9.4. Методологии моделирования предметной области

В основе проектирования современных ИС лежит моделирование предметной области. Для того чтобы получить адекватный предметной области проект ИС, необходимо иметь целостное, системное представление модели, которое отражает все аспекты функционирования будущей ИС.

Модель предметной области – некоторая система, имитирующая структуру или функционирование исследуемой предметной области и отвечающая основному требованию – быть адекватной этой области.

Предварительное моделирование предметной области позволяет сократить время и сроки проведения проектировочных работ и получить более эффективный и качественный проект. Без проведения моделирования предметной области велика вероятность допущения большого количества ошибок в решении стратегических вопросов, приводящих к экономическим потерям и высоким затратам на последующее перепроектирование системы. Вследствие этого все современные технологии проектирования ИС основываются на использовании методологии моделирования предметной области.

К моделям предметных областей предъявляются следующие требования:

• формализация, обеспечивающая однозначное описание структуры предметной области;

• понятность для заказчиков и разработчиков на основе применения графических средств отображения модели;

• реализуемость, подразумевающая наличие средств физической реализации модели предметной области в ИС;

• обеспечение оценки эффективности реализации модели предметной области на основе определенных методов и вычисляемых показателей.

Для реализации перечисленных требований, как правило, строится система моделей, которая отражает структурный и оценочный аспекты функционирования предметной области.

Структурный аспект предполагает построение нескольких моделей, назначение которых приведено в таблице 9.8.

Для отображения структурного аспекта моделей предметных областей в основном используются графические методы, которые обеспечивают визуальное представление информации о компонентах системы. Моделирование предметной области основывается на использовании определенного языка моделирования.

Таблица 9.8 – Назначение структурных моделей предметной области

Язык моделирования – это, как правило, графическая нотация, которая используется для описания проектов.

Оценочные аспекты моделирования предметной области связаны с разрабатываемыми показателями эффективности автоматизируемых процессов, к которым относятся:

• время решения задач;

• стоимостные затраты на обработку данных;

• надежность процессов;

• косвенные показатели эффективности, такие, как объемы производства, производительность труда, оборачиваемость капитала, рентабельность и т.д.

Для расчета показателей эффективности, как правило, используются статические методы функционально-стоимостного анализа (ABC) и динамические методы имитационного моделирования.

В основе различных методологий моделирования предметной области ИС лежат принципы последовательной детализации абстрактных категорий.

Обычно модели строятся на трех уровнях:

• на внешнем уровне (определение требований) модель отвечает на вопрос, что должна делать система, то есть определяется состав основных компонентов системы: объектов, функций, событий, организационных единиц, технических средств и т.д.;

• на концептуальном уровне (спецификации требований) модель отвечает на вопрос, как должна функционировать система, т.е. на этом уровне определяется характер взаимодействия компонентов системы одного и разных типов;

• на внутреннем уровне (реализации требований) модель отвечает на вопрос: с помощью каких программно-технических средств реализуются требования к системе.

С позиции жизненного цикла ИС описанные уровни моделей соответственно строятся на этапах анализа и проектирования системы. Рассмотрим особенности построения моделей предметной области, к которым относятся модель объектной структуры, функциональной структуры, модель структуры управления, организационной и физической структуры на трех уровнях детализации.

Модель объектной структуры. Объект – это сущность, которая используется при выполнении некоторой функции или операции (преобразования, обработки, формирования и т.д.). Объекты могут иметь динамическую или статическую природу: динамические объекты используются в одном цикле воспроизводства, например заказы на продукцию, счета на оплату, платежи; статические объекты используются во многих циклах воспроизводства, например, оборудование, персонал, запасы материалов. Содержание моделей объектной структуры на трех уровнях детализации приведено в табл. 9.9.

