объектно-ориентированный анализ и програмирование

11

ность заключается в поиске объектов, их методов и свойств, алгоритмов поведения объектов, на множестве которых будет формироваться базовый перечень допустимых вариантов решения исходной задачи. И если в этот перечень по каким-либо причинам не попало наилучшее решение, то никакие методы выбора и изощренные процедуры сравнения альтернативных решений, а тем более никакие инструментальные средства их поддержки ее «не вычислят». Следовательно, на данном этапе анализа необходимомобилизоватьвсеинтеллектуальныересурсыдлятого, чтобы в перечень допустимых решений попали действительно стоящие объектныеструктуры, втомчислеоптимальные. Алгоритмыповедения объектов разрабатываются на основе методов и свойств проектируемых объектов.

В этой связи очень важно сгенерировать лучшую объектную структуру или как можно больше вариантов альтернативных структур. Большее число структур обеспечит большую вероятность попадания наилучшей из них в исходный перечень. В практике объектно-ориентированного анализа существуют различные способывыполненияэтоготребования. Наиболеераспространенные заключатся в следующем:

а) поиск идей в сети Интернет и других информационных ресурсах; б) использование типовых шаблонов объектного поведения;

в) привлечение квалифицированных архитекторов и программистов, имеющих различную подготовку, обладающих различным опытом и работающих в различных предметных областях; г) комбинирование имеющихся объектных структур и образование промежуточных вариантов (то есть не «либо-либо», а «кроме того, еще»); д) модификация объектных структур, то есть формирование

решений, лишь частично отличающихся от первоначальных. Перечисленные приемы отражают только техническую сторону дела и далеко не гарантируют формирования достойного и качественного решения. Для мобилизации и максимально полного раскрытия творческого потенциала аналитической группы,

12

заказчика и других заинтересованных сторон, принимающих участие в выполнении работ на данном этапе анализа, требуются надлежащее обеспечение творческой обстановки и должная организационно-методическая поддержка творческого процесса. Существуетмногофакторов, способствующихреализациитворческого потенциала индивидуума, и еще больше факторов, сдерживающих и подавляющих его творческие порывы. Это и эмоциональная индивидуальность восприятия действительности,

иинертность мышления, и довлеющие стереотипы, и внешняя обстановка, и физическое состояние, и климатические условия,

имножество других факторов. Однако наиболее сильное влияние на индивидуальное творчество оказывают социальные условия, состояние общества и корпоративная культура. Одобрение определенной социальной группы – один из самых сильных стимулов для творчества человека.

Стремление к формированию как можно большего перечня исходных решений иногда приводит к тому, что их число оказывается весьма внушительным. Очевидно, что подробный анализ каждого из альтернативных решений потребует неприемлемых затрат времени и ресурсов. В таких случаях рекомендуется провести «грубое отсеивание», которое заключается в том, что имеющиеся альтернативные решения не сравниваются количественно, а лишь проверяются на присутствие в них некоторых желательных качественных признаков. Признаками «хороших» решений являются устойчивость при изменении внешних условий, надежность, адаптивность, отсутствие побочных эффектов и другие «практичные» характеристики. Однако предварительный отсев не рекомендуется проводить слишком жестко. Для детального анализа понадобится хотя бы несколько объектных структур, каждая из которых является решением задачи.

2.2.5. Моделирование

На данном этапе стоит задача представить в графических нотациях (структурных диаграммах и диаграммах поведения) и текстовых описаниях результаты увязки воедино глобальной цели

13

системы, ее критериев и ограничений с допустимыми решениями таким образом, чтобы получить возможность сравнивать последние на предмет эффективности определяемых ими путей достижения цели. Такая увязка перечисленных компонент осуществляется посредством моделирования, конечный результат которого– модель– ипредставляетсобойтот«клубок», вкотором

вконцентрированномвидесосредоточеныивзаимнопереплетены все ключевые аспекты решаемой задачи и алгоритмы решения. Характер модели, ее адекватность реальной ситуации и продуктивность с точки зрения получения необходимых результатов

висключительной мере зависят от выразительных способностей языковидопустимыхманипуляций(операций) намножествеязыковых конструкций. В дисциплине используется язык UML, его графическая нотация и интерпретация элементов.

