Главная / Студентам / Лекция 8. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ИС

Лекция 8. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ИС

Структурный подход к проектированию информационных систем

Сущность структурного подхода к разработке ИС заключается в ее декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимосвязаны.

В структурном анализе используются в основном средства, иллюстрирующих функции, выполняемые системой и отношения между данными. Каждой группе средств соответствуют определенные виды моделей (диаграмм), наиболее распространенными среди которых являются следующие:
• SADT (Structured Analysis and Design Technique) модели и соответствующие функциональные диаграммы;
• DFD (Data Flow Diagrams) диаграммы потоков данных;
• ERD (Entity-Relationship Diagrams) диаграммы «сущность-связь».

 

Объектный подход к проектированию информационных систем

В основе OOD (объектно-ориентированное проектирование) лежит представление о том, что программную систему необходимо проектировать как совокупность взаимодействующих друг с другом объектов, рассматривая каждый объект как экземпляр определенного класса, причем классы образуют иерархию.

ООD – это метод, логически приводящий нас к объектно-ориентированной декомпозиции. Применяя ООD, мы создаем открытые для изменений программы, построенные из ограниченного числа универсальных блоков (компонентов).

UML — (Unified Modeling Language) язык визуального моделирования, основанный на объектно-ориентированном подходе. UML включает в себя двенадцать типов диаграмм, которые позволяют описать статическую структуру системы и ее динамическое поведение.

 

Структурные диаграммы

В UML существует четыре структурных диаграммы для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования статических аспектов системы, составляющих ее относительно прочный «костяк.

Названия структурных диаграмм UML соответствуют названиям основных групп сущностей, используемых при моделировании системы:
На диаграмме классов изображают множество классов, интерфейсов, коопераций и их отношений. Это самый распространенный тип диаграмм, применяемый при моделировании объектно-ориентированных систем; он используется для иллюстрации статического вида системы с точки зрения проектирования.
На диаграмме объектов показывают множество объектов и отношения между ними. Такие изображения используются для иллюстрации структуры данных, то есть статических «мгновенных снимков» экземпляров тех сущностей, которые представлены на диаграмме классов.
На диаграммах компонентов показаны множества компонентов и отношения между. С их помощью иллюстрируют статический вид системы с точки зрения реализации.
На диаграммах развертывания представлены узлы и отношения между ними. С помощью таких изображений иллюстрируют статический вид системы с точки зрения развертывания.
Диаграммы поведения

Пять основных диаграмм поведения в UML используются для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования динамических аспектов системы. Можно считать, что динамические аспекты системы представляют собой ее изменяющиеся части. Динамические аспекты программной системы охватывают такие ее элементы, как поток сообщений во времени и физическое перемещение компонентов по сети.

Диаграммы поведения в UML условно разделяются на пять типов в соответствии с основными способами моделирования динамики системы:
• диаграммы прецедентов описывают организацию поведения системы;
• диаграммы последовательностей акцентируют внимание на временной упорядоченности сообщений;
• диаграммы кооперации сфокусированы на структурной организации объектов, посылающих и получающих сообщения;
• диаграммы состояний описывают изменение состояния системы в ответ на события;
• диаграммы деятельности демонстрируют передачу управления от одной деятельности к другой.

Язык UML включает в себя специальные механизмы расширения, которые позволяют ввести в рассмотрение дополнительные графические обозначения, ориентированные для решения задач из определенной предметной области. Примеры подобных обозначений, которые используются для моделирования бизнес-систем и могут быть изображены на диаграммах вариантов использования: бизнес-актер, сотрудник и бизнес — вариант использования.

 

CASE-средства

1. Общая характеристика CASE-средств

К CASE-средствам относят любое программное средство, автоматизирующее ту или иную совокупность процессов жизненного цикла ПО и обладающее следующими основными характерными особенностями:
• мощные графические средства для описания и документирования ИС, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности;
• интеграция отдельных компонент CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки ИС;
• использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных — репозитория. Он представляет собой специализированную базу данных, предназначенную для отображения состояния проектируемой ЭИС в каждый момент времени. Репозиторий содержит информацию об объектах проектируемой ЭИС и взаимосвязях между ними, все подсистемы обмениваются данными с ним.

CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют среду разработки ПО ЭИС.
Интегрированное CASE-средство (или комплекс средств, поддерживающих полный ЖЦ ПО) содержит следующие компоненты:
• репозиторий, являющийся основой CASE-средства. Он должен обеспечивать хранение версий проекта и его отдельных компонентов, синхронизацию поступления информации от различных разработчиков при групповой разработке, контроль метаданных на полноту и непротиворечивость;
• графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм (DFD, ERD и др.), образующих модели ИС;
• средства разработки приложений, включая языки 4GL и генераторы кодов;
• средства управления конфигурацией ПО;
• средства документирования;
• средства тестирования;
• средства управления проектом;
• средства реверсного инжиниринга и баз данных.

2. Классификация CASE-средств

Все современные CASE-средства могут быть классифицированы в основном по категориям и типам.
Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включает:
1. отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools),
2. набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС (toolkit)
3. полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ИС и связанные общим репозиторием.

 

Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ. Она в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает следующие основные типы:
• средства анализа, предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (BPwin);
• средства анализа и проектирования, поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (ORACLE, Silverrun). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;
• средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. (Erwin, DataBase Designer;
• средства разработки приложений. К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), Developer/2000 (ORACLE), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично — в Silverrun;
• средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose, Object Team).

Вспомогательные типы включают:
• средства планирования и управления проектом (SE Companion, Microsoft Project и др.);
• средства конфигурационного управления (PVCS (Intersolv));
• средства тестирования (Quality Works (Segue Software));
• средства документирования (SoDA (Rational Software)).

Помимо этого, CASE-средства можно классифицировать по следующим признакам:
• применяемым методологиям и моделям систем и БД;
• степени интегрированности с СУБД;
• доступным платформам.

На сегодняшний день Российский рынок программного обеспечения располагает следующими наиболее развитыми CASE-средствами:
• Vantage Team Builder (Westmount I-CASE);
• Designer/2000;
• Silverrun;
• ERwin+BPwin;
• S-Designor;
• CASE.Аналитик.