Функция

Вход Выход

Механизм

Рис. 7.3. Отношения между функциями и объектами

Описание сложной системы всегда зависит от того, с какой точки зрения она рассматривается. Поэтому на диаграммах IDEFO указывается, с точки зрения какого должностного лица или специалиста осуществляется описание (например, “Точка зрения: начальник инструментального цеха”).

На одной диаграмм IDEFO рекомендуется изображать не более шести блоков, что облегчает понимание и использование диаграмм. Выполнение этого требования достигается выбором соответствующего уровня детализации функций в диаграмме. Для более подробного описания тех блоков, где функции указаны в “обобщенном” виде, можно построить дополнительные диаграммы, детализирующие эти функции и процессы их выполнения. Число уровней такой детализации не ограничено.

Использование методологии IDEFO при построении моделей позволяет повысить качество и глубину проработки, систематизировать информацию, уменьшить число ошибок, улучшить проектную документацию и т.д.

Однако, диаграммы IDEFO (как и диаграммы других видов) являются лишь одной из форм представления моделей. Важная роль при построении новых бизнес-процессов принадлежит таким моделям, которые непосредственно реализуются в среде информационной системы поддержки (ИСП) нового бизнеса. Важность ИСП состоит не только в том, что она является необходимым элементом реинжиниринга, а еще и в том, что зачастую применение ИСП во многом определяет технологию ведения нового бизнеса. ИСП представляет собой специально разрабатываемое программное обеспечение – программную систему, которая строится на основе применения новых информационных технологий и соответствующих инструментальных средств. Рассмотрим общие принципы построения моделей в ИСП.

При классическом подходе реализуемая в среде ИСП модель разбивается на составные части, каждая из которых рассматривается отдельно от других. Классический подход реализует структурное проектирование, когда разбиение (декомпозиция) системы осуществляется по принципу “сверху-вниз”. Создание ИСП при этом складывается из этапов анализа, проектирования, программирования, тестирования и сопровождения. Если эти этапы выполняются последовательно, то такой метод создания системы называется каскадным. При этом, например, программирование можно начать только по завершении анализа и проектирования. Это приводит к потерям времени, не позволяет быстро разрабатывать прототипы системы. Каскадный метод не согласуется с итеративным характером разработки, когда на последующих этапах может выясниться необходимость внесения изменений в решения, принятые на предыдущих этапах.

Для устранения этого недостатка был разработан спиральный подход. Он заключается в том, что разработка ведется как бы по спирали, причем на каждом ее витке выполняются последовательно перечисленные выше этапы так, что проект постепенно уточняется. Но этот подход имеет свои недостатки – трудоемкость внесения изменений, большой объем документации по проекту, сложность сборки системы.

Наиболее современным и продуктивным считается объектно-ориентированный подход. Этот подход реализован в целом ряде систем программирования и инструментальных средств – в частности, в PDM-системе SmarTeam. Рассмотрим основные понятия и особенности данного подхода.

Объектом называется некоторое понятие, принадлежащее рассматриваемой предметной области – например, “технологический процесс” и др. Объекты, имеющие однотипные характеристики, объединяются в классы и подклассы – например объект “фреза” является элементом подкласса “режущий инструмент”, который входит в класс “средства технологического оснащения”. Характеристиками объекта, которые часто называют атрибутами, могут служить любые данные о нем, которые необходимы для описания этого объекта в данной предметной области.

Объектно-ориентированная декомпозиция предметной области заключается в ее представлении в виде совокупности классов и подклассов, а функционирование системы рассматривается как взаимодействие объектов. При этом связи между объектами рассматриваются как самостоятельные сущности.

С каждым объектом может быть связано выполнение некоторых действий – например, просмотра объекта, его копирования, удаления и др. Действие выполняется объектом на основании поступающей команды (сообщения).

Кроме объектов и классов к числу основных понятий объектно-ориентированного подхода относятся также наследование, инкапсуляция и полиформизм.

Наследование – дает возможность создавать из классов новые классы при сохранении всех свойств классов-родителей. После создания нового класса в его описание могут быть внесены необходимые дополнения. Наследование позволяет создавать иерархии классов и является эффективным средством внесения изменений и дополнений в создаваемые модели и программные системы.

Инкапсуляция – скрытие информации. Имеется возможность запретить доступ к тем или иным атрибутам объектов. При этом объект представляется пользователю в соответствии с имеющимися у него правами доступа. Инкапсуляция позволяет разработчику модифицировать описания объектов без опасения, что это вызовет нежелательные побочные эффекты при работе пользователя с системой.

Полиморфизм – способность объектов выбирать метод обработки поступившей команды на основе данных, принимаемых в сообщении. Объект может реагировать на одно и то же сообщение по разному, с учетом своей специфики. Например, при обработке команды просмотра объекта вызывается тот просмотрщик, который соответствует типу (расширению) файла данного объекта. Полиморфизм позволяет упростить исходные тексты программ, обеспечивает их развитие за счет введения новых способов обработки сообщений.

Цикл разработки объектно-ориентированной системы содержит несколько этапов, но в отличие от структурного подхода в нем нет строгой последовательности их выполнения. Процесс носит принципиально итеративный характер, что в наибольшей мере отвечает потребностям разработки.

Более детально преимущества объектно-ориентированного подхода состоят в следующем:

• появляется возможность распараллеливания работ;

• упрощается внесение изменений в модель предметной области;

• обеспечивается гибкость архитектуры создаваемой системы;

• облегчается повторное использование уже разработанных элементов (использование типовых решений);

• обеспечивается естественность описания объектов и связей между ними.

К недостаткам подхода относится то, что он в большей степени ориентирован на системных аналитиков и программистов, чем на других участников проекта (например, конструкторов или технологов). Поэтому в последнее время получают развитие инструментальные средства, содержащие дополнительные возможности – возможность имитационного моделирования работы создаваемой системы и возможность представлять в моделях плохо формализуемые знания о предметной области (инженерия знаний).

Тем не менее, объектно-ориентированный подход продолжает сегодня оставаться основным при создании сложных информационных систем. Для его поддержки разрабатываются специальные CASE-средства и языки, среди которых лидирующее положение занимает язык UML (Unified Modeling Language). Основой языка является совокупность специальных диаграмм, описывающих:

• функциональность создаваемой системы (диаграммы использования);

• взаимодействие системы и пользователя (диаграммы взаимодействия);

• структуру классов и подклассов объектов (диаграммы классов);

• взаимодействие объектов модели (диаграммы взаимодействия объектов);

• последовательность событий, заключающихся в воздействиях одного объекта на другой (диаграммы последовательностей или сценариев);

• структуру сообщений между объектами (диаграммы кооперации);

• последовательность событий, происходящих в системе (диаграммы состояний и диаграммы деятельности);

• физическую организацию системы (диаграммы компонентов и диаграммы развертывания).

Достаточно известной инструментальной системой, поддерживающей язык UML, является система Rational Rose (разработка компании Rational Software). Наиболее известный путь практического использования объектно-ориентированного подхода в нашей стране – построение моделей технологической подготовки производства предприятий машиностроительного и приборостроительного профиля.