Файл: Моделирование предметной области «Движение библиотечного фонда» с помощью UМL.pdf

Объектная структура

Объект – это сущность, которая используется при выполнении некоторой функции или операции (преобразования, обработки, формирования и т.д.) [2]. Объекты могут иметь динамическую или статическую природу: динамические объекты используются в одном цикле воспроизводства.

На внешнем уровне детализации модели выделяются основные виды материальных объектов (например, сырье и материалы, полуфабрикаты, готовые изделия, услуги) и основные виды информационных объектов или документов (например, заказы, накладные, счета и т.д.).

На концептуальном уровне построения модели предметной области уточняется состав классов объектов, определяются их атрибуты и взаимосвязи. Таким образом строится обобщенное представление структуры предметной области.

Далее концептуальная модель на внутреннем уровне отображается в виде файлов базы данных, входных и выходных документов ЭИС. Причем динамические объекты представляются единицами переменной информации или документами, а статические объекты – единицами условно–постоянной информации в виде списков, номенклатур, ценников, справочников, классификаторов. Модель базы данных как постоянно поддерживаемого информационного ресурса отображает хранение условно–постоянной и накапливаемой переменной информации, используемой в повторяющихся информационных процессах [7].

Большинство современных методов объектного моделирования основаны на использовании языка UML. Унифицированный язык моделирования UML представляет собой язык для определения, представления, проектирования и документирования программных систем, организационно–экономических систем, технических систем и других систем различной природы. UML содержит стандартный набор диаграмм и нотаций самых разнообразных видов.

Стандарт UML версии 1.1, принятый OMG в 1997 г., содержит следующий набор диаграмм:

Структурные модели:

• диаграммы классов – для моделирования статической структуры классов системы и связей между ними;
• диаграммы компонентов – для моделирования иерархии компонентов (подсистем) системы;
• диаграммы размещения – для моделирования физической архитектуры системы [14].

Модели поведения:

• диаграммы вариантов использования – для моделирования функциональных требований к системе (в виде сценариев взаимодействия пользователей с системой);
• диаграммы взаимодействия:
• диаграммы последовательности и кооперативные диаграммы – для моделирования процесса обмена сообщениями между объектами;
• диаграммы состояний – для моделирования поведения объектов системы при переходе из одного состояния в другое;
• диаграммы деятельности – для моделирования поведения системы в рамках различных вариантов использования, или потоков управления [14].

---

UML обладает механизмами расширения, предназначенными для того, чтобы разработчики могли адаптировать язык моделирования к своим конкретным нуждам, не меняя при этом его метамодель. Наличие механизмов расширения принципиально отличает UML от таких средств моделирования, как IDEF0, IDEF1X, IDEF3, DFD и ERM. Перечисленные языки моделирования можно определить как сильно типизированные (по аналогии с языками программирования), поскольку они не допускают произвольной интерпретации семантики элементов моделей. UML, допуская такую интерпретацию (в основном за счет стереотипов), является слабо типизированным языком. К его механизмам расширения относятся:

• стереотипы;
• тегированные (именованные) значения;
• ограничения [8].

Стереотип – это новый тип элемента модели, который определяется на основе уже существующего элемента. Стереотипы расширяют нотацию модели и могут применяться к любым элементам модели. Стереотипы классов – это механизм, позволяющий разделять классы на категории. Разработчики ПО могут создавать свои собственные наборы стереотипов, формируя тем самым специализированные подмножества UML (например, для описания бизнес–процессов, Web–приложений, баз данных и т.д.). Такие подмножества (наборы стереотипов) в стандарте языка UML носят название профилей языка.

Именованное значение – это пара строк «тег = значение», или «имя = содержимое», в которых хранится дополнительная информация о каком–либо элементе системы, например, время создания, статус разработки или тестирования, время окончания работы над ним и т.п.

Ограничение – это семантическое ограничение, имеющее вид текстового выражения на естественном или формальном языке (OCL – Object Constraint Language), которое невозможно выразить с помощью нотации UML [8].

Обобщая рассмотренные технологии, принято решение произвести моделирование предметной области «Движение библиотечного фонда» с помощью подхода объектно–ориентированного проектирования UML и с применением средств MS Word.

2.2. Моделирование предметной области решаемой задачи с использованием объектно–ориентированного подхода к проектированию

---

В рамках моделирования предметной области задачи «Движение библиотечного фонда» с использованием объектно–ориентированного подхода к проектированию и с помощью UML будут реализованы следующие схемы:

• диаграмма вариантов использования (диаграмма прецедентов) «Движение библиотечного фонда»;
• диаграмма последовательности «Движение библиотечного фонда»;
• диаграмма состояний «Движение библиотечного фонда»;
• диаграмма деятельности «Движение библиотечного фонда»;
• диаграмма классов «Движение библиотечного фонда».

Диаграмма вариантов использования представлена на рисунке 2.

система

читатель

библиотекарь

Рисунок 2 Диаграмма вариантов использования (диаграмма прецедентов) для предметной области «Движение библиотечного фонда»

Согласно диаграмме вариантов использования, первоначально информация поступает от читателя, который осуществляет заполнение анкеты установленной формы для новых читателей. В такой анкете указываются личные данные студента – ФИО, дата рождения и проч., а также специализированная информация – направление обучения, кафедра, куратор, группа и т.п. После того, как анкета заполнена и подтверждена, данные отправляются через сервер на рабочие станции библиотекарей, перед этим фиксируясь в базе данных библиотеки. Теперь сотрудники библиотеки могут получить всю необходимую информацию в любое время, когда это нужно, в частности – для оформления печатного читательского билета.

