45485

Объектно-ориентированная технология проектирования ИС

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

В основу объектноориентированной технологии проектирования ИС положены разработка анализ и спецификация концептуальной объектноориентированной модели предметной области. Концептуальная объектноориентированная модель предметной области является основой проекта и реализации системы и обеспечивает: необходимый уровень формализации описания проектных решений; высокий уровень абстрагирования типизации и параметризации проектных решений; компактность описания; удобство сопровождения готовой системы. Отличительными...

Русский

2013-11-17

52 KB

36 чел.

 Объектно-ориентированная технология проектирования ИС включает в себя следующие компоненты:

  •  технологию конструирования концептуальной объектно-ориентированной модели предметной области;
  •  инструментальные средства спецификации проектных решений;
  •  библиотеки типовых компонентов модели предметной области;
  •  типовые проектные решения для ряда функциональных областей.

В основу объектно-ориентированной технологии проектирования ИС положены разработка, анализ и спецификация концептуальной объектно-ориентированной модели предметной области.

 Концептуальная объектно-ориентированная модель предметной области является основой проекта и реализации системы и обеспечивает:

•  необходимый уровень формализации описания  проектных решений;

•  высокий уровень абстрагирования, типизации и параметризации проектных решений;

•  компактность описания;

•  удобство сопровождения готовой системы.

 Отличительными чертами предлагаемой методологии являются следующие:

•  наличие единого методологически обоснованного ядра, обеспечивающего открытость технологии для модификации, расширения и создания новых моделей представления проектных решений;

•  наличие единого формального аппарата анализа проектных решений для используемых моделей представления;

Отличительными чертами предлагаемой технологии являются:

•  совместное рассмотрение информационных, материальных и финансовых потоков;

•  первичная и вторичная классификация объектов предметной области с обязательным указанием оснований классификации;

•  наличие конструктивных методик декомпозиции и агрегирования компонентов проекта, использующих результаты классификации;

•  наличие формальных методов оценки связности и сцепления компонентов проекта;

•  использование функциональной модели данных с атрибутами — функциями доступа и атрибутами — категориями в качестве основы концептуальной модели данных.

Предлагаемая технология совмещает объектный, функциональный и информационный подходы. Используется «слабый» объектный подход, включающий идеи классификации объектов, функциональной поддержки объектов и наследование свойств. Как правило, в рамках данной технологии классы в традиционном их виде конструируются на завершающих стадиях концептуального проектирования.

Выделим следующие этапы проектирования ИС:

I.  Исследование предметной области; II.  Разработка архитектуры системы;

III.  Реализация проекта; IV.  Внедрение системы; V.  Сопровождение системы;

I. Исследование предметной области предусматривает следующие шаги:

1.  Спецификацию деятельности в предметной области;

2.  Анализ деятельности в предметной области;

2.1.  Структурно-логический анализ деятельности:

2.1.1.  Анализ путей; 2.1.2.  Анализ связности (прочности и сцепления) компонентов предметной области; 2.2.  Анализ производительности;

2.3.  Экономический анализ. II. Разработка архитектуры системы включает в себя разработку следующих компонентов:

1.  Спецификации требований к проектируемой системе;

2.  Конструирование концептуальной модели предметной области;

3.  Спецификации обработки данных в проектируемой системе;

4.  Спецификации пользовательского интерфейса системы;

5.  Спецификации деятельности в предметной области с учетом внедрения системы.

Процесс проектирования ИС базируется на следующих моделях представления проектных решений:

1.  Модели классификации объектов; 2.  Модели декомпозиции компонентов предметной области; 3.  Моделях потоков; 4.  Модели данных предметной области;

5.  Модели классов; 6.  Модели пользовательского интерфейса; 7.  Модели логики,  

Модель классификации ориентирована на группирование объектов предметной области в соответствии с различными аспектами классификации и важность тех или иных свойств этих объектов.

Модель декомпозиции ориентирована на описание систем, способных выполнять действия над данными. Различают виды декомпозиции действий на основе:

•  состава выходных данных;

•  входных данных;

•  представлений о промежуточных результатах;

•  представлений о фазах обработки;

•  представлений об альтернативных действиях.

Модели потоков отражают движение различных видов носителей (материальных, финансовых, информационных и др.).

Модель данных предметной области ориентирована на описание структуры информационных объектов, их функциональных взаимосвязей, необходимых для поддержания заданных действий.

Модель классов определяет систему классификации информации о предметной области, основанную на семантическом анализе. Среди важных характеристик модели классов можно выделить отношения наследования, включения или использования. В основе лежит объектно-ориентированный подход, в основе которого находится представление о предметной области, как совокупности взаимодействующих друг с другом объектов, рассматриваемых как экземпляр определенного класса. Классы образуют иерархию на основе наследования. Объектно-ориентированный подход содержится в современных языках высокого уровня Smalltalk, Object Pascal, C++, Java.

Модель пользовательского интерфейса ориентирована на описание взаимодействий пользователей с проектируемой системой, состава форм представления и команд управления заданиями.

Модели логики ориентированы на описание потока управления (последовательности выполнения) операторов программной системы и действий пользователей.

