Файл: Применение объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы (Структурные диаграммы).pdf

Течение времени на диаграмме последовательности отображается сверху вниз; первое взаимодействие рисуется вверху диаграммы, а взаимодействие, которое происходит последним, рисуется внизу диаграммы. Стрелки взаимодействия начинаются на панели актера или объекта, который инициирует взаимодействие, и заканчиваются указателем на панель актера или объекта, который получает запрос взаимодействия. Начальный актер, класс или объект показан слева. Это может быть субъект, который инициирует действие, или это может быть класс, представляющий пользовательский интерфейс [8,10].

Диаграммы взаимодействия описывают взаимодействия двух или более элементов в системе. Например, автомобиль можно представить несколькими тысячами отдельных частей. Части собраны вместе, чтобы сформировать основные подсистемы автомобиля: двигатель, трансмиссия, тормозная система и так далее. Отдельные части автомобиля можно рассматривать как классы, потому что они имеют различные атрибуты и функции. Отдельные части двигателя выполняют совместную работу, поскольку они «общаются» друг с другом, заставляя двигатель работать, когда водитель нажимает на педаль газа.

Диаграмма взаимодействия состоит из трех частей: объектов (также называемых участников), каналов связи и сообщений, которые можно передавать по этим ссылкам. Диаграммы взаимодействия показывают ту же информацию, что и диаграмма последовательности, но могут быть более трудными для чтения. Чтобы показать течение времени, нужно указать порядковый номер и описать сообщение.

Диаграмма взаимодействия подчеркивает организацию объектов, тогда как диаграмма последовательности подчеркивает порядок сообщений во времени. Диаграмма взаимодействия указывает, как один объект связан с другим [9].

Пример диаграммы для приема студентов показан на рисунке 14. На диаграмме показаны связи, образующиеся при зачислении нового студента: новый студент – личный данные, новый студент – номер спальни, новый студент – программа обучения [9,10].

Рисунок 14. Диаграмма взаимодействия

2.2 Структурные диаграммы

Диаграммы компонентов используются для моделирования физических аспектов системы. Под физическими аспектами понимают такие элементы, как исполняемые файлы, библиотеки, файлы, документы и т. д.

Диаграммы компонентов используются для визуализации организации и отношений между компонентами в системе. Эти диаграммы также используются для создания исполняемых систем [8,10].

---

Диаграммы компонентов также могут быть описаны как представление статической реализации системы, т.е. реализация организации компонентов в определенный момент.

Назначение диаграммы компонентов можно суммировать как [10]:

• визуализировать компоненты системы;
• создать исполняемые файлы, используя прямой и обратный инжиниринг;
• описать организацию и отношения компонентов.

Диаграмма одного компонента не может представлять всю систему, но для представления целого используется набор диаграмм.

Эта диаграмма очень важна, так как без нее приложение не может быть эффективно реализовано. Хорошо подготовленная диаграмма компонентов также важна для других аспектов, таких как производительность приложений, обслуживание и т. д.

Перед составлением диаграммы компонентов необходимо четко определить следующее [11]:

• файлы, используемые в системе.
• библиотеки и другие артефакты, относящиеся к приложению.
• отношения между артефактами.

На рисунке 15 приведена диаграмма компонентов системы управления заказами. На диаграмме определены четыре файла и созданы их отношения.

Рисунок 15. Диаграмма компонентов

Диаграммы компонентов могут быть использованы для моделирования компонентов системы, схемы базы данных, исполняемых файлов приложения, исходного кода системы.

Диаграмму объектов можно сравнить со снимком объектов в системе и отношений между ними. Диаграммы объектов жизненно важны для изображения и понимания функциональных требований системы.

Диаграмма объектов похожа на диаграмму классов, за исключением того, что она показывает экземпляры классов в системе и отношений между ними в определенный момент времени [11,12].

