Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методы и средства проектирования информационных систем и технологий. Учебное пособие.pdf
выполните двойной щелчок левой кнопкой мыши. В появившемся
окне свойств выберите соответствующий класс, а затем из списка
нужное состояние. Для соединения состояний с состояниями объектов необходимо использовать элемент «Состояние объектов».
Содержание отчета
В отчете по лабораторной работе 17 должен быть приведен
процесс поэтапного построения диаграммы деятельности.
Контрольные вопросы
1. Какова роль диаграмм деятельности в проектировании информационных систем?
2. Что описывает состояние деятельности на диаграмме деятельности?
3. В чем сходство и в чем отличия диаграмм состояний и деятельности?
4. С какими схемами, используемыми в структурном программировании можно сравнить диаграмму деятельности? Что у них
общего и в чем отличия?
5. Каким образом на диаграмме деятельности отображается
разветвление процесса?
6. Для чего на диаграмме деятельности используется элемент
«Дорожка»?
Литература
Основная:1–4.
Дополнительная: 1–4.
18. ДИАГРАММА КОМПОНЕНТОВ
Цель – изучение основных возможностей создания и
редактирования диаграмм компонентов в MS Visio
Формируемые компетенции или их части: ПК-1; ПК-2; ПК-3;
ПК-4; ПК-30.
Теоретическая часть
Диаграммы компонентов показывают, как выглядит модель на
физическом уровне. На них изображены компоненты программно-
141
го обеспечения и связи между ними. При этом на такой диаграмме
выделяют два типа компонентов: исполняемые компоненты и биб-
лиотеки кода.
Каждый класс модели (или подсистема) преобразуется в компонент исходного кода. После создания они сразу добавляются к
диаграмме компонентов. Между отдельными компонентами изображают зависимости, соответствующие зависимостям на этапе
компиляции или выполнения программы.
На рис. 18.1 изображена одна из диаграмм компонентов для
банковской системы.
Рис. 18.1. Диаграмма компонентов для клиентской части системы
На этой диаграмме показаны компоненты для клиентской части системы. В данном случае система разрабатывается на языке
C++. У каждого класса имеется свой собственный заголовочный
файл и файл с расширением .СРР, так что каждый класс преобра-
142
зуется в свои собственные компоненты на диаграмме. Например,
класс ATM Screen преобразуется в компонент ATM Screen диаграммы. Он преобразуется также и во второй компонент ATM
Screen. Вместе эти два компонента представляют тело и заголовок
класса ATM Screen. Выделенный (залитый) компонент называется
спецификацией пакета (package specification) и соответствует файлу тела класса ATM Screen на языке C++ (файл с расширением
*.cpp). Невыделенный компонент (не залитый) также называется
спецификацией пакета, но соответствует заголовочному файлу
класса языка C++ (файл с расширением *.h).
Компонент АТМ.ехе является спецификацией задачи и представляет поток обработки информации (thread of processing). В данном
случае поток обработки является исполняемой программой.
Компоненты соединены штриховой линией, что соответствует
зависимостям между ними. Например, класс Card Reader зависит
от класса ATM Screen. Это означает, что для того, чтобы класс
Card Reader мог быть скомпилирован, класс ATM Screen должен
уже существовать. После компиляции всех классов может быть создан исполняемый файл ATMClient.exe.
Пример банковской системы содержит два потока обработки,
и таким образом получаются два исполняемых файла. Один из них
– это клиентская часть системы, она содержит компоненты Cash
Dispenser, Card Reader и ATM Screen. Второй файл – это сервер,
включающий в себя компонент Account. Диаграмма компонентов
для сервера показана на рис. 18.2.
Рис. 18.2. Диаграмма компонентов для сервера
143
Как видно из примера, у системы может быть несколько диаграмм компонентов в зависимости от числа подсистем или исполняемых файлов. Каждая подсистема является пакетом компонентов. В общем случае пакеты – это совокупности компонентов.