Таблица 9.9 – Детализация модели объектной структуры ИС

Модель функциональной структуры. Функция (операция) представляет собой некоторый преобразователь входных объектов в выходные. Последовательность взаимосвязанных по входам и выходам функций составляет бизнес-процесс. Функция бизнес-процесса может порождать объекты любой природы (материальные, денежные, информационные). Причем бизнес-процессы и информационные процессы, как правило, неразрывны, то есть функции материального процесса не могут осуществляться без информационной поддержки. Например, отгрузка готовой продукции осуществляется на основании документа «Счет» или «Договор», который, в свою очередь, порождает документ «Накладная», сопровождающий партию отгруженного товара.

Функция может быть представлена одним действием или некоторой совокупностью действий. В последнем случае каждой функции может соответствовать некоторый процесс, в котором могут существовать свои подпроцессы, и т.д., пока каждая из подфункций не будет представлять некоторую недекомпозируемую последовательность действий.

Содержание моделей функциональной структуры на трех уровнях детализации приведено в табл. 9.10.

Таблица 9.10 – Детализация модели функциональной структуры ИС

Модель структуры управления. В совокупности функций бизнес-процесса возможны альтернативные или циклические последовательности в зависимости от различных условий протекания процесса. Эти условия связаны с происходящими событиями во внешней среде или в самих процессах и с образованием определенных состояний объектов (например, заказ принят, отвергнут, отправлен на корректировку). События вызывают выполнение функций, которые, в свою очередь, изменяют состояния объектов и формируют новые события и т.д., пока не будет завершен некоторый бизнес-процесс. Тогда последовательность событий составляет конкретную реализацию бизнес-процесса.

Каждое событие описывается с двух точек зрения: информационной и процедурной. Информационно событие отражается в виде некоторого сообщения, фиксирующего факт выполнения некоторой функции изменения состояния или появления нового. Процедурно событие вызывает выполнение новой функции, и поэтому для каждого состояния объекта должны быть заданы описания этих вызовов. Таким образом, события выступают в связующей роли для выполнения функций бизнес-процессов.

Содержание моделей структуры управления на трех уровнях детализации приведено в табл. 9.11.

Таблица 9.11 – Детализация модели структуры управления ИС

Модель организационной структуры. Организационная структура представляет собой совокупность организационных единиц, как правило, связанных иерархическими и процессными отношениями и выполняет набор функций, относящихся к одной функции управления или к одному процессу.

Содержание моделей организационной структуры на трех уровнях детализации приведено в табл. 9.12.

Таблица 9.12 – Детализация модели организационной структуры ИС

Модель технической структуры. Топология определяет территориальное размещение технических средств по структурным подразделениям предприятия, а коммуникация – технический способ реализации взаимодействия структурных подразделений.

Содержание моделей технической структуры на трех уровнях детализации приведено в табл. 9.13.

Таблица 9.13 – Детализация модели технической структуры ИС

Описанные модели предметной области обеспечивают проектирование отдельных компонентов ИС: данных, функциональных программных модулей, управляющих программных модулей, программных модулей интерфейсов пользователей, структуры технического комплекса. Для правильного отображения взаимодействий компонентов ИС важно осуществлять совместное моделирование таких компонентов, особенно с содержательной точки зрения объектов и функций, что достигается применением методологии структурного системного анализа.

Структурный анализ – метод исследования системы, который начинается с ее общего обзора, а затем детализируется, приобретая иерархическую структуру с все большим числом уровней.

Для методов структурного анализа характерно разбиение системы на уровни абстракции с ограниченным числом элементов (от 3 до 7); ограниченный контекст, включающий только существенные детали каждого уровня; использование строгих формальных правил записи; последовательное приближение к результату. Структурный анализ основан на двух базовых принципах – принципе декомпозиции системы и принципе иерархической упорядоченности. Решение сложных задач путем их разбиения на множество меньших независимых задач и организация этих задач в древовидные иерархические структуры значительно повышают понимание анализируемой системы.

Существуют функционально-ориентированные и объектно-ориентированные методологии структурного моделирования предметной области.