Диаграмма объектов – это структурная схема, в которой используются обозначения, аналогичные обозначениям на диаграмме классов. Можно проектировать диаграммы объектов путем создания экземпляров классификаторов.

Диаграммы объектов используют примеры из реального мира, чтобы изобразить природу и структуру системы в определенный момент времени. Поскольку мы можем использовать данные, доступные в объектах, диаграммы объектов обеспечивают более четкое представление о взаимосвязях, существующих между объектами.

Пример класса и соответствующего ему объекта приведен на рисунке 16. В данном случае классов будет являться Банковский счет (слева), а объектом – банковский счет №1 [10,12].

---

Рисунок 16. Класс и объект класса

Обозначения, используемые в диаграммах объектов:

Спецификации объектов или экземпляров.

1. Когда создан экземпляр классификатора в системе, создаваемый объект представляет сущность, существующую в системе. Можно представлять изменения объекта с течением времени, создавая спецификации нескольких экземпляров. Для представления объекта на диаграмме объектов используют прямоугольник. Объект обычно связан с другими объектами на диаграмме.

Представление объекта на диаграмме объектов показано на рисунке 17 [12].

Рисунок 17. Представление объекта

На рисунке 18 два объекта класса Студент (Student) связаны с объектом класса Колледж (College).

Рисунок 18. Диаграмма объектов с использованием связей и 3 объектов

1. Связи используются для представления отношений между двумя объектами. Количество участников в связи указывается на каждом из ее концов. Термин связь используется для указания взаимосвязи между двумя спецификациями экземпляров или объектами. Представления связи между двумя объектами выполняется сплошной линией. Примеры связей приведены в таблице 2 [12,13].

Таблица2

Примеры связей в диаграмме объектов

Представление	Значение
0..1	0 или 1
1	Только 1
0..*	0 или больше
*	0 или больше
1	1 или больше
7	Только 7
0..2	0 или 2
4..7	от 4 до 7

Диаграммы классов являются основными строительными блоками каждого объектно-ориентированного метода. Диаграмма классов может использоваться для отображения классов, отношений, интерфейса, совместной работы. Она описывает различные виды объектов и статические отношения между ними. Каждый класс на диаграмме представлен прямоугольником, разделенным на три части: имя, атрибуты и операция.

Для атрибутов и операций существует три типа модификаторов, которые используются для определения их видимости [11,12]:

+ используется для публичного просмотра (для всех);

---

# используется для защищенной видимости (для друга и получателя);

- используется для личной видимости (только для меня).

На рисунке 19 пример класса Животные (родительского), в котором два дочерних класса, как Собака, так и Кот, имеют объект d1, c1, наследующий свойства родительского класса.

Рисунок 19. Диаграмма классов

Диаграммы развертывания используются для визуализации топологии физических компонентов системы, в которой развернуты программные компоненты.

Диаграммы развертывания используются для описания статического представления развертывания системы. Диаграммы развертывания состоят из узлов и их взаимосвязей.

Диаграммы развертывания используются для описания компонентов оборудования, в которых развернуты компоненты программного обеспечения. Диаграммы компонентов и схемы развертывания тесно связаны [13].

Диаграммы компонентов используются для описания компонентов, а диаграммы развертывания показывают, как они развернуты на оборудовании. Диаграммы развертывания используются системными инженерами.

Назначение диаграмм развертывания можно описать как [12,14]:

• визуализация аппаратной топологии системы;
• описание аппаратных компонентов, используемых для развертывания программных компонентов;
• описание узлов обработки во время выполнения.

Эффективная диаграмма развертывания очень важна, так как она контролирует следующие параметры:

• производительность;
• масштабируемость;
• ремонтопригодность;
• портативность.

Перед составлением диаграммы развертывания должны быть идентифицированы вершины и отношения между узлами.

На рисунке 20 приведен пример диаграммы развертывания для представления системы управления заказами. На рисунке обозначены следующие узлы: монитор, модем, распределительный сервер, сервер [13,14].