Аналитик должен использовать всю палитру системных диаграмм UML. При этом появляется возможность, не прибегая к услугам других специалистов, «вскрыть» структуру внутренней динамики системы, установить объекты и определить характер их свойств и методов. Результаты осмысления UML-диаграмм и обсуждения будут полезны на каждом этапе объектноориентированного анализа. Так, на этапах формулирования задач иопределенияобластипримененияонипомогутболееточносформировать перечень элементов системы и установить ее границы. Модельдолжнаобладатьнеобходимойстепеньюадекватностии точности, тогда она будет отражать все существенные для задачи свойства системы. Наряду с формализованными языками описания предметной области необходимо использовать текстовые описания на естественном языке. В этих случаях моделирование носит фрагментарный характер. Его результатом является описание предметной области, которое наряду с формализованными локальными моделями включает неформализованные участки.

14

2.2.6. Программирование

Как известно, критерием истины является практика. Поэтому решение, выработанное в процессе проведения объектноориентированного анализа, должно найти практическую реализацию. Объекты и алгоритмы, полученные на этапе моделирования, должны быть перенесены на языки программирования высокого уровня.

Полноценноевнедрениерезультатовобъектно-ориентированного анализа и программирования, обеспечивающее дальнейшее развитие, возможно только при участии заинтересованных сторон. Как обеспечить участие всех сторон во внедрении полученных результатов, как координировать их совместную работу, когда и при каких условиях системные аналитики могут взять на себя представительство других участников процесса, какие коллизии могут возникнуть во взаимоотношениях заказчика и исполнителей объектно-ориентированного анализа, как следует «разруливать» конфликтные ситуации, – эти и множество других сопутствующихвопросовизучаетспециальныйразделсистемнойметодологии – теория практики.

2.3. Подбор литературы для выполнения контрольной работы

Нормативные документы

1.МежгосударственныйстандартГОСТ2.105-05: Единаясистема конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам. – М.: ИПК «Изд-во стандартов», 2006.

2.Межгосударственный стандарт ГОСТ 7.1-2003: Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу: Библиографическая запись. Библиографическое описание: Общие требования и правила составления. – М.: ИПК «Изд-во стандар-

тов», 2004.

3.Объектно-ориентированный анализ и программирование: Рабочая учебная программа для студентов второго курса, обучающихсяпонаправлению080500.62 «Бизнес-информатика», квалификация (степень) бакалавр. – М.: ВЗФЭИ, 2012.

15

Литература

Основная

Сафонов В.О. Введение в Java-технологию: учебное пособие. – СПб.: Наука, 2002.

Дополнительная

1.Буч Г. Объектно-ориентированное проектирование с примерами применения. – М.: Конкорд, 1992.

2.Вязовик Н.А. Программирование на Java: Курс лекций. – М.: Интернет-университет информационных технологий, 2003.

3.Грибанов В.П., Калмыкова О.В., Сорока Р.И. Основыалго-

ритмизации и программирования. – М.: ММИЭИФиП, 2003.

4.Иванова Г.С. Основы программирования: учебник для вузов. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.

5.Иванова Г.С., Ничушкина Т.Н., Пугачев Е.К. Объектно-

ориентированное программирование: учебник для вузов / под ред. Г.С. Ивановой. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001.

6.Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение

ианализ. – М.: МЦНМО, 2004.

7.Смирнов Н.И. Java 2: учебное пособие. – М.: Три Л, 2000.

Электронные ресурсы

1.Языки программирования в среде Eclipse: [Сайт]. – URL: http://www.eclipse.org.

2.Язык программирования Java: [Сайт]. – URL: http://www. java.org.

3.Исполняемая среда Java: [Сайт]. – URL: http://java.sun.com.

4.Языки и среды программирования: [Сайт]. – URL: http:// dcprograms.narod.ru.

5.Java: [Сайт]. – URL: http://www.java.com/ru.

6.IBM Rational Rose Modeler: [Сайт]. – URL: http://www-142. ibm.com/software/products/ru/ru/rosemod.