Функционально-ориентированные методологии рассматривают орга-

низацию как набор функций, преобразующий поступающий поток информа-

ции в выходной поток. Процесс преобразования информации потребляет оп-

ределенные ресурсы. Основное отличие от объектно-ориентированной мето-

дологии заключается в четком отделении функций (методов обработки дан-

ных) от самих данных.

Объектно-ориентированные методологии рассматривают моделируе-

мую организацию как набор взаимодействующих объектов – производствен-

ных единиц. Объект определяется как осязаемая реальность – предмет или

явление, имеющая четко определяемое поведение. Целью применения дан-

Функционально-ориентированные методологии рассматривают организацию как набор функций, преобразующий поступающий поток информации в выходной поток. Процесс преобразования информации потребляет определенные ресурсы. Основное отличие от объектно-ориентированной методологии заключается в четком отделении функций (методов обработки данных) от самих данных.

Объектно-ориентированные методологии рассматривают моделируемую организацию как набор взаимодействующих объектов – производственных единиц. Объект определяется как осязаемая реальность – предмет или явление, имеющая четко определяемое поведение. Целью применения данной методологии является выделение объектов, составляющих организацию, и распределение между ними ответственностей за выполняемые действия.

Функционально-ориентированные методологии проектирования

Среди функционально-ориентированных методологий наиболее распространение получили следующие: методологии функционального моделирования (IDEF0, IDEF3); методологии, ориентированные на потоки данных (DFD); методология информационного моделирования.

Методология IDEF0 – в ее основу положено использования наглядного графического языка, с помощью которого изучаемая система предстает перед разработчиками и аналитиками в виде набора взаимосвязанных функций (функциональных блоков). Как правило, моделирование средствами IDEF0 является первым этапом изучения любой системы.

IDEF–методологии создавались в рамках предложенной ВВС США программы компьютеризации промышленности – ICAM, в ходе реализации которой выявилась потребность в разработке методов анализа процессов взаимодействия в производственных (промышленных) системах. Принципиальным требованием при разработке рассматриваемого семейства методологий была возможность эффективного обмена информацией между всеми специалистами – участниками программы ICAM (отсюда название методологии: Icam DEFinition – IDEF). После опубликования стандарта он был успешно применен в самых различных областях бизнеса, показав себя эффективным средством анализа, конструирования и отображения бизнес-процессов.

Основу методологии IDEF0 составляет графический язык описания бизнес-процессов. Модель в нотации IDEF0 представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм. Каждая диаграмма является единицей описания системы, располагается на отдельном листе и строится из двух основных элементов: работ и стрелок.

Работы (Activity) обозначают поименованные процессы, функции или задачи, которые происходят в течение определенного времени и имеют распознаваемые результаты. Работы изображаются в виде прямоугольников. Имя работы принято выражать глаголом или отглагольным существительным, обозначающим действие (например, «Прием заказа» или «Принять заказ»).

Работы на диаграммах обычно располагаются по диагонали от левого верхнего угла к правому нижнему. Такой порядок называется порядком доминирования. Согласно этому порядку расположения в левом верхнем углу помещается самая важная работа или работа, выполняемая по времени первой. Далее вправо вниз располагаются менее важные или выполняемые позже работы. Такое размещение облегчает чтение диаграмм и помогает отобразить из взаимосвязи.

Стрелки (Arrow) описывают взаимодействие работ и представляют собой некую информацию или объект взаимодействия. Названия стрелок всегда выражаются существительными (например, «Сырье и материалы», «Нормативные документы» и т.д.)

В диаграммах IDEF0 различают четыре типа стрелок. Каждый тип стрелок подходит к определенной стороне прямоугольника, изображающего работу, или выходит из нее:

• Вход (Input) – материал или информация, которые используются или преобразуются работой для получения результата (выхода). Допускается, что работа может не иметь ни одной стрелки входа. Стрелка входа рисуется как входящая в левую грань работы. Например, «Сырье и материалы» – это нечто, что перерабатывается в процессе «Деятельность компании» для получения результата.

