановление их взаимосвязей.

Объектно-ориентированное проектирование соединяет процесс объект­ной декомпозиции и представления с использованием моделей данных про­ектируемой системы на логическом и физическом уровнях, в статике и динамике.

Традиционные подходы к разработке программных продуктов всегда подчеркивали различия между данными и процессами их обработки. Так, технологии, ориентированные на информационное моделирование, сначала специфицируют данные, а затем описывают процессы, использующие эти данные. Технологии структурного подхода ориентированы, в свою очередь, на процессы обработки данных с последующим установлением необходимых для этого данных и организации информационных потоков между связанными процессами.

Объектно-ориентированная технология разработки программных продуктов объединяет данные и процессы в логические сущности — объекты, которые имеют способность наследовать характеристики (методы и данные) одного или более объектов, обеспечивая тем самым повторное использование программного кода. Это приводит к значительному уменьшению затрат на создание программных продуктов, повышает эффективность жизненного цикла программных продуктов (сокращается длительность фазы разработки). При нении программы объекту посылается сообщение, которое инициирует обработку объекта.

Этапы создания программных продуктов

При традиционной неавтоматизированной разработке программ независимо от принятого метода проектирования и используемого инструментария выполняют следующие работы:

1) Составление технического задания на программирование

Данная работа соответствует этапу анализа и спецификации программ жизненного цикла программных продуктов.

При составлении технического задания требуется:

• определить платформу разрабатываемой программы — тип операционной системы,

• оценить необходимость сетевого варианта работы программы (определяется программное обеспечение (ПО) вычислительной сети — Windows NT, допустимая номенклатура программного обеспечения сетевой обработки);

• определить необходимость разработки программы, которую можно переносить на различные платформы;

• обосновать целесообразность работы с базами данных под управлением СУБД.

На этом же этапе выбирают методы решения задачи; разрабатывают обобщенный алгоритм решения комплекса задач, функциональную структуру алгоритма или состав объектов, определяют требования к комплексу технических средств системы обработки информации, интерфейсу конечного пользователя.

2) Составление технического проекта

На данном этапе выполняется комплекс наиболее важных работ, а именно:

• с учетом принятого подхода к проектированию программного продукта разрабатывается детальный алгоритм обработки данных или уточняется состав объектов и свойств, методов обработки, событий, запускающих методы обработки;

• определяется состав общесистемного программного обеспечения, включающий базовые средства (операционную систему, модель СУБД, электронные таблицы, методо-ориентированные и функциональные ППП промышленного назначения и т.п.);

• разрабатывается внутренняя структура программного продукта, образованная отдельными программными модулями;

• осуществляется выбор инструментальных средств разработки программных модулей.

Работы данного этапа в существенной степени зависят от принятых решений по технической части системы обработки данных и операционной среде, от выбранных инструментальных средств проектирования алгоритмов и программ, технологии работ.

3) Создание рабочей документации (рабочего проекта)

На данном этапе осуществляется адаптация базовых средств ПО (операционной системы, СУБД методо-ориентированных ППП, инструментальных сред конечного пользователя — текстовых редакторов, электронных таблиц и т.п.). Выполняется разработка программных модулей или методов обработки объектов — собственно программирование или создание программного кода. Проводятся автономная и комплексная отладка программного продукта, испытание работоспособности программных модулей базовых программных средств. Для комплексной отладки готовится контрольный пример, который позволяет проверить соответствие возможностей программного продукта заданным спецификациям.

Основной результат работ этого этапа — создание эксплуатационной документации на программный продукт:

• описание применения — дает общую характеристику программного изделия с указанием сферы его применения, требований к базовому программному обеспечению, комплексу технических средств;

• руководство пользователя — включает детальное описание функциональных возможностей и технологии работы с программным продуктом.

• руководство программиста (оператора) — указывает особенности установки (ин­сталляции) программного продукта и его внутренней структуры .

В ряде случаев на данном этапе для программных продуктов массового применения создаются обучающие системы, демоверсии, гипертекстовые системы помощи.