7.IBM Rational Rose Data Modeler: [Сайт]. – URL: http://www142.ibm.com/software/products/ru/ru/datamodeler.

16

Пакеты прикладных профессиональных программ

1.J2SE (1.6) – Java 2 Standart Edition.

2.Eclipse (версия 3.6) – широко распространенная система программирования, которая может использоваться для решения как экономических, так и вычислительных задач; является основой для системы программирования Java.

3.IBM Rational Rose Modeler (7.0) – стандарт де-факто для систем моделирования на языке UML в нотации 1.4.

4.IBM Rational Rose Data Modeler (7.0) – для моделирования на языке UML баз данных.

2.4. Требования к оформлению контрольной работы

Контрольную работу необходимо определенным образом оформить.

Контрольная работа должна включать:

1)титульный лист, образец оформления которого представлен

вПриложении 1;

2)план работы, образец оформления которого представлен

вПриложении 2;

3)основнуючасть(ответынатеоретическийвопросиконтрольное тестовое задание, решение задачи);

4)список использованной литературы.

Обратите внимание на правильное библиографическое описание используемых источников. Список литературы начинается с указания монографий и учебников в алфавитном порядке авторов или названийработ, затемуказываютсястатьиизпериодическихизданий. Контрольную работу следует набрать на компьютере (гарнитура шрифта – Times New Roman; размер шрифта – 14; межстрочный интервал – полуторный; выравнивание – по ширине; абзацный отступ – 1,25 см; размеры полей: левое – 3 см, правое – 1,5, верхнее и нижнее – 2 см) и распечатать на стандартных листах белой бумаги формата А4.

МожновоспользоватьсяшаблономконтрольнойработывMS Word, который следует открыть из интернет-версии КОПР, сохранить на компьютере, а затем наполнять и редактировать.

17

В этот шаблон, изначально содержащий бланк титульного листа, план работы и задания конкретного варианта контрольной работы, необходимо вписать:

данные о студентах и преподавателе (для каждого студента указываетсявыполненнаяличноимчастьработыввидессылокнапункты или страницы контрольной работы);ответнатеоретическийвопрос(объем– 6–8 страниц); слишком

большоепревышениеустановленногообъемаявляетсянедостатком работы, поскольку свидетельствует о неумении отбирать и перерабатыватьнужныйматериал, атакжекомпактноиконцентрированно излагать содержание вопроса;ответ на контрольное тестовое задание с обоснованием его выбора;

решение задачи с обоснованием хода ее решения;список использованной литературы.

На последней странице работы студенты должны расписаться и поставить дату ее сдачи на проверку.

2.5. Подготовка к собеседованию по контрольной работе

Должным образом оформленная контрольная работа представляетсянакафедруаналитическихинформационныхсистемвустановленные учебным графиком сроки.

Срокпроверкиконтрольнойработы– 2 неделисмоментаеесдачи на кафедру.

Проверив работу, преподаватель на титульном листе указывает «допускается к собеседованию» или «не допускается к собеседованию», а в конце работы отмечает ее недостатки и дает вопросы к собеседованию.

Оценка«допускаетсяксобеседованию» предполагаетподготовку каждым студентом ответов на вопросы и исправление отмеченных ошибок. Посколькутемыдисциплинывзаимосвязаны, студентдолжен быть готов к ответу на сопряженные и другие дополнительные вопросы. Поэтому при подготовке к собеседованию студенту следует тщательно проработать материал и, если возникли какие-либо

18

затруднения, обратитьсязаконсультациейкпреподавателю(сделать это нужно до собеседования).

Оценка «не допускается к собеседованию» предполагает повтор-

ное выполнение контрольной работы студентами по тому же варианту с учетом всех замечаний преподавателя.

По результатам собеседования по контрольной работе ставится «зачет» или «незачет». Оценку «незачет» студент получает в том случае, если он не владеет материалом, не может правильно ответить на поставленные вопросы и не в состоянии дать объяснения своим письменным ответам.

3. Варианты контрольной работы

Вариант 1

Теоретический вопрос

Основные принципы объектно-ориентированного подхода.