Диаграмма последовательности для задачи «Движение библиотечного фонда» представлена на рисунке 3.

Передача данных библиотекарю

Проверка корректности данных

Вывод формы анкеты

читатель

Заполнение анкеты

Отображение формы завершения регистрации читателя

Внесение данных в БД

Проверка корректности данных

Подтверждение корректности данных

передача данных

Форма анкеты

система

библиотекарь

Подтверждение отправки формы

Печать читательского билета

Рисунок 3 Диаграмма последовательности для задачи «Движение библиотечного фонда»

Читатель напрямую взаимодействует только с формой анкеты, содержащей все вопросы, необходимые для создания читательского билета. При заполнении формы анкеты, система автоматически осуществляет проверку соответствия установленным требованиям (соответственно тому или иному полю ввода). После того, как данные окончательно введены читателем и проверены системой, пользователь осуществляет их отправку и прекращает работу с системой. Система же вносит проверенную информацию в базу данных и делает их доступными для использования библиотекарем. Библиотекарь теперь получает возможность распечатать читательский билет и ознакомиться с информацией о читателе при возникновении необходимости.

---

Диаграмма состояний в ключе решаемой задачи для предметной области «Движение библиотечного фонда» представлена на рисунке 4.

нет

нет

да

да

Читатель вводит данные в анкету

Данные верны?

Сообщение

«Проверьте данные»

Читатель отправляет анкету

Библиотекарь получает данные/печатает билет

Данные верны?

Сообщение

«Проверьте данные»

Система перемещает данные в БД

Рисунок 4 Диаграмма состояний для предметной области «Движение библиотечного фонда»

Согласно диаграмме состояний, Читатель также напрямую взаимодействует только с формой анкеты, содержащей все вопросы, необходимые для создания читательского билета. При заполнении формы анкеты, система автоматически осуществляет проверку соответствия установленным требованиям (соответственно тому или иному полю ввода). Если введенные данные не соответствуют требованиям поля – появляется сообщение с просьбой проверить введенную информацию. После того, как данные окончательно введены читателем и проверены системой, пользователь осуществляет их отправку и прекращает работу с системой. Система проводит окончательную проверку корректности заполнения формы, если введенные данные не соответствуют требованиям поля – появляется сообщение с просьбой проверить введенную информацию; если все верно – система вносит проверенную информацию в базу данных и делает ее доступной для использования библиотекарем. Библиотекарь теперь получает возможность распечатать читательский билет и ознакомиться с информацией о читателе при возникновении необходимости.

Диаграмма деятельности по решаемой задаче в предметной области «Движение библиотечного фонда» представлена на рисунке 5.

Система

Читатель

Библиотекарь

Заполнение и передача анкеты

Получение данных от читателя

Проверка/фиксация в базе данных

Передача данных библиотекарю

Получение данных от системы

Вывод билета на печать

данные от читателя получены

Рисунок 5 Диаграмма деятельности для задачи «Движение библиотечного фонда»

Согласно вышеприведенной диаграмме, все основные операции задачи «Движение библиотечного фонда» выполняются непосредственно автоматизированной системой. Система получает информацию непосредственно из электронной формы от читателя, проверяет их, после чего отправляет библиотекарю в удобном обработанном виде. Библиотекарю остается только вывести информацию на печать и оформить читательский билет.

---

Диаграмма классов для решаемой задачи «Движение библиотечного фонда» представлена на рисунке 6.

Читательский билет

код билета

код читателя

ФИО читателя

кафедра

группа

код библиотекаря

ФИО библиотекаря

СоздатьБилет;

УдалитьБилет; РедактироватьБилет

Читатель

код читателя

ФИО читателя

Дата рождения

группа

ДобавитьЧитателя; УдалитьЧитателя; РедактироватьЧитателя

Библиотекарь

код библиотекаря

ФИО библиотекаря

отдел

ДобавитьБиблиотекаря; РедактироватьБиблиотекаря

Рисунок 6 Диаграмма классов для задачи «Движение библиотечного фонда»

Диаграмма классов содержит три сущности – «читатель», «библиотекарь», «читательский билет». Основным документом является сущность «Читательский билет», которая содержит в себе данные о читателе, а также о библиотекаре, работающим с данным билетом. Таким образом в одном документе аккумулируются все необходимые данные о читателе, которые должны быть отражены в читательском билете; а указание библиотекаря позволит более полно осуществлять контроль.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения работы была достигнута поставленная цель – осуществлено моделирование предметной области «Движение библиотечного фонда» с помощью UML.

Для достижения этой цели были выполнены задачи:

• осуществлено описание предметной области и осуществлена постановка задачи;
• предложены мероприятия по улучшению технологии решения задачи;
• выбраны средства для моделирования предметной области решаемой задачи – UML и MS Word;
• смоделирована предметная область решаемой задачи с использованием объектно–ориентированного подхода к проектированию.

Разработанные диаграммы вариантов использования, последовательности, состояний, деятельности и классов отображают то, как может функционировать и использоваться готовая система библиотеки ВУЗа. Подразумевается, что новый читатель сможет даже удаленно заполнять специально созданную форму анкеты, после чего проверенная информация будет передаваться библиотекарю, которому останется только вывести оформленный читательский билет на печать.

Построение моделей предметной области позволяет избежать множества ошибок и лишних действий, которые могут возникнуть при автоматизации того или иного процесса. Можно сказать, что моделирование предметной области с помощью UML – очень удобный инструмент, применение которого необходимо в процессе автоматизации той или иной предметной области.

---