2 Принципы организации информации о системе для эффективной обработки на эвм

2.1 Анализ современных средств структурного анализа систем и их применение

Средства структурного анализа систем применяются при построении логической модели системы, что является обязательной частью дипломного проекта студентов специальности «Информационные технологии проектирования». В процессе выполнения дипломных проектов студенты выполняют ряд этапов разработки программных продуктов, связанных с анализом различных систем и формализацией информации об их строении и функционировании. Целью анализа является полное всестороннее описание системы и построение функциональной логической модели системы (спецификации системы). Затем рассматривается физическая модель системы.

В частности при объектно-ориентированном проектировании (ОПП) модели проектирования можно представить в следующем виде (рисунок 2.1) [32].

Рисунок - Виды моделей при ОО анализе и проектировании систем

При ОО - подходе также строится логическая модель системы. При разработке логической структуры системы выделяются:

- статические аспекты (показывают структурные отношения – они более устойчивы). Поведение системы описывается при рассмотрении;

- динамические аспекты системы, в частности, базовыми логическими структурами являются структура или диаграмма классов и диаграмма объектов (кооперация). Диаграмма объектов менее статична и может существенно отличаться от диаграммы классов.

Диаграмма классов показывает, какие классы существуют в программе и как они взаимосвязаны между собой, как обеспечивается видимость объекта классов (включение, ссылка и объект).

Диаграмма объектов – это диаграмма времени исполнения. Показывает механизмы (иногда последовательность) взаимодействия объектов.

Обе диаграммы структурные.

Существуют и диаграммы поведения.

На физическом уровне средства реализации не рассматривают.

При разработке физической структуры разрабатывают модульную структуру, где определяют в каком месте объявить классы объекты.

Такими физическими элементами физической структуры являются компоненты в виде DLL.

Строят также диаграммы процессов. Они показывают, какому процессору в системе приписать конкретный процесс и как управлять процессами.

Первые две диаграммы служат для описания ключевых абстракций ПО, остальные две – описывают конкретные программные реализации, а также аппаратные реализации.

Проанализируем существующие методики разработки и представления логической структуры системы и ее физической структуры.

На этапе разработки логических и физических моделей (статические аспекты) решаются вопросы, которые при рассмотрении представляются в виде:

логическое представление системы

- диаграмма классов, какие классы и как они связаны между собой;

- диаграмма объектов, какие механизмы обеспечивают взаимодействие объектов;

физическая структура системы:

- диаграмма модулей, в каком месте объявлять классы и объекты;

- диаграмма процессов, какому процессу приписать конкретный процесс, как управлять процессами.

Первые две диаграммы служат для описания ключевых абстракций проекта. Оставшиеся две диаграммы описывают конкретные программные и аппаратные компоненты реализации проекта. Применяются и средства структурного анализа систем.

При структурном подходе для целей моделирования систем вообще и структурного анализа в частности используют три группы инструментальных средств, иллюстрирующих:

- функции, которые система должна выполнять;

- отношения между данными;

- зависящее от времени поведение системы (аспекты реального времени).

Представление информации требует использования наглядных диаграммных методик. Существует множество различных средств визуализации информации, которые применяются на практике. Выбор этих средств зависит от решаемой задачи, поэтому рассмотрим ряд наиболее часто используемых для указанных задач диаграмм и методик  [4]:

- DFD (Data Flow Diagrams) - диаграммы потоков данных; совместно со словарями данных и спецификациями процессов (миниспецификация) иллюстрируют функции (процессы), которые система должна выполнять;

- ERD (Entity Relationship Diagrams) - диаграммы сущность- связь показывают отношения между данными;

- STD (State Transition Diagrams) - диаграммы перехода состояний показывают зависящее от времени поведение системы (аспекты реального времени).

Перечисленные средства дают полное описание системы независимо от её новизны (рисунок 2.2). Производится построение функциональной логической спецификации - подробное описание того, что должна делать система, без рассмотрения путей реализации (чёткое представление о конечных результатах). Логическая DFD показывает внешнее по отношению к системе источники и стоки (адресаты) данных, идентифицирует логические функции (процессы) и группы элементов данных, связывающих одну функцию с другой (потоки), идентифицирует хранилища (накопители) данных.

Структуры потоков данных хранятся и анализируются в словарях данных. Каждая логическая функция может быть детализирована с помощью DFD нижнего уровня. В случае наличия реального времени используют STD - диаграммы.

Рисунок 2.1 - Компоненты логической модели системы и виды диаграмм