Контрольное тестовое задание

Для моделирования потоков событий вариантов использования применяются такие типы UML-диаграмм, как:

а) диаграммы вариантов использования; б) диаграммы взаимодействия; в) диаграммы классов; г) диаграммы компонентов;

д) диаграммы размещения; е) диаграммы состояний.

Задача

На каждой станции метро расположены информационные табло, которые работают под управлением единой информационной службы. На табло отображаются текущее время (часы, минуты, секунды) и время, прошедшее с момента отправления последнего поезда(минуты, секунды). Моментыприбытияиотправленияпоезда определяются при помощи датчиков, установленных на путях. Все табло синхронизованы, текущее время отсчитывается и устанавли-

19

вается центральной службой времени, являющейся частью единой информационной службы метро.

Натабловысвечиваетсяконечнаястанцияназначенияприбывающего поезда. Эти данные содержатся в расписании движения поездов, которое хранится в памяти табло и периодически обновляется единой информационной службой метро.

В«бегущей строке» табло отображается рекламная информация. Память табло хранит до десяти рекламных сообщений. Сообщения отображаются друг за другом с небольшими паузами циклически. Содержание рекламных сообщений поступает из единой информационной службы метро.

Дополнительная функция табло – по запросу единой информационной службы метро оно пересылает данные о нарушениях расписания(преждевременныхотправленияхпоездовилиихопозданиях).

Впроцессе выполнения задания создайте схему базы данных для хранения рекламных сообщений, расписания и сведений о нарушении расписания.

?Разработайте модель программного обеспечения для табло (но не для информационной службы метро).

Список использованной литературы

Вариант 2

Теоретический вопрос

Элементы объектной модели. Объекты и классы.

Контрольное тестовое задание

К работам по проектированию архитектуры относятся: а) архитектурный анализ; б) определение требований; в) проектирование классов;

г) проектирование конфигурации системы; д) проектирование подсистем; е) формирование архитектурных уровней.

20

Задача

Банкомат – это автомат для выдачи наличных денег по кредитным пластиковым карточкам. В его состав входят: дисплей, панель управленияскнопками, приемниккредитныхкарт, хранилищеденегилоток для их выдачи, хранилище конфискованных кредитных карт, принтер дляпечатичеков(справокпооперациям), сервиснаяконсоль. Банкомат подключенклиниисвязидляобменаданныхсбанковскойинформационнойсистемой, содержащейсведенияосчетахклиентов.

Обслуживаниеклиентаначинаетсясмоментапомещенияпластиковой карточки в банкомат. После распознавания типа пластиковой карточки банкомат выдает на дисплей приглашение ввести персональный код. Персональный код представляет собой четырехзначноечисло. Затембанкоматпроверяетправильностьвведенногокода, сверяя его с кодом, хранящимся на карте. Если код указан неверно, пользователюпредоставляютсяещедвепопыткидлявводаправильного кода. В случае повторных неудач карта перемещается в хранилище карт, и сеанс обслуживания заканчивается. После ввода правильногокодабанкоматпредлагаетпользователювыбратьоперацию. Клиент может либо снять наличные со счета, либо узнать остаток на счете, либо осуществить безналичный платеж со своего счета. Приснятииналичныхсосчетабанкоматпредлагаетуказатьсумму

(100, 200, 500, 1000, 5000, 10 000, 20 000, 50 000 руб.). Послевыбора клиентомсуммыбанкоматзапрашивает, нужнолипечататьсправку пооперации. Затембанкоматпосылаетзапроснаснятиевыбранной суммыцентральномукомпьютерубанка. Вслучаеполученияразрешениянаоперациюбанкоматпроверяет, имеетсялитребуемаясумма в его хранилище денег и может ли он выдать запрошенную сумму банкнотами, имеющимися в наличии (например, если в банкомате нет банкнот достоинством менее 1000 руб., то он не может выдать сумму, не кратную 1000). Если банкомат может выдать деньги, то на дисплей выводится сообщение «Выньте карту». После удаления карточки из приемника банкомат выдает указанную сумму в лоток выдачи. Банкомат печатает справку по произведенной операции, если она была затребована клиентом.