Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование и разработка информационных систем. Учебное пособие для СПО
.pdf
СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
_____________________________________________________________
Г.В. Абрамов, И.Е. Медведкова, Л.А. Коробова
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
И РАЗРАБОТКА
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ СПО
2-е издание
Рекомендовано Учебно-методическим отделом СПО в качестве
учебного пособия для использования в учебном процессе
образовательными учреждениями среднего
профессионального образования по укрупненной группе профессий
и специальностей «Информатика и вычислительная техника»
Саратов
Профобразование
2024
УДК 681.3
ББК З2.973.2
А16
Авторы:
Абрамов Г.В.— д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой
математического обеспечения ЭВМ
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет»;
Медведкова И.Е. — канд. техн. наук, доц., доц. кафедры
Высшей математики и информационных технологий
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет
инженерных технологий»;
Коробова Л.А. — канд. техн. наук, доц., доц. кафедры
высшей математики и информационных технологий ФГБОУ ВО «Воронежский
государственный университет инженерных технологий»
Абрамов, Геннадий Владимирович.
А16 Проектирование и разработка информационных систем : учебное
пособие для СПО / Г.В. Абрамов, И.Е. Медведкова, Л.А. Коробова. —
2-е изд. — Саратов : Профобразование, 2024. — 169 с. — (Среднее
профессиональное образование). — Текст : электронный.
ISBN 978-5-4488-2259-9
В учебном пособии рассмотрены базовые этапы жизненного цикла ин-
формационных систем, изложены методологии и нотации проектирования, описаны каноническое проектирование и документирование проекта, предложены модели проектирования. После каждой главы даны вопросы и задания для проверки
знаний студентов.
Подготовлено с учетом требований Федерального государственного обра-
зовательного стандарта среднего профессионального образования.
Предназначено для изучения дисциплин «Проектирование и разработка
информационных систем», «Проектирование информационных систем», «Разработка информационных систем» по укрупненной группе профессий и специальностей «Информатика и вычислительная техника».
Учебное электронное издание
ISBN 978-5-4488-2259-9 © Абрамов Г.В., Медведкова И.Е.,
Коробова Л.А., 2020
© ООО «Профобразование», 2024
Учебное пособие
Абрамов Геннадий Владимирович
Медведкова Ирина Евгеньевна
Коробова Людмила Анатольевна
Редактор А.Д. Матлахова
Технический редактор, компьютерная верстка М.В. Половникова
Корректор Е.А. Волкова
Обложка Я.А. Кирсанов, С.С. Сизиумова
Подписано к использованию 19.09.2024. Объем данных 6,87 Мб.
ООО «Профобразование»
8-800-511-14-70 (бесплатный звонок по России)
E-mail: office@profspo.ru, sale@profobr.pro
4
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ......................................................................... 7
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ....................................................... 8
ВВЕДЕНИЕ В ДИСЦИПЛИНУ ............................................... 10
ГЛАВА 1. БАЗОВЫЕ ЭТАПЫ ЖИЗНЕННОГО
ЦИКЛА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ......................... 17
1.1. Системный анализ ................................................................. 18
1.1.1. Предпроектные исследования ........................................... 19
1.1.2. Требования к проекту ........................................................ 20
1.1.3. Методы сбора требований ............................................... 21
1.1.4. Функциональные и нефункциональные требования ........ 23
1.1.5. Методы описания требований ......................................... 26
1.1.6. Специфицирование требований ........................................ 27
1.1.7. Аттестация требований .................................................. 27
1.1.8. Управление требованиями ................................................. 28
1.2. Проектирование (системный синтез) .................................. 31
1.3. Кодирование (системный синтез) ........................................ 33
1.4. Верификация и аттестация ................................................... 36
1.4.1. Тестирование на этапе разработки требований ........... 38
1.4.2. Тестирование на этапе проектирования ......................... 40
1.4.3. Тестирование на этапе кодирования ............................... 41
1.5. Внедрение ............................................................................... 49
1.6. Эксплуатация системы .......................................................... 51
1.7. Вывод из эксплуатации ......................................................... 52
Вопросы и задания для самопроверки ........................................ 52
ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИИ И НОТАЦИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ................................................................ 54
2.1. Декомпозиция (структурирование) систем ......................... 54
2.2. Методологии проектирования .............................................. 56
2.3. Функциональная методика и стандарты IDEF .................... 61
2.4. Объектно-ориентированная методика и язык UML ........... 65
2.4.1. Объекты и классы .............................................................. 65
2.4.2. Диаграммы прецедентов ................................................... 70