Пример банковской системы содержит два пакета: клиентская
часть и сервер.
Диаграммы компонентов применяются теми участниками проекта, кто отвечает за компиляцию системы. Из нее видно, в каком
порядке надо компилировать компоненты, а также какие исполняемые компоненты будут созданы системой. На такой диаграмме
показано соответствие классов реализованным компонентам. Она
нужна там, где начинается генерация кода.
Задания к работе
1. Изучите возможности описания файловой структуры проек-
тируемой ИС.
2. Определите архитектуру разрабатываемой системы.
3. Устанавливать зависимости между программными компо-
нентами, в роли которых может выступать исходный и исполняемый код.
Методика выполнения работы
1. Откройте файл UML, созданный в работе 12.
2. В проводнике по модели UML, щелкнув правой кнопкой
мыши по папке «Основной пакет», выберите команду меню «Создать» и далее – «Схема компонентов».
3. У рабочего листа MS Visio появится название «Компонент1». Переименуйте созданный лист, задав ему имя ДКм (сокращенно от «Диаграмма компонентов»).
4. Разместите в необходимом количестве элемент «Компонент» и задать для них необходимые параметры.
5. Для соединения компонентов между собой используйте
элементы «Зависимость».
6. Для более наглядного представления программных компонентов используется соответствующий шаблон графических элементов. Для этого нужно выбрать «Открыть группу элементов» –
«Программы и базы данных» – «Сеть» …
144
Содержание отчета
В отчете по лабораторной работе 18 должен быть приведен
процесс поэтапного построения диаграммы компонентов.
Контрольные вопросы
1. Какова роль диаграмм компонентов в проектировании информационных систем?
2. Что такое диаграммы реализации, и какие виды диаграмм
UML относятся к этой категории.
3. Что собой в языке UML представляет компонент?
4. Какие виды компонентов используются в UML?
5. Какие стереотипы определены в языке UML для компонентов?
6. Какую роль на диаграмме компонентов играют интерфейсы?
7. Для чего на диаграмме используются зависимости?
Литература
Основная:1–4.
Дополнительная: 1–4.
19. ДИАГРАММА РАЗВЕРТЫВАНИЯ
Цель – изучение основных возможностей создания и
редактирования диаграмм развертывания в MS Visio.
Формируемые компетенции или их части: ПК-1; ПК-2; ПК-3;
ПК-4; ПК-30.
Теоретическая часть
Для представления общей конфигурации и топологии инфор-
мационной системы или ее частей в UML используются диаграммы развертывания.
Диаграмма развертывания предназначена для визуализации
элементов и компонентов программы, существующих лишь на этапе ее исполнения (runtime). При этом представляются только компоненты-экземпляры программы, являющиеся исполняемыми файлами или динамическими библиотеками. Те компоненты, которые
не используются на этапе исполнения, на диаграмме развертывания не показываются. Так, компоненты с исходными текстами про-
145
грамм могут присутствовать только на диаграмме компонентов. На
диаграмме развертывания они не указываются.
Диаграмма развертывания содержит графические изображения
процессоров, устройств, процессов и связей между ними. В отличие от диаграмм логического представления, диаграмма развертывания является единой для системы в целом, поскольку должна
всецело отражать особенности ее реализации. Разработка диаграммы развертывания, как правило, является последним этапом спецификации модели программной системы.
Основными целями разработки диаграмм развертывания являются:
– определение распределения компонентов системы по ее физическим узлам;
– моделирование физических связей между всеми узлами реализации системы на этапе ее исполнения;
– выявление узких мест системы и реконфигурация ее топологий для достижения требуемой производительности.
