36. Отличия объектно-ориентированного и структурного подходов к проектированию ис.
Первое отличие этих подходов друг от друга заключается в принципах декомпозиции и структурной организации элементов (компонентов, модулей) системы. Согласно этим принципам система представляет собой структуру, состоящую из четко выраженных модулей, связанных между собой определенными отношениями.
При использовании структурного подхода (первый вид декомпозиции) выполняется функциональная (процедурная, алгоритмическая) декомпозиция системы, т. е. она представляется в виде иерархии (дерева) взаимосвязанных функций. На высшем уровне система представляется единым целым с наивысшей степенью абстракции и по мере детализации (добавления уровней) разбивается на функциональные компоненты с более конкретным содержанием.
Второй вид декомпозиции – объектно-ориентированный. В рамках этого подхода система разбивается на набор объектов, соответствующих объектам реального мира, взаимодействующих между собой путем посылки сообщений.
Вторым отличием является объединение в объекте как атрибутивных данных (характеристики, свойства), так и поведения (функции, методы). В функционально-ориентированных системах функции и данные хранятся (существуют) отдельно.
Третье отличие двух подходов заключается в структурной организации внутри модулей системы. В структурном подходе модуль состоит из функций, иерархически связанных между собой отношением композиции (англ. part-of – часть-целое), т. е. функция состоит из подфункций, подфункция из подподфункций и т.д. В объектно-ориентированном подходе иерархия выстраивается с использованием двух отношений: композиции и наследования (англ. is-a – это есть). При этом в объектно-ориентированном подходе «объект-часть» может включаться сразу в несколько «объектов-целое». Таким образом, модуль в структурном подходе представляется в виде дерева, а в объектно-ориентированном подходе – в виде ориентированного графа, т. е. с помощью более общей структуры.
Структурный подход к анализу и проектированию систем, а также поддерживающие его методологии подробно рассмотрены во второй части. В третьей части основное внимание уделено проектированию информационных систем с использованием объектно-ориентированного подхода. Наиболее популярными методологиями, поддерживающими данный подход, в настоящий момент являются:
-
Унифицированный процесс (Unified Process, UP);
-
экстремальное программирование (eXtreme Programming, XP);
-
гибкое моделирование (Agile Modeling, AM).
Базовым средством фиксации (документирования) результатов проектирования систем посредством этих методологий является Унифицированный язык моделирования (Unified Modeling Language, UML).
37. Диаграммы, используемые в объектно-ориентированном проектировании ИС. Какие из диаграмм используются для статического описания системы, а какие — для динамического описания системы? Объекты диаграмм и их элементы.
UML — язык графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения. UML является языком широкого профиля, это — открытый стандарт, использующий графические обозначения для создания абстрактной модели системы, называемой UML-моделью. UML был создан для определения, визуализации, проектирования и документирования, в основном, программных систем. UML не является языком программирования, но на основании UML-моделей возможна генерация кода.
-
Диаграмма действий - показывают выполнение операций, используются в UML
-
Диаграмма использования - диаграмма, отражающая внешнее функционирование системы и ее связи. Используется в рамках UML
-
Диаграмма классов - диаграмма, отражающая структуру объектов (классов) системы, используется в объекто-ориентированном проектировании и в языке UML.
-
Диаграмма объектов - диаграмма, используемая в объектно-ориентированном проектировании, для представления объектной структуры системы в процессе ее функционирования.
-
Диаграмма компонентов - отражает зависимости составных частей программного обеспечения, в которые включаются файлы исходных текстов, двоичные файлы библиотек объектных модулей и исполняемые файлы, используется в рамках UML
-
Диаграмма переходов - диаграмма, используемая в объектно-ориентированном проектировании для описания состояний объектов и переходов между состояниями.
-
Диаграмма последовательностей - предназначена для отображения временных зависимостей, возникающих в процессе общения между объектами. Используется в UML
-
Диаграмма развертывания - показывают конфигурацию исполняемой программной системы, состоящей из программных компонентов, процессов, объектов. Используется в UML
-
Диаграмма состояний - представляет собой конечный автомат и показывает последовательность состояний объекта, через которые он проходит во время своего существования под воздействием внешних событий. Используются в объектно-ориентированном проектировании и в UML.
-
Диаграмма сотрудничества - предназначена для описания методов взаимодействия между объектами, используется в UML
-
Схема атрибутов - диаграмма объектно-ориентированного анализа, на которой определяются атрибуты объектов.
-
Схема методов - диаграмма объектно-ориентированного анализа, на которой определяются методы объектов
-
Схема объектов - диаграмма объектно-ориентированного анализа, представляющая собой перечисление объектов предметной области.
-
Схема предметной области - диаграмма объектно-ориентированного анализа, содержит описание отдельных частей предметной области и взаимодействий между ними.
-
Схема структуры - диаграмма объектно-ориентированного анализа, на которой представлены объекты и отношения между ними.
В отличие от статического моделирования, которое выявляет внутренний состав или структуру проектируемой системы, динамическое моделирование выявляет ее поведение. Под поведением системы мы понимаем порядок или правила межкомпонентного взаимодействия, а также состав блоков данных, которыми это взаимодействие реализуется.
Что представляет собой динамическая модель (ДМ):
-
ДМ является межобъектной, т.к. описывает взаимодействия объектов
-
ДМ является внутриобъектной, т.к. определяет зависящий от состояния объект в виде конечного автомата, изображая его поведение в виде диаграммы состояний
Динамическое моделирование представлено двумя видами диаграмм:
-
Диаграммы кооперации
-
Диаграммы последовательности
Диаграмма деятельности (активности) в общем случае строится с описанием следующих объектов:
-
отдельного класса
-
варианта использования
-
отдельной операции класса или целой подсистемы
Элементы диаграммы деятельности:
-
Начальное состояние;
-
Конечное состояние.
38. Схемы организации работ при проектировании ИС.
Рис. 1. Этапы проектирования информационной системы по каскадной схеме
Рис. 2. Этапы проектирования информационной системы по спиральной схеме
Рис. 3. Этапы проектирования информационной системы по поэтапной схеме
40. Какие исходные показатели необходимы при разработке технико-экономических показателей проекта?
Технико-экономические показатели на этап разработки программного средства целесообразно оценивать аддитивными экономическими показателями (см. табл.1). Такими ТЭП, могут служить суммарные трудозатраты на выполнение этапа работ при планировании и создании ПС определенного размера и класса или поэтапные трудозатраты на одну команду - строку текста. Эти характеристики позволяют выявить наиболее трудоемкие этапы и помогают рационально распределять затраты по этапам работ. В поэтапных затратах целесообразно выделять совокупные затраты на средства автоматизации разработки, что позволяет выявлять эффективные технологии и средства с учетом стоимости их приобретения и эксплуатации.
Во многих случаях важны не столько затраты на создание ПС сколько длительность разработки. Локальное ускорение отдельных этапов разработки (особенно начальных) может приводить к значительному увеличению длительности других этапов и к общему возрастанию длительности проектирования. Поэтому совершенствование технологии и средств автоматизации проектирования сопряжено с перераспределением затрат и длительностей этапов работ с целью сокращения общей длительности разработки проекта, в некоторых случаях даже за счет увеличения суммарных затрат.