2.4.3. Диаграмма последовательностей .................................... 72
2.4.4. Диаграммы состояний ....................................................... 74
2.4.5. Диаграммы деятельности ................................................. 76
Вопросы и задания для самопроверки ........................................ 80
5
ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ
И ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ ..................................................... 81
3.1. Этапы канонического проектирования ............................... 81
3.2. Этап системного анализа ...................................................... 85
3.2.1. Техническое задание ........................................................... 86
3.2.2. Планирование разработки ................................................. 89
3.2.3. Прогнозирование ........................................................... 96
3.3. Этап проектирования (синтез системы) ............................ 100
3.3.1. Статическая (структурная) модель ............................. 101
3.3.2. Статическая модель
распределенной архитектуры ................................................... 105
3.3.3. Динамическая модель ....................................................... 112
3.3.4. Состав и содержание технического проекта .............. 113
3.4. Пользовательский интерфейс ............................................. 115
3.4.1. Психофизические особенности человека по
восприятию и обработке информации .................................... 115
3.4.2. Основные критерии оценки интерфейсов ..................... 116
3.4.3. Типы интерфейсов пользователя ................................... 117
3.4.4. Классификации и формы диалогов ................................. 118
Вопросы и задания для самопроверки ...................................... 123
ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ............. 125
4.1. Что такое модель жизненного цикла ................................. 125
4.2. Каскадная модель ................................................................ 126
4.2.1. Преимущества каскадной модели .................................. 128
4.2.2. Недостатки каскадной модели ...................................... 128
4.2.3. Область применения каскадной модели ......................... 129
4.3. Прототипные технологии ................................................... 130
4.4. Эволюционная модель быстрого прототипирования ....... 131
4.4.1. Преимущества эволюционной модели ............................ 133
4.4.2. Недостатки эволюционной модели ................................ 133
4.4.3. Область применения эволюционной модели .................. 134
4.5. Модель быстрой разработки приложений (RAD) ............ 135
4.5.1. Преимущества модели RAD ............................................ 138
4.5.2. Недостатки модели RAD ................................................ 138
4.5.3. Область применения модели RAD .................................. 139
4.6. Спиральная модель .............................................................. 140
4.6.1. Преимущества спиральной модели ................................. 140
4.6.2. Недостатки спиральной модели ..................................... 141
4.6.3. Область применения спиральной модели ....................... 142
6
4.7. Экстремальное программирование .................................... 143
4.7.1. Основные принципы XP .................................................... 144
4.7.2. Две команды ...................................................................... 149
4.8. Выбор модели жизненного цикла проекта ........................ 150
4.9. Типовое проектирование ИС ................................ .............. 152
4.9.1. Параметрически ориентированное
проектирование .......................................................................... 155
4.9.2. Модельно-ориентированное проектирование ............... 155
4.9.3. Порядок создания типовой ИС ....................................... 157
Вопросы и задания для самопроверки ...................................... 158
ПРИЛОЖЕНИЕ ........................................................................ 160
ГЛОССАРИЙ ............................................................................ 163
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .................................. 167
7
ПРЕДИСЛОВИЕ
Процесс изучения дисциплины «Проектирование и разра-
ботка информационных систем» нацелен на формирование у студентов укрупненной группы профессий и специальностей «Информатика и вычислительная техника» следующих профессиональных компетенций:
– способность собирать исходные данные для разработки
проектной документации на информационную систему (ПК 5.1);
– способность разрабатывать проектную документацию на
разработку информационной системы в соответствии с требованиями заказчика (ПК 5.2);
– способность разрабатывать подсистемы безопасности
информационной системы в соответствии с техническим заданием (ПК 5.3);
– способность производить разработку модулей информа-
ционной системы в соответствии с техническим заданием
(ПК 5.4);
– способность осуществлять тестирование информацион-
ной системы на этапе опытной эксплуатации с фиксацией выявленных ошибок кодирования в разрабатываемых модулях информационной системы (ПК 5.5);
– способность разрабатывать техническую документа-
цию на эксплуатацию информационной системы (ПК 5.6);
– способность производить оценку информационной си-
стемы для выявления возможности ее модернизации (ПК 5.7).
