Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Case-технологии и язык UML. Учебно-методическое пособие
.pdf
Л. С. Носова
CASE-ТЕХНОЛОГИИ И ЯЗЫК UML
Учебно-методическое пособие
2-е электронное издание (стереотипное)
ОУ ВО «ЮУИУиЭ», Челябинск
Ай Пи Эр Медиа, Саратов
2019
УДК 004
ББК 32.973я73
Н84
Автор:
Носова Л. С. — к.п.н., доцент кафедры информационных,
математических и естественнонаучных дисциплин
ОУ ВО «Южно-Уральский институт управления и экономики»
Рецензенты:
Лебедева Т. Н. — к.п.н., доцент кафедры информационных,
математических и естественнонаучных дисциплин
ОУ ВО «Южно-Уральский институт управления и экономики»;
Дмитриева О. А. — к.п.н., доцент кафедры информатики,
информационных технологий и методики обучения информатике
ФГБОУ ВО «Челябинский государственный педагогический университет»;
Иванова О. Н. — к.п.н., доцент кафедры системного программирования
ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (НИУ)
Носова, Л. С.
Н84 Case-технологии и язык UML : учебно-методическое пособие / Л. С. Носова. —
2-е эл. изд. (стер.) — Челябинск : ОУ ВО «Южно-Уральский институт управления и
экономики»; Саратов : Ай Пи Эр Медиа, 2019. — 67 с.
ISBN 978-5-4486-0670-0
Предлагаемое пособие представляет курс теоретических вопросов и лабораторных занятий по
основам языка UML. В пособии сквозным примером представлена последовательность проектирования
информационной системы с помощью диаграмм UML. Целью учебного пособия является оказание
помощи студентам в формировании профессиональных компетенции по овладению навыками в
объектно-ориентированном проектировании.
Данное учебное пособие можно использовать для самостоятельного изучения дисциплины «Caseтехнологии и язык UML», при подготовке к экзаменам и курсовой работе, а также в качестве
методических рекомендаций для преподавателей.
Учебное пособие предназначается для студентов, обучающихся по направлению 09.03.02
«Информационные системы и технологии» при изучении дисциплины «Case-технологии и язык UML»,
всех форм обучения.
Для создания электронного издания использовано:
Приложение pdf2swf из ПО Swftools, ПО IPRbooks Reader,
разработанное на основе Adobe Air
УДК 004
ББК 32.973я7
ISBN 978-5-4486-0670-0
© Носова Л. С., 2016
© ОУ ВО «Южно-Уральский институт
управления и экономики», 2019
© Оформление. ООО «Ай Пи Эр Медиа», 2019
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 4
Лабораторная работа №1 ........................................................................................ 6
Лабораторная работа №2 ...................................................................................... 11
Лабораторная работа №3 ...................................................................................... 21
Лабораторная работа №4 ...................................................................................... 31
Лабораторная работа №6 ...................................................................................... 36
Лабораторная работа №7 ...................................................................................... 44
Лабораторная работа №8 ...................................................................................... 52
Лабораторная работа №9 ...................................................................................... 61
ПРИЛОЖЕНИЕ ..................................................................................................... 63
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................................................... 66
3
ВВЕДЕНИЕ
Код
компетенции
Наименование компетенции
ПК-10
способностью разрабатывать, согласовывать и выпускать все виды
проектной документации
Проектирование программного обеспечения (ПО) в настоящее время
определяется методами, основанными на международных стандартах. Учеными
выделены два подхода к проектированию ПО: структурный и объектноориентированный. Данное пособие рассматривает объектно-ориентированный
подход с применение универсального языка моделирования UML.
Представленный материал в настоящее время апробируется в процессе
преподавания дисциплины «Case-технологии и язык UML» в ОУ ВО «Южно-
Уральский институт управления и экономики» в рамках подготовки по
направлению бакалавриата 09.03.02 «Информационные системы и технологии».
Данное учебное пособие может быть использовано также студентами других
направлений и специальностей, которым будет интересна объектноориентированная методология, в частности объектно-ориентированное
проектирование, а также преподавателям вузов и колледжей.
Учебное пособие нацелено на оказание помощь студентам в
формировании их общекультурных и профессиональных компетенций в
соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом
высшего образования: 09.03.02 «Информационные системы и технологии».
Компетенции, формируемые в освоения дисциплины, представлены в таблице
1.
Таблица 1– Формируемые компетенции
Целью дисциплины «Case-технологии и язык UML» выступает
знакомство студентов с технологиями автоматизации проектирования
программного обеспечения, основанных на использовании универсального
языка моделирования UML. В пособии освещаются вопросы, касающиеся
языка UML, его нотации, семантики. Таким образом, формируется
представление об унифицированном процессе разработки программного
обеспечения, сопровождаемого выпуском проектной документации –
разработкой диаграмм языка UML.
Дисциплина «Case-технологии и язык UML» осуществляет:
4
− подготовку выпускников к проектно-технологической деятельности в
области создания компонентов программных комплексов и баз данных,
автоматизации технологических процессов с использованием современных
инструментальных средств и технологий программирования;
− подготовку выпускников к комплексным инженерным исследованиям
для решения задач, связанных с разработкой программных средств, к работе по
созданию программного обеспечения в проектных группах;
− обучение методам командной работы.
После изучения данной дисциплины выпускник должен решать
следующие профессиональные задачи в соответствии с видами
профессиональной деятельности.
