Файл: Основные понятия объектно-ориентированного программирования (Главные понятия и разновидности).pdf

Недостаток рассмотренных нотаций связан с отсутствием явных средств для объектно-ориентированного представления моделейсложных систем, а также сложных алгоритмов обработки данных. Поскольку на рассмотренных типах диаграмм не указываются характеристики времени выполнения отдельных процессов и передачи данных между процессами, то модели систем, реализующих синхронную обработку данных, не могут быть адекватно представлены в этих нотациях. Все эти особенности методов структурного системного анализа ограничили возможности широкого применения соответствующих нотаций и послужили основой для разработки унифицированного языка моделирования UML.

3.1 Сущность поставленной задачи

В настоящее время процесс автоматизации рабочих мест специалистов характерен для всех областей, где имеет место взаимодействие человека с компьютером. Автоматизированное рабочее место (АРМ) специалиста или сотрудника позволяет автоматизировать и облегчит его работу. Зачастую внедрение автоматизированных рабочих мест имеет экономические предпосылки, так как их использование более выгодно.

Разрабатываемая система будет предназначена для автоматизации работы лиц, занимающихся агитационными мероприятиями в области охранной деятельности. Для достижения максимального эффекта от использования программного продукта требуется предусмотреть интуитивно понятный интерфейс, программный продукт не должен требовать от пользователей специальной подготовки, не связанной с их профессиональными обязанностями. В целом компьютеризация рабочего места и автоматизация выполняемых процессов ставит своей целью не только облегчение работы сотрудника, но и повышение производительности труда.

На программный продукт «Автоматизированная система коменданта общежития» были возложены следующие задачи:

- Ведение базы данных о каждом жителе (номер комнаты, паспортные данные);

- Ведение учета выдачи инвентаря;

- Учёт информации о различных видах оплат (номер квитанции, дата оплаты, сумма)

Основная задача, которую необходимо автоматизировать, - ведение учёта о жителях общежития.

Данная программа должна содержать несколько таблиц данных.

Работа коменданта при отсутствии автоматизированного рабочего места сопряжена с рядом неудобств. Процесс ведения и учёта данных о жителях занимает много времени.

Использование программного средства исключает вышеуказанные сложности в работе агитатора. Ведение базы данных, а также добавление различной информации о жителях, в разы облегчает работу агитатору. Преимущества автоматизированного рабочего места перед традиционным рабочим местом очевидны.

---

При проектировании принимались во внимание следующие требования:

-Система должна нормально функционировать на стандартных персональных компьютерах типа IBM.

- Система не должна иметь привязки к аппаратной части для возможности переноса ее на новую платформу из-за старения компьютерной техники.

- Архитектура системы должна быть выбрана таким образом, чтобы снизить до минимума вероятность нарушения нормального режима работы системы (выход системы из строя, разрушение информационной базы данных, потери или искажение информации) при случайных или сознательных некорректных действиях пользователей.

- Основная программная оболочка должна иметь приятный для работы интерфейс и не должна требовать от пользователей специальной подготовки, не связанной с их профессиональными обязанностями.

- Система должна иметь возможность наращивания как программной, так и аппаратной части.

Автоматизированное рабочее место явных недостатков не имеет. Наличие удобного и продуманного интерфейса, использование справочной системы позволит свести время освоения программного продукта к минимуму.

Данный программный продукт разработан под конкретную организацию, но возможность использования его для других организаций, в которых имеются схожие задачи, не исключена.

3.2 Проектирование модели

На основании проведенного анализа предметной области и выявленного круга задач, требующих решения, построим модель, которая будет отображать функциональную структуру объектов приложения, производимые ими действия и связи между этими действиями.

Для этого мы построим следующие диаграммы:

- диаграмма вариантов использования;

- диаграмма классов;

- диаграмма компонентов;

- диаграмма последовательности.

Для графического представления выполняемых программой действий необходимо особым образом связать объекты и выполняемые ими действия между собой. Под объектом понимается отдельный экземпляр класса, он имеет собственное имя и конкретное значение атрибутов.

Для построения диаграмм использовался пакет Rational Rose. Rational Rose использует метод объектно-ориентированного анализа и проектирования, основанный на языке UML. В основе работы Rational Rose лежит построение диаграмм и спецификаций UML, определяющих архитектуру системы, её статические и динамические аспекты.

Представим проектируемую систему в виде множества сущностей, взаимодействующих друг с другом с помощью вариантов использования без рассмотрения внутренней структуры этих сущностей.

---

На основании комплексного изучения предметной области, специфики решаемых задач, была построена диаграмма вариантов использования. Диаграмма вариантов использования показывает действия, которые могут быть выполнены системой при взаимодействии с актёром. В нашем случае актёр - человек, взаимодействующий с системой извне, то есть агитатор. На разработанной диаграмме отражён актёр в контексте его функций и решаемых им задач. (Приложение Б).

В процессе проектирования, после определения действий, выполняемых программным средством, и выявления функций приложения была разработана диаграмма классов, которая служит для представления статической структуры модели системы. Диаграмма отражает различные взаимосвязи между отдельными сущностями предметной области: объектами и подсистемами, а также описывает их внутреннюю структуру и типы отношений.

Класс служит для обозначения множества объектов, которые обладают одинаковой структурой, поведением и отношениями с объектами из других классов. Диаграмма классов является следующим звеном в создании концептуальной модели проектируемой системы (Приложение Б).