Учебное пособие состоит из введения в дисциплину, че-
тырех глав, приложения, списка сокращений и глоссария. В первой главе рассмотрены базовые этапы жизненного цикла информационных систем, во второй — методологии и нотации проектирования. В третьей главе описаны каноническое проектирование и документирование проекта. В четвертой главе предлагаются модели проектирования. После каждой главы даны вопросы и задания для проверки знаний студентов.
8
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АО — аппаратное обеспечение.
БД — база данных.
ВТ — вычислительная техника.
ГОСТ — государственный стандарт.
ЖЦ — жизненный цикл.
ИС — информационная система.
НИР — научно-исследовательские работы.
ООП — объектно-ориентированное проектирование.
ПК — персональный компьютер.
ПО — программное обеспечение.
ППП — пакеты прикладных программ.
ППР — пооперационный перечень работ.
СУБД — система управления базами данных.
ТЗ — техническое задание.
ТП — технический проект.
ТПР — типовое проектное решение.
СУБД — система управления базой данных.
BLOB (Binary Large Objects — большие двоичные объек-
ты) — в СУБД BLOB — специальный тип данных, предназна-
ченный в первую очередь для хранения изображений, аудио и
видео, а также компилированного программного кода.
CASE (Computer Aided Software / System Engineering) —
программное обеспечение для автоматизации программирования.
DTD (Document Type Definitions) — описание типов доку-
ментов.
GedML (Genealogical Markup Language) — язык разметки
генеалогической информации.
ISO (International Organization of Standardization) — меж-
дународная организация по стандартизации.
IЕС (International Electrotechnical Commission) — между-
народная комиссия по электротехнике.
K LOC — кило LOC, то есть 1 000 строк кода.
LOC (Lines Of Codes) — количество строк кода.
OLTP (OnLine Transaction Processing) — режим оператив-
ной обработки транзакций.
9
Oracle CDM (Custom Development Method — разработка
прикладного ПО) — методическое руководство по разработке
прикладного ПО с использованием инструментального комплекса Oracle.
RAD (Rapid Application Development — быстрая разработ-
ка приложений) — методология проектирования ПО.
SGML (Standard Generalized Markup Language) — стан-
дартный обобщенный язык разметки.
SLOC — количество строк в базовом Assembler(e).
SQL (Structured Query Language) — язык структурирован-
ных запросов, универсальный компьютерный язык обработки
данных.
UML (Unified Modeling Language™) — унифицированный
язык моделирования.
WAP (Wireless Application Protocol) — протокол беспро-
водных приложений, стандарт для осуществления взаимодействия между беспроводными устройствами и интернетом. Частью WAP является WML.
ХР (Extreme Programming) — экстремальное программи-
рование.
10
ВВЕДЕНИЕ В ДИСЦИПЛИНУ
Информационные системы и их классификация
Под системой понимают часть реального мира, который
рассматривается и как единое целое, и как объединение взаимодействующих компонентов. Системы значительно отличаются
между собой как по составу, так и по главным целям.
В информатике понятие «система» широко распространено и имеет множество смысловых значений, может использоваться применительно как к набору технических средств, так и к
пакету программ.
Информационные системы (ИС) обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в
процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.
Современные информационные системы (ИС) — это
сложные комплексы технических и программных средств, технологии и персонала. Их можно также определить как упорядоченную совокупность документированной информации и информационных технологий.
ИС — системы обработки данных по какой-либо пред-
метной области со средствами накопления, хранения, обновления, поиска и выдачи данных.
Обычно ИС включает в себя большие и сложные базы
данных и базы знаний и обеспечивает информацией пользователей из нескольких организаций.
Классификацию ИС (рис. 1) можно проводить по самым
разнообразным критериям:
Классификация ИС по масштабу: одиночные; групповые;
корпоративные.
Одиночные ИС реализуются, как правило, на автономной
ПК без использования сети. Они рассчитаны на единовременную работу одного пользователя. Подобные ИС создаются с помощью локальных систем управления базами данных (СУБД).
Среди локальных СУБД наиболее известные Clarion, Clipper,
FoxPro, Paradox, dBase и Microsoft Access.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]