Узел (node) представляет собой некоторый физически существующий элемент системы, обладающий определенным вычислительным ресурсом. В качестве вычислительного ресурса узла может рассматриваться наличие некоторого объема электронной или
магнитооптической памяти или процессора. В последней версии
языка UML понятие узла расширено и может включать в себя не
только вычислительные устройства, но и другие механические или
электронные устройства, такие как датчики, принтеры, модемы,
цифровые камеры, сканеры и манипуляторы.
Графически на диаграмме развертывания узел изображается в
форме трехмерного куба. Узел имеет собственное имя, которое
указывается внутри его графического символа. Сами узлы могут
представляться как в качестве типов, так и в качестве экземпляров.
В первом случае имя узла записывается без подчеркивания и
начинается с заглавной буквы. Во втором – имя узла-экземпляра
записывается в виде <имя узла ':' имя типа узла>. Имя типа узла
указывает на некоторую разновидность узлов, присутствующих в
модели системы.
Например, аппаратная часть системы может состоять из нескольких компьютеров, каждый из которых соответствует отдельному узлу-экземпляру в модели. Однако все эти узлы-экземпляры
146
относятся к одному типу узлов, а именно узлу с именем типа
«Компьютер».
Так же, как и на диаграмме компонентов, изображения узлов
могут расширяться, чтобы включить некоторую дополнительную
информацию о спецификации узла. Если дополнительная информация относится к имени узла, то она записывается под этим именем в форме помеченного значения.
Если необходимо явно указать компоненты, которые размещаются на отдельном узле, то это можно сделать двумя способами.
Первый позволяет разделить графический символ узла на две секции горизонтальной линией. В верхней секции записывают имя узла, а в нижней размещенные на этом узле компоненты. Второй
способ разрешает показывать на диаграмме развертывания узлы с
вложенными изображениями компонентов. Однако нужно учитывать, что в качестве таких вложенных компонентов могут выступать только исполняемые компоненты.
В качестве дополнения к имени узла могут использоваться
различные стереотипы, которые явно специфицируют назначение
этого узла. Хотя в языке UML стереотипы для узлов не определены, в литературе встречаются следующие их варианты: «процессор», «датчик», «модем», «сеть» и другие, которые самостоятельно
могут быть определены разработчиком. На диаграммах развертывания для различных физических устройств также допускаются
специальные графические обозначения, поясняющие и раскрывающие назначение или выполняемые устройством функции.
Кроме изображений узлов, на диаграмме развертывания указываются отношения между ними. В качестве отношений выступают физические соединения между узлами и зависимости между
узлами и компонентами, изображения которых тоже могут присутствовать на диаграммах развертывания.
Соединения являются разновидностью ассоциации и изображаются отрезками линий без стрелок. Наличие такой линии указывает на необходимость организации физического канала для обмена информацией между соответствующими узлами. Характер соединения может быть дополнительно специфицирован примечанием, помеченным значением или ограничением.
Кроме соединений на диаграмме развертывания могут присутствовать отношения зависимости между узлом и развернутыми на
147
нем компонентами. Подобный способ является альтернативой
вложенному изображению компонентов внутри символа узла, что
не всегда удобно, поскольку делает этот символ излишне объемным. Поэтому при большом количестве развернутых на узле компонентов соответствующую информацию можно представить в
форме отношения зависимости.
Диаграммы развертывания могут иметь сложную структуру,
включающую вложенные компоненты, интерфейсы и другие аппаратные устройства.
Разработка диаграммы развертывания начинается с идентификации всех аппаратных, механических и других типов устройств,
которые необходимы для выполнения системой всех своих функций. В первую очередь специфицируются вычислительные узлы
системы, обладающие памятью и/или процессором. При этом используются имеющиеся в языке UML стереотипы, а в случае их
отсутствия разработчики могут определить новые стереотипы. Отдельные требования к составу аппаратных средств могут быть заданы в форме ограничений, свойств и помеченных значений.
Дальнейшее построение диаграммы развертывания связано с
размещением всех исполняемых компонентов диаграммы по узлам
системы. Если отдельные исполняемые компоненты оказались не
размещенными, то подобная ситуация должна быть исключена
введением в модель дополнительных узлов, содержащих процессор и память.