Диаграммы развертывания можно представить как аппаратные компоненты / узлы, на которых находятся программные компоненты. Диаграммы развертывания могут быть использованы для [12,14]:

• моделирования аппаратной топологии системы;
• моделирования встроенной системы;
• моделирования аппаратных деталей для системы клиент / сервер;
• моделирования аппаратных деталей распределенного приложения;
• прямого и обратного проектирования.

Рисунок 20. Диаграмма развертывания

---

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Этап проектирования информационной системы определяет ее функционирование и способы взаимодействия с пользователем. Благодаря применению объектно-ориентированного подхода стало возможным вносить необходимые и важные изменения в процессе разработки информационной системы без каких-либо изменений в существующей технологии программного обеспечения.

Однако, объектно-ориентированную технологию не стоит считать решением всех проблем. Больше всего она подходит для динамических интерактивных сред, поскольку наиболее широкое распространение было получено в инженерных системах проектирования.

Применение объектно-ориентированной технологии в крупных корпоративных системах пока остается открытым вопросом. Для приложений информационных систем, например, бухгалтерского учета, переход может быть не оправдан.

Моделирование объектно-ориентированных систем часто выполняется средствами унифицированного языка моделирования (UML). UML позволяет понятно и однозначно выполнить описание системы, ее объектов и пользователей. С помощью диаграмм UML можно отразить как статическое, так и динамическое состояние системы.

На сегодняшний день существует целый ряд программных продуктов, позволяющих создать необходимую UML-диаграмму.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

• 1. Анисимов В.В. Проектирование информационных систем / В.В. Анисимов, Электронный ресурс: https://sites.google.com/ site/anisimovkhv/learning/pris.
  2. Коцюба И.Ю. Основы проектирования информационных систем. Учебное пособие / И.Ю. Коцюба, А.В. Чунаев, А.Н. Шиков – СПб: Университет ИТМО, 2015. – 206 с.
  3. Воройский Ф. С. Основы проектирования автоматизированных библиотечно-информационных систем / Ф.С. Воройский. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2016. – 384 c.
  4. Ипатова Э. Р. Методологии и технологии системного проектирования информационных систем / Э.Р. Ипатова, Ю.В. Ипатов. – М.: Флинта, 2016. – 256 c.
  5. Гома Х. UML. Проектирование систем реального времени, распределенных и параллельных приложений / Х. Гома. – М.: ДМК, 2016.
     – 700 c.
  6. Йордан Э. Объектно-ориентированный анализ и проектирование систем / Э. Йордан. – М.: Лори, 2017. – 264 c.
  7. Коваленко В.В. Проектирование информационных систем: Учебное пособие / В.В. Коваленко. – М.: Форум, 2016. – 320 c.
  8. Баунфорд Цифровые диаграммы / Баунфорд, Тревор. - М.: АСТ, 2017. - 192 c.
  9. Боггс М. UML и Rational Rose / М. Боггс. – Москва: РГГУ, 2016.
     – 438 c.
  10. Буч Г. UML. Руководство пользователя / Г. Буч, Д. Рамбо, А. Джекобсон. – М.: ДМК Пресс; Издание 2-е, стер., 2014. – 432 c.
  11. Ларман Крэг Применение UML и шаблонов проектирования /
      Крэг Ларман. – М.: Вильямс, 2015. – 624 c.
  12. Ларман Крэг Применение UML 2.0 и шаблонов проектирования. Введение в объектно-ориентированный анализ, проектирование и итеративную разработку / Крэг Ларман. – Москва: Гостехиздат, 2017. - 736 c.
  13. Леоненков, А. В. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с использованием UML и IBM Rational Rose / А.В. Леоненков. – Москва: Высшая школа, 2015. – 320 c.
  14. Мюллер Р. Дж. Базы данных и UML. Проектирование /
      Р. Дж. Мюллер. – М.: ЛОРИ, 2017. – 420 c.

---