Для отображения результатов проектирования на различных этапах используются следующие виды схем представления проектных решений:

1.  Схемы первичной классификации;

2.  Схемы вторичной классификации;

3.  Схемы детализации;

4.  Схемы спецификации функциональных возможностей;

5.  Схемы локальных моделей данных;

6.  Схемы потоков;

7.  Диаграммы переходов;

8.  Схемы спецификации пользовательского интерфейса;

9.  Схемы распределенной обработки данных;

10.  Структурированные карты объектов.

Среди средств разработки информационных систем выделяют следующие основные группы:

•  традиционные систем программирования;

•  инструменты для создания файл-серверных приложений;

•  средства разработки приложений «клиент—сервер»;

•  средства автоматизации делопроизводства и документооборота;

•  средства разработки Интернет/Интранет-приложений;

•  средства автоматизации проектирования (CASE-технологии).

Среди этой группы следует выделить инструментальные средства быстрой разработки приложений RAD (Rapid Application Development), обеспечивающие реализацию удаленного доступа к СУБД по двухзвенной схеме «клиент—сервер»; связь клиентских приложений с серверами БД с помощью непроцедурного языка структурированных запросов SQL; целостность БД, включая целостность транзакций; поддержку хранимых процедур на серверах БД; реализацию клиентских и серверных триггеров-процедур; генерацию элементов диалогового интерфейса и отчетов.

Средства автоматизации делопроизводства и документооборота подразделяются на следующие подгруппы:

•  средства автоматизации учрежденческой деятельности Office Automation;

•  системы     управления     электронным     документооборотом EDMS;

•   EDI — электронный документооборот и UN/EDIFACT — европейский стандарт EDI в задачах логистики;

•  средства обеспечения коллективной работы Groupware;

•  средства автоматизации документооборота Workflow.

Данная группа средств включает в свой состав: текстовые редакторы для подготовки и корректировки документов; процессоры электронных таблиц для расчетов, анализа и графического представления данных; программы генерации запросов по образцу из различных БД; сетевые планировщики для назначения рабочих встреч и совещаний; средства разработки и демонстрации иллюстративных материалов для презентаций; словари и системы построчного перевода и др. Эти средства представляют собой отдельные пакеты (Win Word, Word Perfect, Excel, Lotus), интегрированный пакет программ (MS Works) или согласованный набор пакетов (Microsoft Office, Corel Perfect Office).

Новый спектр средств Интернет/Интранет-приложений подробно представлен в подразд. 5.5. Средства программирования Internet/Intranet-приложений представлены различными системами программирования на интерпретируемых языках Java, Java Script, Tel и др. Построенные с использованием этих средств приложения могут загружаться с любого Web-сервера сети и интерпретироваться на клиентском узле. Это обеспечивает платформенную независимость при расширении функциональных возможностей.

Средства автоматизации проектирования приложений (CASE-тех-нологии) предназначенные для анализа предметной области, проектирования и генерации программных реализаций, подробно описаны в подразд. 5.4. Новые тенденции в реализации приложений связаны с промышленным характером разработки программного обеспечения. Среди существующих инструментальных средств такого типа целесообразно выделить следующие:

•  комплект специальных  инструментальных  средств  быстрой разработки прикладных ИС — RAD (Rapid Application Development);

•  технологический комплекс разработки программного обеспечения RUP (Rational Unified Process) фирмы Rational Software;

•  технология разработки программного обеспечения  Extreme Programming (XP).

Средства RAD базируются на объектно-ориентированном подходе, когда информационные объекты формируются как действующие модели и их функционирование согласовывается с пользователем. Разработка приложений на основе RAD ведется с использованием

множества готовых объектов, хранимых в виде базы данных. Объектно-ориентированные инструменты RAD в среде GUI позволяют на основе набора стандартных объектов, для которых инкапсулированы атрибуты и внутренние процедуры, формировать простые приложения без написания кода программы. Использование в RAD визуального программирования позволяет еще более упростить и ускорить процесс создания информационных систем. Логика приложения, реализованного с помощью RAD является событийно-ориентированной, что подразумевает наличие определенного набора событий: открытие и закрытие окон, нажатие клавиши клавиатуры, срабатывание системного таймера, получение и передача управления каждым элементом экрана, некоторые элементы управления базой данных.

Наиболее полным описанием процесса разработки программного обеспечения, включающим методики выполнения работ на каждой стадии жизненного цикла системы, является Rational Unified Process (RUP), уникальность которого заключается в том, что это стандартизованный процесс разработки программного обеспечения, используемый многими крупными компаниями по всему миру. RUP обладает следующими преимуществами, по сравнению с другими процессами:

•  обеспечивает четко организованный подход к назначению задач и требований в рамках организации разработки;

•  основан на объектно-ориентированных технологиях разработки программного обеспечения и может использоваться для широкого круга проектов и организаций;

•  является итеративным процессом, который допускает расширение проблемы и круга задач по мере последовательного усовершенствования модели и программного обеспечения, позволяя увеличить коэффициент эффективности на протяжении нескольких итераций, что дает большую гибкость в приспособлении к новым требованиям и допускает идентификацию и разрешение рисков разработки заранее;

•  создает описание программного продукта, позволяющего восстановить процесс его разработки;

•  осуществляет полную поддержку различными инструментальными средствами, позволяющими автоматизировать работы на всех стадиях жизненного цикла программы и сохранить артефакты разработки в электронном виде;

•  предоставляет возможность гибкой и перенастраиваемой конфигурации, позволяющей использовать его как для малых групп разработчиков, так и для больших организаций.