Задания к работе
1. Изучите возможности описания, на какой платформе и на
каких вычислительных средствах реализована информационная
система.
2. Рассмотрите возможность отображения физических
устройств, которые будут участвовать в работе проектируемой информационной системы.
3. Выявите узкие места системы и реконфигурируйте ее топо-
логию для достижения требуемой производительности.
Методика выполнения работы
1. Открыть файл UML, созданный в работе 12.
2. В проводнике по модели UML щелкнув правой кнопкой
мыши по папке «Основной пакет», выберите команду меню «Создать» и далее – «Топологическая схема».
148
3. У рабочего листа MS Visio появится название «Развертыва-
ние-1». Переименуйте созданный лист, дав ему имя ДР (сокращенно от «Диаграмма развертывания»).
4. Разместите в необходимом количестве элементы:
– «Узел» и задайте для них необходимые параметры;
– «Компонент» и соотнесите их с соответствующими узлами.
5. Для соединения узлов между собой используйте элементы
«Сообщение», а для соединения узлов и компонентов – элемент
«Зависимость».
6. Для более наглядного представления программных компо-
нентов можно использовать соответствующий шаблон графических элементов. Для этого нужно выберите «Открыть группу элементов» – «Программы и базы данных» – «Сеть» …
Содержание отчета
В отчете по лабораторной работе 19 должен быть приведен
процесс поэтапного построения диаграммы развертывания.
Контрольные вопросы
1. Какова роль диаграмм развертывания в проектировании ин-
формационных систем?
2. Какие группы специалистов участвуют в разработке диа-
грамм развертывания?
3. Является ли диаграмма развертывания единой для системы
в целом или может ли она описывать какую-то ее часть?
4. В каких случаях использование диаграммы развертывания
нецелесообразно?
5. Что собой в языке UML представляет узел?
6. Какие виды узлов используются в UML?
7. В чем разница между элементами «Узел» и «Экземпляр узла»?
8. Для чего на диаграммы развертывания могут быть пред-
ставлены компоненты? Какие виды компонентов для этого используются?
9. Какую роль на диаграмме развертывания играют интерфейсы?
10. Для чего на диаграмме развертывания используются сооб-
щения и зависимости?
Литература
Основная:1–4.
Дополнительная: 1–4.
149
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Гвоздева Т. В., Баллод Б. А. Проектирование информацион-
ных систем: учеб. пособие. Ростов-на-Дону: Феникс, 2009. 508 с.
2. Грекул В. И., Денищенко Г. Н., Коровкина Н. Л. Проектиро-
вание информационных систем: учеб. пособие. М.: Интернетуниверситет Информационных Технологий: Бином. Лаборатория
знаний, 2008. 300 с.
3. Информационные системы и технологии в экономике и
управлении: учебник / под ред. В. В. Трофимова; Санкт-Петербург.
гос. ун-т экономики и финансов. М.: Юрайт, 2011. 478 с.
4. Крупский А. Ю., Феоктистова Л. А. Разработка и стандарти-
зация программных средств: учебное пособие. М. «Дашков и К»,
2008. 100 с.
Дополнительная
1. Блюмин А. М., Печеная Л. Т., Феоклистов Н. А. Проектиро-
вание систем информационного, консультационного и инновационного обслуживания: учеб. пособие. М.: Дашков и К`, 2008. 352 с.
2. Благодатских В. А., Волнин В. А., Поскакалов К. Ф. Стандартизация разработки программных средств. М.: Финансы и статистика, 2003. 288 с.
3. Орлов С. А. Технологии разработки программного обеспечения. Спб.: Питер, 2003.
4. Вендров А. М. Проектирование программного обеспечения
экономических информационных систем: учебник. М.: Финансы и
статистика, 2002. 352 с.
150