Проектно-конструкторская деятельность:
− предпроектное обследование (инжиниринг) объекта проектирования,
системный анализ предметной области, их взаимосвязей;
− техническое проектирование (реинжиниринг);
− рабочее проектирование;
− выбор исходных данных для проектирования;
− моделирование процессов и систем;
− разработка, согласование и выпуск всех видов проектной
документации.
Особенность состоит в том, что на протяжении всего курса в процессе
выполнения лабораторных работ, студенты помимо заданий будут
разрабатывать индивидуальные проекты и готовить для них документацию. В
качестве таких проектов могут выступать их курсовые работы или реальные
заказы образовательной организации.
5
Лабораторная работа №1
Знакомство с языком UML
Цель: изучить особенности языка UML, виды диаграмм в UML.
Теоретические вопросы
UML – unified modeling language – унифицированный язык
моделирования. Годом его создания считается 1994, когда Гради Буч и Джеймс
Рамбо объединили свои разработки – методы проектирования и анализа – и
создали так называемый унифицированный метод (Unified method). Ранее
разработанные методы до языка UML, которые повлияли на UML,
представлены на рис. 1.
Рис. 1 – Предшественники языка UML
Язык UML имеет следующие стандарты:
– ISO/IEC 19501:2005 Information technology – Open Distributed Processing
– Unified Modeling Language (UML) Версия 1.4.2.
– В октябре 2004 г. появилась версия UML 2.0.
6
– В июне 2015 г. вышла версия UML 2.5.
UML 2.4.1 принят в качестве международного стандарта ISO/IEC 19505-1,
19505-2.
Авторы языка UML определяют его как графический язык моделирования
общего назначения. Это значит, что язык можно применять для проектирования
различных систем (от стула до сложной аппаратно-программной системы или
полета космического корабля). UML предназначен для спецификации,
визуализации, проектирования и документирования всех артефактов
(документов), создаваемых в ходе разработки.
По сути, язык UML позволяет разработчикам строить модели любых
программ, т.е. он позволяет осуществлять процесс проектирования. Затем по
сформированным моделям можно производить генерацию каркасного кода
проектируемых приложений.
Также в проектировании применяется процесс «реверс-инжиниринга»
или «реинжениринга», когда осуществляется создание UML-моделей из
существующего кода приложения.
Язык UML также используется для документирования. Диаграммы UML
сами по себе являются документами, понятными как специалистам, так и
неспециалистам. При неясностях любой элемент диаграммы можно снабдить
текстовым комментарием.
Важно то, что язык UML не является языком программирования и кроме
того, UML также не является и средством программирования. Он предназначен
для моделирования, т.е. для создания моделей любого уровня абстракции для
систем из любой предметной области.
В настоящее время различные CASE-средства реализуют моделирование
с помощью UML. Существуют различные программные пакеты, позволяющие
создавать модели UML:
– IBM Rational Rose.
– Borland Together.
– Gentleware Poseidon.
– Microsoft Visio.
– Telelogic TAU G2.
– Star UML и др.
UML создавался американскими учеными, поэтому возникает сложность
в переводе терминов на русский язык. В связи с этим от версии к версии может
7
существовать несколько вариантов перевода. Часто при переводе используется
транскрипция.
Рассмотрим нотацию языка UML. Нотация – это то, что для других
языков называется синтаксисом.
В языке UML используется четыре вида элементов нотации:
– фигуры;
– линии;
– значки;
– надписи.
Диаграммы UML предназначены для визуального отображения моделей и
их компонентов.
Язык UML версии 2.0 содержит 13 типов диаграмм (рис. 2). Они делятся
на:
– структурные диаграммы (6 видов);
– диаграммы поведения (3 вида);
– диаграммы взаимодействия (4 вида);
Язык UML версии 2.5 делит диаграммы на два вида: структурные и
диаграммы поведения (рис. 3).
Рис. 2 – Виды диаграмм в UML 2.0
8
Рис. 3 – Виды диаграмм в UML 2.5
Возможная последовательность проектирования приложения с помощью
диаграмм представлена на рис. 4.
Рис. 4 – Последовательность проектирования приложения
9
Ход работы
№ п/п
Название диаграммы
Элементы нотации
Назначение диаграммы
Пример
№ п/п
Название этапа
Вид диаграммы
Задание 1. С помощью сети Интернет определите назначение каждого
вида диаграмм UML 2.0 и его нотацию. Результат оформите в таблицу (табл. 2).
Таблица 2 – Анализ диаграмм UML
Задание 2. С помощью сети Интернет осуществите поиск и представьте в
виде таблицы (табл. 3) все этапы проектирования программы и создаваемые на
этих этапах диаграммы UML.
Таблица 3 – Анализ диаграмм UML
Контрольные вопросы:
1. Каково назначение языка UML?
2. Что такое нотация?
3. Перечислите виды диаграмм в UML.
4. Приведите примеры программных средств, с помощью которых
можно создавать диаграммы UML.
5. Назовите особенности и назначение каждого вида диаграмм в UML.
6. Можно ли язык UML использовать для проектирования систем?
7. Можно ли язык UML использовать для документирования процесса
проектирования?
По завершении занятия студент должен:
1. Знать назначение языка UML.
2. Иметь представление об особенностях языка UML.
3. Знать классификацию диаграмм языка UML.
4. Иметь представление о назначении различных видов диаграмм UML.
5. Осуществлять выбор диаграммы в соответствии с этапом
проектирования системы.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]