Файл: Применение объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы (ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ).pdf

Набор диаграмм будет составлять модель системы и наиболее полно будет ее описывать.

Виды диаграмм

UML 1.5 определял двенадцать типов диаграмм, разделенных на три группы:

• пять визуализируют поведенческие аспекты системы

• четыре типа диаграмм изображают статическую структуру приложения;;

• три представляют физические аспекты функционирования системы (диаграммы реализации).

Широко применяются следующие виды диаграмм:

• активности;

• классов;

• прецедентов;

• последовательностей;

• объектов;

• состояний;

• взаимодействия;

• развертывания.

Существует много программных продуктов, которые помогают реализовывать визуальное проектирование и поддерживают объектно-ориентированный подход, к ним относятся:

1. Rational Rose
2. Microsoft Visio
3. Sybase PowerDesigner
4. Case Complete
5. Artiso Visual Case
6. Magic Draw
7. Sparx Enterprise Architect

Каждый из программных продуктов позволяет разрабатывать различные варианты UML диаграмм, но имеет свои достоинства и недостатки. Остановимся подробно на первых трех программных продуктах.

2.1 Rational Rose

Rational Rose (рисунок 7) - CASE-средство фирмы Rational Software Corporation (США) - предназначено для автоматизации этапов анализа и проектирования ПО, а также для генерации кодов на различных языках и выпуска проектной документации [2,3]. Rational Rose использует синтез-методологию объектно-ориентированного анализа и проектирования.

Рисунок 7. Логотип Rational Rose

Основной вариант - Rational Rose/C++ - позволяет разрабатывать проектную документацию в виде диаграмм и спецификаций, а также генерировать программные коды на С++. (рисунок 8)

Рисунок 8. Пример диаграмма прецедентов в среде Rational Rose

Rational Rose содержит средства реинжиниринга программ, обеспечивающие повторное использование программных компонент в новых проектах.

В основе работы Rational Rose лежит построение различного рода диаграмм и спецификаций, определяющих логическую и физическую структуры модели, ее статические и динамические аспекты. В их число входят диаграммы классов, состояний, сценариев, модулей, процессов [4]. (рисунок 9)

Рисунок 9. Пример диаграммы классов в среде Rational Rose

Rational Rose генерируют различные виды документов, содержащим всю необходимую информацию о проекте (в том числе необходимую для получения всех диаграмм и спецификаций).

Rational Rose функционирует на различных платформах: IBM PC (в среде Windows), Sun SPARC stations (UNIX, Solaris, SunOS), Hewlett-Packard (HP UX), IBM RS/6000 (AIX).

Принципиальное отличие Rational Rose от других средств заключается в объектно-ориентированном подходе. Графические модели, создаваемые с помощью этого средства, основаны на объектно-ориентированных принципах и языке UML (Unified Modeling Language). Инструменты моделирования Rational Rose позволяют разработчикам создавать целостную архитектуру процессов предприятия, сохраняя все взаимосвязи и управляющие воздействия между различными уровнями иерархии.

2.2 Microsoft Visio

Microsoft Visio — векторный графический редактор, редактор диаграмм и блок-схем для Windows. Выпускается в трёх редакциях: Standard, Professional и Pro for Office 365 (рисунок 10) [12].

Visio предоставляет множество различных объектов, с которыми можно взаимодействовать. Они организованы в виде иерархии, которая точно соответствует пользовательскому интерфейсу.

Рисунок 10. Логотип Microsoft Visio

В Microsoft Visio шаблоны UML выглядят современными и привлекательными. С помощью шаблонов UML можно создавать схемы последовательностей, статической структуры, нотации баз данных, классов, конечных автоматов, деятельности и вариантов использования, соответствующие стандарту UML 2.4. (рисунок 11)

1. С помощью шаблона схемы классов UML можно создавать статичные структурные схемы. На основе этих схем удобно разрабатывать модели классов и объектов в программном обеспечении.

В основе объектно-ориентированных классов этой схемы лежат базовые фигуры класса, члена и делителя. Доступны также специальные фигуры интерфейса и перечисления. Чтобы визуально сгруппировать классы в развернутый или свернутый пакет, можно добавить фигуру пакета.

Отношения между классами, интерфейсами и перечислениями можно представить с помощью семи соединительных линий отношений: наследование, реализация интерфейса, связь, направленная связь, агрегат, зависимость и композиция.

Рисунок 11. Типы UML диаграмм поддерживаемых Microsoft Visio

2. Схемы последовательностей UML моделируют взаимодействия и события, упорядоченные во временной последовательности. С их помощью можно показать этапы процесса с различными субъектами или передачу данных от одного объекта другому в системе.

На панели фигур доступно четыре типа соединителей сообщений: сообщение, ответное сообщение, сообщение самому себе и асинхронное сообщение.

3. Схема деятельности UML — это особый случай схемы состояний, в которой все состояния являются состояниями деятельности, а переходы вызываются завершением действий, связанных с исходным состоянием. С помощью схемы деятельности можно описать внутреннее поведение метода и представить процесс, управляемый внутренними действиями. (рисунок 12)

Рисунок 12. Пример 1 диаграммы в Microsoft Visio

4. Схемы вариантов использования UML служат для моделирования взаимодействий внутри подсистем и между ними. Соединители описывают отношение между этими фигурами и субъектом. Всего существует пять соединителей: связь, зависимость, обобщение, включение и исключение. Фигура подсистемы представляет входящие в нее варианты использования.

