Обзор технологий проектирования ис
Разработаны десятки технологий построения модели автоматизируемого объекта – предприятия. Технологии можно разделить на структурные и объектно-ориентированные. Структурные технологии имеют наибольшее распространение.
Структурной принято называть такую технологию исследования системы или процесса, которая начинается с общего обзора объекта исследования, а затем предполагает его последовательную детализацию.
Структурные технологии имеют 3 основные особенности:
Расчленение сложной системы на части, представляемые как «чёрные ящики», каждый из них выполняет определённую функцию системы управления;
Иерархическое упорядочение выделенных элементов системы с определёнием взаимосвязей между ними;
Использование графического представления взаимосвязей элементов системы.
Попросту говоря, это рисунки, на которых показан набор прямоугольников, определённым образом связанных между собой. В них также включается текстовая информация для обеспечения точного определения содержания функций и взаимосвязей.
В составе технологий структурного анализа к наиболее распространённым можно отнести следующие:
SADT – технология структурного анализа и проектирования, её подмножество – стандарт IDEF0;
DFD – диаграммы потоков данных;
RAD – технология быстрой разработки приложений.
STD – диаграммы переходов состояний.
Объектно-ориентированной технологией принято называть технологию, которая отличается от структурных технологий большим уровнем абстракции и основывается на представлении системы в виде совокупности объектов, взаимодействующих между собой путём передачи определённых сообщений. В качестве объектов предметной области могут служить конкретные предметы.
Объектно-ориентированная технология может служить не противопоставлением, а дополнением структурной технологии.
1. Технология sadt
Технология SADT разработана Дугласом Россом. Технология SADT представляет собой совокупность методов, правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями
Технология SADT может использоваться для моделирования широкого круга систем:
проектирования телефонных коммуникаций реального времени;
создания ПО командных и управляющих систем;
банковское дело;
системы наведения ракет;
организация материально-технического снабжения.
2. Технология idef
Технологию IDEF можно считать следующим этапом развития известной технологии функциональных систем SADT (Structured Analysis and Design Teqnique). Исторически IDEF0 как стандарт был разработан в 1981 году в рамках обширной программы автоматизации промышленных предприятий,
Целью технологии является построение функциональной схемы исследуемой системы, описывающей все необходимые процессы с точностью, достаточной для однозначного моделирования деятельности системы.
Функциональный блок представляет собой некоторую конкретную функцию в рамках рассматриваемой системы. На диаграмме функциональный блок изображается прямоугольником:
Функциональный блок
Стандарт IDEF включает в себя 14 основных технологий:
IDEF0 – используется для создания функциональных моделей;
IDEF1 - используется для создания информационных моделей;
IDEF2 - используется для построения динамических моделей;
IDEF3 – используется для моделирования процессов;
IDEF4 – используется для объектно-ориентированного проектирования;
IDEF14 – моделирование вычислительных сетей.
3. Технология DFD
В данной технологии исследуемый процесс разбивается на подпроцессы и представляется в виде сети, связанной потоками данных. Внешне DFD напоминает SADT, но отличается по набору используемых элементов. В их число входят процессы, потоки данных и хранилища. Хранилище позволяет описать данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами.
4. Технология RAD
Основная идея данной технологии заключается в том, что ИС разрабатывается путём расширения программных прототипов (В рамках спиральной модели), повторяя путь от детализации требований к детализации программного кода.
5. Технология STD
Технология STD используется для построения моделей, описывающих аспекты функционирования систем, зависящие от времени или реакции на события. Основными элементами STD являются текущее состояние, начальное состояние, переход, условие и действие.
CASE-технологии
CASE-технология (Computer Aided Software Engineering – Компьютерное Автоматизированное Проектирование Программного обеспечения) является своеобразной «технологической оснасткой», позволяющей осуществлять автоматизированное проектирование информационных технологий.
Под CASE-технологией понимают комплекс программных средств, поддерживающих процессы создания и сопровождения программного обеспечения, включая анализ и формулировку требований, проектирование, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом.
На данный момент в технологии разработки программного обеспечения существуют два основных подхода к разработке информационных систем, отличающиеся критериями декомпозиции: функционально-модульный (структурный) и объектно-ориентированный.
Функционально-модульный подход основан на принципе алгоритмической декомпозиции с выделением функциональных элементов и установления строгого порядка выполняемых действий.
Объектно-ориентированный подход основан на объектной декомпозиции с описанием поведения системы в терминах взаимодействия объектов.
Главным недостатком функционально-модульного подхода является однонаправленность информационных потоков и недостаточная обратная связь. В случае изменения требований к системе это приводит к полному перепроектированию, поэтому ошибки, заложенные на ранних этапах сильно сказываются на продолжительности и стоимости разработки. Другой важной проблемой является неоднородность информационных ресурсов, используемых в большинстве информационных систем. В силу этих причин в настоящее время распространение получил объектно-ориентированный подход.
В связи с наличием двух подходов к проектированию программного обеспечения существуют CASE-технологии ориентированные на структурный подход, объектно-ориентированный подход, а также комбинированный. Однако сейчас наблюдается тенденция переориентации инструментальных средств, созданных для структурных методов разработки, на объектно-ориентированные методы, что объясняется следующими причинами:
возможностью сборки программной системы из готовых компонентов, которые можно использовать повторно;
возможностью накопления проектных решений в виде библиотек классов на основе механизмов наследования;
простотой внесения изменений в проекты за счет инкапсуляции данных в объектах;
быстрой адаптацией приложений к изменяющимся условиям за счет использования свойств наследования и полиморфизма;
возможностью организации параллельной работы аналитиков, проектировщиков и программистов.