3. Проектування архітектури програмного забезпечення (Укладачі: а.О. Олійник, в.М. Льовкін)

Проектування архітектури програмного забезпечення виконується за результатами, отриманими при визначенні вимог до системи та розробленні технічного завдання на проект системи. Для цього необхідно обрати відповідний підхід, враховуючи особливості системи. За результатами пропонується виконати схематичне зображення обраної архітектури.

Проектування програмного забезпечення (Software Design) – процес визначення архітектури, компонентів, інтерфейсів та інших характеристик програмної системи чи її складових. Проектування програмного забезпечення можна розглядати як діяльність, результатом якої може бути:

– архітектурний або високорівневий дизайн (Architectural Design, Top-Level Design) – опис високорівневої структури та організації компонентів системи;

– деталізована архітектура (Software Detailed Design) – опис кожного компоненту в тому обсязі, що є необхідним для конструювання.

Мета процесу проектування архітектури системи полягає у визначенні того, як системні вимоги, які охоплюють ділові, організаційні, користувацькі вимоги, вимоги до безпеки, захищеності та інших критичних властивостей мають бути розподілені відносно елементів системи.

Архітектура програмного забезпечення (Software Architecture) – опис підсистем і компонентів програмної системи, а також зв’язків між ними. Архітектура визначає внутрішню структуру програмної системи, що проектується, задаючи спосіб організації або конструювання системи. Архітектура повинна ідентифікувати складові частини технічних та програмних засобів. Повинно гарантуватися, що всі системні вимоги розподіляються між цими складовими частинами.

На етапі проектування розроблюваного програмного забезпечення за обраною проблемою для дипломного проектування доцільною є розробка загальної схеми системи, яка представляє собою відповідну взаємодію основних структурних компонентів.

На основі аналізу предметної області за необхідністю можна розробити абстрактну модель системи мовою UML у вигляді, наприклад, таких діаграм:

– діаграма класів, за допомогою якої виконується представлення статичної структури моделі системи для визначення основних сутностей проблеми, їх властивостей, функціональності та взаємозв’язку;

– діаграма прецедентів, за допомогою якої виконується моделювання динамічних аспектів системи для встановлення функціональних вимог до системи, що розробляється.

Можна побудувати й інші типи діаграм (діаграми пакетів, компонентів, станів, діяльності, кооперації, послідовності), якщо це на думку студента-дипломника дасть можливість представити систему у вигляді, більш зручному для наступного переводу її в програмний код на третьому етапі виконання дипломного проекту, пов’язаному з програмною реалізацією.

Крім того, для побудови архітектури програмного забезпечення можна використати інші відомі схеми проектування, наприклад, схему проектування Model-view-controller (MVC), що полягає у використанні декількох шаблонів проектування, за допомогою яких модель даних програми, користувацький інтерфейс і взаємодія з користувачем розділені на три окремих компоненти.

Приклади побудови моделей програмного забезпечення у вигляді різноманітних схем, діаграм тощо наведено у методичних вказівках з дисциплін «Моделювання програмного забезпечення» й «Архітектура та проектування програмного забезпечення».

Рекомендована література

1. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з дисципліни “Архітектура та проектування програмного забезпечення” для студентів напряму підготовки 6.050103 “Програмна інженерія” (всіх форм навчання) / А.О. Олійник, Т.О. Колпакова, В.М. Льовкін. – Запоріжжя: ЗНТУ, 2012. – 72 с.

2. Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічного завдання з дисципліни “Архітектура та проектування програмного забезпечення” для студентів напряму підготовки 6.050103 “Програмна інженерія” (всіх форм навчання) / А.О. Олійник, Т.О. Колпакова, В.М. Льовкін. – Запоріжжя: ЗНТУ, 2012. – 26 с.

3. МакКоннелл С. Совершенный код. Практическое руководство по разработке программного обеспечения / С. МакКоннелл. – Спб.: Питер, 2007. – 896 с.

4. Якобсон А. Унифицированный процесс разработки программного обеспечения / А. Якобсон, Г. Буч, Д. Рамбо. – СПб.: Питер, 2002. – 496 с.

5. Мацяшек Л.А. Анализ требований и проектирование систем. Разработка информационных систем с использованием UML : Пер. с англ. / Л.А. Мацяшек. – М.: Издательский дом “Вильямс”, 2002. – 432 с.

6. Буч Г. Язык UML. Руководство пользователя / Гради Буч, Джеймс Рамбо, Ивар Якобсон. – М.: ДМК Пресс, 2006. – 496 с.

7. Скотт Б. Проектирование веб-интерфейсов: Пер. с англ. / Б. Скотт, Т. Нейл. – СПб.: Символ-Плюс, 2010. – 352 с.