• Управление (Control) – правила, стратегии, процедуры или стандарты, ко-торыми руководствуется работа. Каждая работа должна иметь хотя бы одну стрелку управления. Стрелка управления рисуется как входящая в верхнюю грань работы. Управление влияет на работу, но не преобразуется работой.

• Выход (Output) – материал или информация, которые производятся работой. Каждая работа должна иметь хотя бы одну стрелку выхода. Работа без результата не имеет смысла и не должна моделироваться. Стрелка выхода рисуется как исходящая из правой грани работы.

• Механизм (Mechanism) – ресурсы, которые выполняют работу, например персонал предприятия, станки, устройства и т. д. Стрелка механизма рисуется как входящая в нижнюю грань работы. По усмотрению аналитика стрелки механизма могут не изображаться в модели.

Примеры изображения работы и типов стрелок приведены на рисунках 9.7 и 9.8.

Рисунок 9.7 – Пример построения контекстной диаграммы

Процесс моделирования системы в IDEF0 начинается с создания контекстной диаграммы – диаграммы наиболее абстрактного уровня описания системы в целом, содержащей определение субъекта моделирования, цели и точки зрения на модель. Под субъектом понимается сама система, при этом точно определяется, что входит в систему, а что лежит за ее пределами, т.е. что будет рассматриваться как компоненты системы, а что как внешнее воздействие. Перед построением контекстной диаграммы определяется цель построения диаграммы и точка зрения. Цель определяет соответствующие области в исследуемой системе, на которых необходимо фокусироваться в первую очередь. Точка зрения определяет основное направление развития модели и уровень необходимой детализации.

Контекстная диаграмма является вершиной древовидной структуры диаграмм и представляет собой самое общее описание системы и ее взаимодействия с внешней средой. Пример контекстной диаграммы приведен на рис. 9.7.

Рисунок 9.7 – Пример построения контекстной диаграммы

После описания системы в целом проводится разбиение ее на крупные фрагменты. Этот процесс называется функциональной декомпозицией, а диаграммы, которые описывают каждый фрагмент и взаимодействие фрагментов, называются диаграммами декомпозиции. Затем проводится декомпозиция каждого большого фрагмента системы на более мелкие и так далее, до достижения нужного уровня подробности описания. Обычно на диаграмме представляется от трех до шести функциональных блоков.

Рисунок 9.8 – Пример построения диаграммы декомпозиции

Деятельность

производственной

Сырье и материалы

Заказы клиентов

Реализованная продукция

После каждого сеанса декомпозиции проводятся сеансы экспертизы – эксперты предметной области указывают на соответствие реальных бизнес-процессов созданным диаграммам. Найденные несоответствия исправляются, и только после прохождения экспертизы выполняется следующий сеанс декомпозиции. Так достигается соответствие модели реальным бизнес-процессам. Пример диаграммы декомпозиции представлен на рисунке 9.8.

Процесс разработки IDEF0 диаграммы начинается с создания модели группой специалистов, относящихся к различным сферам деятельности предприятия. Эта группа называется авторами (Authors). Построение первоначальной модели является динамическим процессом, в течение которого авторы опрашивают компетентных лиц о структуре различных процессов, создавая модели деятельности подразделений. Цель опроса – получить ответы на следующие вопросы:

1. Что поступает в подразделение «на входе»?

2. Какие функции и в какой последовательности выполняются в рамках подразделения?

3. Кто является ответственным за выполнение каждой из функций?

4. Чем руководствуется исполнитель при выполнении каждой из функций?

5. Что является результатом работы подразделения (на выходе)?

На основе имеющихся положений, документов и результатов опросов создается черновик (Model Draft) модели.