Шаблоны UML в Visio позволяют без труда создавать прекрасные схемы профессионального вида, отображающие классы, последовательности, конечные автоматы, деятельность и варианты использования в соответствии со стандартом UML 2.4. С помощью шаблонов легко использовать и редактировать схемы сложных систем.

Рисунок 13. Пример 2 диаграммы в Microsoft Visio

2.3 Sybase PowerDesigner

Sybase PowerDesigner (рисунок 14) является комплексным инструментом для моделирования и разработки приложений и бизнес-процессов, предназначенным для применения в проектах различных масштабов, включая крупные корпоративные проекты. PowerDesigner позволяет осуществлять несколько стадий создания приложений, начиная от системного анализа и дизайна и заканчивая непосредственной генерацией кода приложения. [11].

Рисунок 14. Логотип PowerDesigner

PowerDesigner 9.5, обладает средствами моделирования бизнес-процессов, объектно-ориентированного UML-моделирования, а также моделирования данных. PowerDesigner позволяет различным сотрудникам компании, в том числе и неспециалистам в области разработки приложений, разрабатывать и моделировать бизнес-процессы, ориентируясь на бизнес-задачи и опираясь на известные им термины, с помощью простой и интуитивно понятной графической модели. (рисунок 15)

Рисунок 15. Пример разработки диаграмм в PowerDesigner

PowerDesigner позволяет разрабатывать и генерировать схемы баз данных посредством концептуального и физического моделирования, поддерживающего классические методики проектирования баз данных, а также содержит встроенные средства моделирования хранилищ данных. (рисунок 16)

Особенностями последних версий PowerDesigner являются поддержка анализа и проектирования систем с использованием стандарта UML (диаграммы бизнес-процессов, последовательности выполнения, классов и компонентов). На основе диаграммы классов PowerDesigner автоматически осуществляет генерацию и реинжиниринг кода для Java, C++, PowerBuilder, Visual Basic, C#, Visual Basic .NET и ряда других языков программирования и средств разработки.

Рисунок 16. Диаграмма состояний в PowerDesigner

2.4 Сравнение CASE-средств

После ознакомления с подобными инструментами разработки , были выделены 3, которые оценены более детально. При оценке выделили около 30 критериев. Критерии сгруппированы следующим образом:

— Проектирование системы – даёт ли инструмент достаточно функциональности для документации требований, проектирования и видов UML диаграмм. Есть ли в нём функциональность для создания зависимости между объектами разных типов, возможность отслеживать изменения. Это – обязательный критерий для инструмента.

— Экспорт – инструмент должен поддерживать удобный экспорт артефактов, произведённых в нём. Должны быть доступны разные форматы экспорта – хотя бы html и doc. Шаблоны документов должны легко модифицироваться. Это тоже обязательный критерий.

— Удобство пользования. Инструмент должен быть удобным, интуитивно понятным, с простым интерфейсом для часто используемых функций.

— Минимизация рутины. Было бы неплохо, чтобы инструмент делал некоторые вещи сам – например, генерировал тест-кейсы, объектный дизайн из БД, может, куски кода.

Таблица 1 Сравнение CASE-средств

+ - отлично справляется с данным критерием

- - не достаточно проработан критерий в программном продукте

Исходя из таблицы и субъективное сравнение программных продуктов не выявило абсолютного лидера. Но в силу использования Microsoft Visio в других разработках, автором отдается предпочтение именно этому программному продукту.

Выводы по главе 2

1. Диаграммы разных видов позволяют взглянуть на систему с разных точек зрения.
2. UML содержит диаграммы трех типов - для моделирования статической структуры, поведенческих аспектов и подробностей реализации приложения.
3. Существует много программных продуктов, которые помогают реализовывать визуальное проектирование и поддерживают объектно-ориентированный подход, подробно рассмотрены следующие:

• Rational Rose
• Microsoft Visio
• Sybase PowerDesigner

1. Исходя из использования программных продуктов, сравнение не выявило абсолютного лидера. Но в силу использования Microsoft Visio в других разработках, автором отдается предпочтение именно этому программному продукту.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы в целом и по главам получились следующие выводы:

1. Описание системы в виде объектов в большей степени соответствует содержательному смыслу предметной области;

2. Сущности реального мира, как правило, обладают поведением, что для объектно-ориентированного проектирования отражается путем определения методов класса. Данные структурного подхода (атрибуты) и алгоритмы (методы) отделены друг от друга;

3. Объектно-ориентированный подход облегчает организацию параллельных вычислений, так как каждый объект имеет свои собственные значения свойств (атрибутов) и поведение;

4. CASE-инструменты, поддерживают объектно-ориентированный подход, основанный на информации об объектах позволяя достичь более высокой степени автоматизации генерации кода.

5. Диаграммы разных видов позволяют взглянуть на систему с разных точек зрения. UML содержит диаграммы трех типов - для моделирования статической структуры, поведенческих аспектов и подробностей реализации приложения.

6. Существует много программных продуктов, которые помогают реализовывать визуальное проектирование и поддерживают объектно-ориентированный подход, подробно рассмотрены следующие:

• Rational Rose
• Microsoft Visio
• Sybase PowerDesigner

7. Исходя из использования программных продуктов, сравнение не выявило абсолютного лидера. Но в силу использования Microsoft Visio в других разработках, автором отдается предпочтение именно этому программному продукту.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