После построения диаграммы классов покажем, каким образом, будут взаимодействовать различные компоненты приложения между собой. В качестве компонентов, представляющих собой элементы физической реализации, будем рассматривать таблицы, исполняемые файлы, прикладные приложения. Диаграмма компонентов описывает объекты “реального мира” - компоненты программного обеспечения. Она применяется для наглядного представления связи между компонентами приложения (Приложение Б).

Создание диаграммы последовательности является одним из основных этапов в проектировании системы. Данная диаграмма разрабатывается на основании диаграммы классов и функций описанных в диаграмме вариантов использования. На диаграмме последовательности будут показаны временные особенности передачи и приёма сообщений между объектами. Здесь изображаются исключительно те объекты, которые непосредственно участвуют во взаимодействии. То есть инициатор, тот, кто посылает сообщение, и тот, кто непосредственно взаимодействует с первым, принимает сообщение (Приложение Б).

3.3 Диаграмма классов

Рисунок 2.3 - Диаграмма классов

Диаграммы классов определяют типы классов системы и статические связи между ними. Классы - это типы объектов, которые содержат данные и поведение, которое влияет на эти данные. Бывают граничные, управляющие онкрсы и классы-сущности.

---

Глава 4. Объектно-ориентированный подход к проектированию информационных систем и средства его реализации. 

Использование концепции объектно-ориентированного программирования (ООП) позволяет упростить разработку сложных программ и повысить их надёжность. В основе (ООП) лежит идея объединения данных и действий, которые производятся над этими данными, в одной структуре. Каждая используемая в программе переменная имеет смысл только тогда, когда может принимать какие-либо значения. В (ООП) базовыми единицами программ и данных являются классы. 
Класс – это структура данных, которая может содержать в своем составе переменные, функции и процедуры. Переменные, в зависимости от назначения, называются полями, или свойствами. Процедуры и функции, входящие в состав класса, называются методами.

ООП базируется на трёх основных принципах: инкапсуляции, наследовании и полиморфизме.

При использовании объектно-ориентированной модели программа рассматривается как совокупность объектов – отдельных фрагментов кода, обеспечивающих выполнение определённых действий и объединяющих данные и методы управления ими. Взаимодействие между объектами производится через определённые интерфейсы. Объектно-ориентированные программы можно характеризовать как данные, управляющие доступом к коду. Использование объектно-ориентированного подхода повышает надёжность разрабатываемых программ и обеспечивает возможность повторного использования кода.

Практически все современные алгоритмические языки поддерживают принципы объектно-ориентированного программирования. Наибольшее распространение в последнее время получили три объектно-ориентированных языка: С++, Object Pasсal и Visual Basic, являющиеся дальнейшим развитием давно известных процедурных языков С, Pascal и QuickBasik. Объектный подход Word, Excel.

Защита информации

Проблема обеспечения защиты информации является одной из важнейших при построении надежной информационной структуры учреждения на базе ЭВМ. Эта проблема охватывает как физическую защиту данных и системных программ,так и защиту от несанкционированного доступа к данным, передаваемым по линиям связи и находящимся на накопителях, являющегося результатом деятельности как посторонних лиц,так и специальных программ-вирусов.Таким образом, в понятие 1 защиты данных включаются вопросы сохранения целостности данных и управления доступа к данным (санкционированность).

---

Чтобы наиболее эффективно использовать отработанные на практике средства защиты данных, их включение необходимо предусматривать уже на ранних стадиях проектирования учрежденческих систем.

Проблема сохранения целостности данных имеет и организационный и технологический аспекты. 

Организационное обеспечение

-носители информации должны храниться в местах, не доступных для посторонних лиц;

-важная информация должна иметь несколько копий на разных носителях;

-защита данных на жестком магнитном диске должна поддерживаться периодическим копированием на гибкие магнитные носители.

-данные, относящиеся к различным задачам, целесообразно хранить отдельно;

-необходимо строго руководствоваться правилами обращения с магнитными носителями.

Технологическое обеспечение

-ограничение обновления определенных атрибутов с целью сохранения требуемых пропорций между их старыми и новыми значениями;

-ограничения, требующие сохранение значений поля показателя в некотором диапазоне;

-ограничения, связанные с заданными функциональными зависимостями.
При помощи программных паролей

Согласно этому методу, реализуемому программными средствами, процедура общения пользователя с ПЭВМ построена так, что запрещается доступ к операционной системе ПЭВМ до тех пор, пока не будет введен пароль. Пароль держится пользователем в тайне и периодически меняется, чтобы предотвратить несанкционированное его использование.

Метод паролей является самым простым и дешевым, однако не обеспечивает надежной защиты.Используя метод проб и ошибок, с помощью той же ЭВМ становится возможным за небольшое время раскрыть действующий пароль и получить доступ к данным. Более того, основная уязвимость метода паролей заключается в том, что пользователи зачастую выбирают очень простые и легкие для запоминания (и тем самым для разгадывания) пароли, которые не меняются длительное время, а нередко остаются прежними и при смене пользователя. 
Метод шифрования данных.

Один из наиболее эффективных методов защиты.Он может быть особенно полезен для усложнения процедуры несанкционированного доступа, даже если обычные средства защиты удалось обойти. Для этого источник информации кодирует ее при помощи некоторого алгоритма шифрования и ключа шифрования. Получаемые зашифрованные выходные данные не может понять никто, кроме владельца ключа. Например, алгоритм шифрования может предусмотреть замену каждой буквы алфавита числом, а ключом при этом может служить порядок номеров букв этого алфавита.
Защита от компьютерных вирусов.

---