Далее происходит распространение черновика для рассмотрения, согласований и комментариев. На этой стадии происходит обсуждение черновика модели с широким кругом компетентных лиц на предприятии.

Заключительным этапом является официальное утверждение модели. Окончательная модель представляет собой согласованное представление о предприятии (системе) с заданной точки зрения и для заданной цели.

Методология потоков данных. Целью методологии является построение модели рассматриваемой системы в виде диаграммы потоков данных (Data Flow Diagram – DFD). Диаграммы потоков данных являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе. В соответствии с методологией модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи пользователю. Диаграммы верхних уровней иерархии (контекстные диаграммы) определяют основные процессы или подсистемы ИС с внешними входами и выходами. Они детализируются при помощи диаграмм нижнего уровня. Такая декомпозиция продолжается, создавая многоуровневую иерархию диаграмм, до тех пор, пока не будет достигнут такой уровень декомпозиции, на котором процессы становятся элементарными и детализировать их далее невозможно.

Источники информации (внешние сущности) порождают информационные потоки (потоки данных), переносящие информацию к подсистемам или процессам. Те в свою очередь преобразуют информацию и порождают новые потоки, которые переносят информацию к другим процессам или подсистемам, накопителям данных или внешним сущностям – потребителям информации. Таким образом, основными компонентами диаграмм потоков данных являются:

• внешняя сущность – это материальный предмет или физическое лицо, представляющее собой источник или приемник информации, например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад. Определение некоторого объекта или системы в качестве внешней сущности указывает на то, что она находится за пределами границ анализируемой ИС.

• процесс представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. Физически процесс может быть реализован различными способами: это может быть подразделение организации (отдел), выполняющее обработку входных документов и формирование отчетов, программа, аппаратно реализованное логическое устройство и т.д.

• накопитель данных представляет собой абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и через некоторое время извлечь, причем способы помещения и извлечения могут быть любыми. Накопитель данных может быть реализован физически в виде картотеки, таблицы в оперативной памяти, файла и т.д. Накопитель данных в общем случае является прообразом будущей базы данных.

• поток данных определяет информацию, передаваемую через некоторое соединение от источника к приемнику. Реальный поток данных может быть информацией, передаваемой по кабелю между двумя устройствами, пересылаемыми по почте письмами, магнитными лентами или дискетами, переносимыми с одного компьютера на другой и т.д.

Процесс построения модели DFD начинается с создания основной диаграммы типа «звезда», на которой представлен моделируемый процесс и все внешние сущности, с которыми он взаимодействует. В случае сложного основного процесса он сразу представляется в виде декомпозиции на ряд взаимодействующих процессов. Критериями сложности в данном случае являются: наличие большого числа внешних сущностей, многофункциональность системы, ее распределенный характер. Внешние сущности выделяются по отношению к основному процессу. Для их определения необходимо выделить поставщиков и потребителей основного процесса, т.е. все объекты, которые взаимодействуют с основным процессом. На этом этапе описание взаимодействия заключается в выборе глагола, дающего представление о том, как внешняя сущность использует основной процесс или используется им. Например, основной процесс – «поступление сырья и материалов», внешняя сущность – «поставщик», описание взаимодействия – «принимает заказы на поставку и передает документы на поставляемые товары». Этот этап является принципиально важным, поскольку именно он определяет границы моделируемой системы.

На следующем шаге происходит декомпозиция основного процесса на набор взаимосвязанных процессов, обменивающихся потоками данных. Сами потоки не конкретизируются, определяется лишь характер взаимодействия. Декомпозиция завершается, когда процесс становится простым, т.е.:

• процесс имеет два-три входных и выходных потока;

• процесс может быть описан в виде преобразования входных данных в выходные;

• процесс может быть описан в виде последовательного алгоритма.

Для простых процессов строится миниспецификация – формальное описание алгоритма преобразования входных данных в выходные.