В качестве графической нотации в RUP используется Unified Modeling Language (UML), являющийся стандартом для представления объектных моделей. В UML артефакты разработки представляются диаграммами, описывающими структуру программы и ее поведение.

Другим подходом к разработке программного обеспечения является технология Extreme Programming или ХР. Основными элементами данного подхода являются:

•  быстрая разработка программного продукта на основе стандартных шаблонов проектирования;

•  постоянное   взаимодействие   разработчиков   с   заказчиками системы;

•  минимизация затрат на документирование проекта;

•  максимальное   использование   программных   тестов   («unit tests») для проверки функциональности и корректности исходных кодов программ;

•  использование рефакторингов для расширения функциональности системы и устранения ее недостатков.

ХР предназначена для использования небольшими группами разработчиков, которым необходимо быстро создать программное обеспечение в условиях постоянно изменяющихся требований.

Разработка программной системы редко начинается «с нуля». Обычно программная система имеет некоторую предысторию в виде совокупности программ, реализующих — частично или полностью — требования к системе. Разработка программ на основе ранее созданных компонент базируется на процессе реинжиниринга программных кодов, при котором путем анализа текстов программ восстанавливается исходная модель программной системы, которая затем используется в новой программе. Главная цель реинжиниринга программного обеспечения — облегчить процесс разработки программных систем за счет повторного использования проверенных решений, а также при переходе на другую аппаратную платформу или на другую среду программирования. Основными задачами реинжиниринга программного обеспечения являются:

•  восстановление информации о программной системе, ее документации и спецификаций;

•  обнаружение аномалий в архитектуре программной системы, моделях и исходном коде;

•  проверка соответствия исходного кода программы решениям, принятым на этапах анализа и проектирования;

•  перевод исходных кодов программ с одного языка программирования на другой.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

81954. Звезды и их эволюция 47.05 KB
  Поверхностный взгляд найдет сходство между звездами и планетами. Ведь и планеты при наблюдении простым глазом видны как светящиеся точки различной яркости. Планеты изменяют свое положение на небе, перемещаются из одного созвездия в другое и за год успевают пройти значительный путь...
81955. Электроснабжение механического цеха 93.42 KB
  Работа приемников электроэнергии зависит от ее качества. Качество электроэнергии и, в частности, например: отклонение напряжения, вызывает изменение скорости движения электроприводов, что уменьшает или увеличивает производительность механизмов.
81956. Значення й методи аналізу майна підприємства. Основні показники оцінки майнового стану підприємства 40.13 KB
  Неодмінною складовою переходу України до ринкових відносин є створення нових підприємницьких структур та приватизація підприємств. Цей перехід зумовив еволюцію відносин власності і типів субєктів господарювання в напрямку забезпечення їх розмаїття.
81957. Расчет экономической эффективности восстановления детали 1.09 MB
  В процессе работы любой машины происходит износ ее деталей. Это естественное изнашивание носит закономерный характер и происходит в результате трения сопрягаемых поверхностей деталей, тепловых и химических воздействий среды, изменения физико-механических свойств материала деталей вследствие старения и усталости.
81958. Современные средства обучения и технического оснащения классов в современной школе 134.5 KB
  Средства обучения – обязательный элемент оснащения образовательного процесса. Наряду с целями, содержанием, формами и методами обучения средства обучения являются одним из главных компонентов дидактической системы.
81959. ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ В РАБОВЛАДЕЛЬЧЕСКОМ ОБЩЕСТВЕ 107 KB
  Особенности развития физической культуры в Древнем Риме. Физическая культура в государстве достигшем наивысшей ступени развития в эпоху древнего мира относится к числу наиболее противоречивых проблем истории физической культуры.
81960. Единица величины, основной принцип измерения, результат измерения 90.58 KB
  Таким образом получение информации о значениях физической величины как некоего числа принятых для нее единиц и есть главная задача измерений. А вторые неаддитивные величины прямо не измеряются так как они преобразуются в непосредственное измерение величины или измерение путем косвенных измерений.
81961. Рыцари периода сервантесовской Испании. Пародийность рыцарского романа «Хитроумный идальго Дон Кихот Ламанчский» 45.12 KB
  Роман по своей форме является пародией на рыцарские романы, очень популярные в то время. Роман, состоит из двух частей, при всем единстве фабулы существенно отличающихся друг от друга. Однако основным моментом содержания является описание окружающего общества, социальной несправедливости, и все это в форме рыцарского романа.
81962. Системы и методы инвестиционного анализа 62 KB
  В соответствии с предлагаемой схемой проведения инвестиционного анализа или анализа инвестиционной привлекательности региона или других объектов по нашему мнению следует использовать различные экономико-математические статистические и другие методы.