Следующим шагом является выделение потоков данных, которыми обмениваются процессы и внешние сущности. После построения входных и выходных потоков аналогичным образом строятся внутренние потоки. Для их выделения для каждого из внутренних процессов выделяются поставщики и потребители информации. Если поставщик или потребитель информации представляет процесс сохранения или запроса информации, то вводится хранилище данных, для которого данный процесс является интерфейсом.

После построения потоков данных диаграмма должна быть проверена на полноту и непротиворечивость (см. рис. 9.9).

Пояснение:

«Клиент» – внешняя сущность

«Список клиентов», «Сведения о заказах», «БД склада» – накопители данных

«Принять заказ», «Проверить наличие товара на складе», «Подготовить товар к отгрузке», «Отгрузить и доставить товар» – процессы

«Информация о заказе», «Запрос на склад», «Информация о клиенте», «Информация о наличии товара», «Информация о резервировании товара», «Накладная на зарезервированный товар», «Справка о закрытии заказа» – потоки данных

Рисунок 9.9 – Пример построения диаграммы потоков данных

Полнота диаграммы обеспечивается, если в системе нет процессов, не используемых во время преобразования входных потоков в выходные.

Непротиворечивость диаграммы обеспечивается выполнением наборов формальных правил о возможных типах процессов:

• на диаграмме не может быть потока, связывающего две внешние сущности – это взаимодействие удаляется из рассмотрения;

• ни одна сущность не может непосредственно получать или отдавать информацию в хранилище данных – хранилище данных является пассивным элементом, управляемым с помощью интерфейсного процесса;

• два хранилища данных не могут непосредственно обмениваться информацией – эти хранилища должны быть объединены.

Объектно-ориентированные методологии проектирования

Особенность объектно-ориентированных методологий проектирования заключается в описании взаимодействующих объектов информационной системы, при этом каждый объект ИС обладает собственным поведением, моделирующим поведение реального объекта. Таким образом, система рассматривается, как совокупность объектов, взаимодействующих друг с другом путем посылки сообщений. Разделение ИС на слабосвязанные части позволяет разрабатывать их практически независимо друг от друга, поэтому изменение требований к системе затрагивает лишь некоторую ее часть и совершенно не влияет на остальные, чего трудно добиться при традиционном функциональном проектировании. К основным понятиям объектно-ориентированного подхода относятся объект, экземпляр объекта, класс.

Объект – это абстракция множества предметов реального мира, в которой все предметы этого множества (экземпляры объекта) имеют одинаковые характеристики и правила поведения. Объект представляет собой типичный и неопределенный экземпляр некоторого множества предметов реального мира.

Класс – это множество объектов, связанных общностью структуры и поведения (например, класс расчетно-платежных документов). Таким образом, объект – это типичный представитель класса, а экземпляр объекта – конкретный элемент класса.

Применение объектно-ориентированной методологии охватывает все этапы жизненного цикла многоуровневой ИС. Существует несколько объектно-ориентированных методологий, к наиболее распространенным из которых можно отнести методологию Шлеер-Меллора и ОМТ.

Методология Шлеер-Меллора представляет собой методологию объектно-ориентрованного анализа предметной области, задачи проектирования в ней вынесены на вторичный план и характеризуются созданием независимой от языка нотации OODLE для дальнейшего объектно-ориентированного проектирования.

Процесс анализа в данной методологии включает три самостоятельных этапа:

1. Информационное моделирование характеризуется диаграммой информационной структуры; описанием объектов и атрибутов; описанием связей между объектами.

2. Моделирование состояний. В процессе выполнения этого этапа формируются диаграммы перехода состояний; таблицы переходов в состояния; список событий.

3. Моделирование процессов. Результирующими данными заключительного этапа являются модель доступа к объектам; диаграммы потоков данных; таблица процессов состояний; описание процессов.

Методология OMT (Object Modeling Technique) представляет собой методологию анализа и проектирования. В ней выделяют следующие этапы:

1. Анализ характеризуется моделью объектов, включающей диаграмму классов (описание классов и отношений между ними), диаграмму объектов (описание связей между экземплярами объектов) и словарь данных (словесное описание предметной области в виде обыкновенного толкового (словесное описание предметной области в виде обыкновенного толкового словаря).

2. Системное проектирование характеризуется разработкой модели поведения, включающей диаграммы перехода состояний (описание жизненных циклов объектов всех классов), диаграммы взаимодействия объектов (диаграмма потоков событий).

3. Объектное проектирование характеризуется разработкой функциональной модели, включающей диаграммы потоков данных и ограничения функциональной модели.

Появление множества программных продуктов, поддерживающих различные методологии проведения объектного анализа, привело к тому, что используемые в них методологии разрабатывались разрозненно и не обеспечивали целостного описания предметной области как некоего результата анализа. Одни из этих методологий акцентировали внимание на потоки данных, другие на структуру объектов или связи между ними. В результате в классе объектно-ориентированных методологий анализа наблюдалась некоторая несогласованность. Обуславливалась она тем, что различные методы анализа акцентировали внимание на различных аспектах построения модели предметной области, в той или иной степени решали определенные вопросы, не давая полной и всесторонней картины анализа.

Необходимость создание единого стандарта для объектно-ориентированных методологий привела к тому, что в середине 90-х годов прошлого столетия три известных специалиста в области объектного анализа Гради Буч, Джим Рамбо и Айвар Якобсон возглавили разработку специального языка объектного моделирования UML (Unified Modeling Language) в фирме Rational Software.

Появление в свет первой версии этого языка 13 января 1997 года стало логическим продолжением развития объектно-ориентированных методологий анализа и проектирования. За время своего существования язык UML стал стандартом дефакто.

Язык UML представляет собой набор диаграмм, описывающих предметную область как в статике (объектные диаграммы), так и в динамике (диаграммы жизненных циклов объектов), а также описывает программную среду с помощью диаграмм модулей.

Информационная система в моделях UML представляется в виде некой совокупности взаимосвязанных диаграмм, описывающих наиболее важные аспекты системы с точки зрения разработчика. Это дает возможность наиболее полно охватить систему, увидеть ее несовершенства, внести необходимые изменения, избежать многих ошибок на ранней стадии создания ПО. В UML используются все те же диаграммы, что и в других средствах анализа, однако собранные воедино, они дают возможность наиболее полно рассмотреть предметную область и подвергнуть ее более глубокому анализу.

Для создания иерархической структуры объектов в методе UML применяются диаграммы классов. Они отображают взаимосвязи между объектами, классами ИС, их атрибуты и поведение. По своей значимости диаграммы классов являются наиболее весомыми в объектном анализе, так как от качества классификации объектов зависит жизнеспособность будущей системы. Диаграмма поведения системы, диаграммы последовательности и взаимодействия вместе дают трехмерную модель взаимодействия объектов системы относительно времени. С помощью диаграмм состояний описывается структура переходов объектов из одного состояния в другое при возбуждении определенных событий. Также используются диаграммы деятельности, с помощью которых описывают алгоритмы выполнения определенных операций.

Рисунок 9.10 – Пример диаграммы последовательностей

Для того, чтобы описать и спроектировать архитектуру системы, а также обозначить процессы, которые будут выполняться на определенных узлах распределенной системы используются диаграммы размещения. Для разбиения системы на отдельные компоненты, выявления возможности повторного использования уже существующих компонент используются диаграммы компонент. Примеры некоторых видов диаграмм, используемых в языке UML, приведены на рисунках 9.10 и 9.11.

Рисунок 9.11 – Пример диаграммы деятельности

Таким образом, объектно-ориентированная декомпозиция на базе UML поддерживает все стадии жизненного цикла проектов – от анализа требований к системе до проекта на конкретном языке программирования.