"Функциональный аспект" рассмотрения системы

2.1. Функциональный подход представляет совокупность сущностей и отношений в целом как информационную структуру обобщенного документа или отчета.

2.2. Функциональный подход обычно ограничивается рассмотрением не более 25-30 сущностей.

2.3. Информационная модель функции должна позволять:

•воспроизвести структуру документа и часть информации в нем;

•воспроизвести информацию порождаемого документа.

Эта информация обычно хранится в виде ответов на вопросы:

• где что-либо хранится?

•где что-либо может храниться?

Текстовые пояснения заносятся в глоссарий. На основании определения типов отношений, анализа функций и дальнейшего изучения проблемной области определяются атрибуты.

Отметим, что списки имен потенциальных сущностей и отношений автоматически формируются по функциональной модели. Поэтому их классификация и применение в информационной модели являются последовательным раскрытием их информационной структуры в контексте синтаксиса функциональной модели и семантики проблемной области.

Построенная по указанным выше правилам информационная модель будет являться адекватным отображением информационной структуры сущностей и их отношений.

При реализации информационной модели может возникнуть необходимость приведения ее к какой-либо нормализованной форме.

Диаграмма «сущность-связь» для составления учебной ведомости приведена на рис.6.

Рис. 6. Диаграмма «сущность-связь» для составления учебной ведомости

3.2. Объектно-ориентированные методологии разработки информационных систем

3.2.1. Методики объектно-ориентированного анализа

При объектно-ориентированном подходе система расс­матривается как совокупность объектов, посылающих друг другу сообщения. Структура разрабатываемой системы представляется в терминах проблемной области. Разрабатываемая систе­ма легко модернизируется. Спроектированные и реализованные объ­екты могут использоваться в других системах, модифицироваться независимо от системы, для которой они были реализованы. Поэто­му ООМ признана как одна из наиболее перспективных при разра­ботке информационных систем на основе CASE-средств.

Рассмотрим этапы ЖЦ ПС и работы, проводимые на них, под­держиваемые ООМ.

Одним из начальных этапов создания информационной системы, от которого во многом зависите ее эффективность, является этап анализа требований.

Результаты анализа влияют на качество системы, сроки и стои­мость разработки. Отметим, что внесение изменений на ранних этапах разработки ПС в 10 - 100 раз дешевле, чем на поздних.

На этапе анализа требования заказчика уточняются, формали­зуются и документируются.

В последние годы получили известность несколько подходов к объект­но-ориентированному анализу: методика ООА, предложенная E.Gib­son, методика, предложенная Sally Shlaer and Stephen J. Mellor, и другие.

Объектно-ориентированный подход к этапу анализа, предло­женный E.Gibson

Он является дальнейшим развитием структурного подхода и состоит из следующих шагов.

1. Определение главной функции, для реализации которой проектируется ПС. На этом этапе выделяются подфункции главной функции, которые составляют начальную спецификацию системы. Вы­деление функций ПС происходит на основе наблюдений за действием обслуживающего персонала и с помощью задания ему вопросов. Этот этап является обычным шагом в структурном подходе к анализу ПС.

2. Определение объектов. Определив начальные функции про­ектируемой системы, необходимо определить кто их выполняет. Для каждого объекта определяется его имя, набор операций, реализую­щих объект, множество объектов, которые участвуют в операциях, и набор свойств (атрибутов).

Например,

имя объекта: Полет

операции: назначить взлетную полосу;

назначить время взлета и посадки;

записать в динамический график

и т.д.

объекты: взлетная полоса, динамический график и т.д.

3. Классификация объектов. Группировка объектов, выделен­ных на шаге 2, в классы или абстрактные объекты. В абстрактный объект группируются объекты, которые имеют одинаковые функции (операции), определяющие поведение объектов, и набор атрибутов (свойств).

4. Определение отношений между объектами. Отношения ис­пользуются для установления взаимосвязей между объектами, нап­ример, «взять информацию из». Другой группой отношений, которые использовались на шаге 3, являются структурные отношения насле­дования и агрегации (ISA и Part of), которые позволя­ют определить конкретные объекты (представителей классов) для абстрактных объектов (классов) и «части» объектов. Эти отношения позволяют построить концептуальную модель проблемной области на этапе анализа.

5. Определение ЖЦ объектов и проверка согласованности объ­ектов, операций, отношений.

Дальнейшим развитием работ, проводимых в области ООА, стала методика, предложенная Sally Shlaer and Stephen J. Mel­lor.

Объектно-ориентированный подход к этапу анализа, предло­женный Sally Shlaer and Stephen J. Mel­lor

ООА, предложенный ими, состоит из следующих шагов.

1. ООА начинается с разбиения проблемной области на домены (совокупности объектов) и установления взаимосвязи между ни­ми. Если домен содержит много объектов, то он разбивается на подсистемы.

Анализ любой подсистемы или домена включает три этапа: ин­формационное моделирование, моделирование состояний и моделиро­вание процессов. На этом шаге строится проектная матрица, столбцами которой являются домены и подсистемы, строками - ин­формационная модель, модель состояний, модель процессов. Ячейки изображают работы, которые должны быть выполнены во время ана­лиза.

Результатами этапов являются схема доменов (граф, вершина­ми которого являются домены и/или подсистемы, дуги - взаимосвя­зи между ними), проектная матрица, модель связей подсистем, мо­дель взаимодействия подсистем, модель доступа к подсистемам.

2. Построение информационной модели для каждого домена и под­системы. Одним из способов представления модели являются диаг­раммы «сущность-связь».

Результатами этапа являются информационная модель, описа­ния объектов и атрибутов, описание связей между объектами.

3. Исследование поведения объектов и связей между ними во времени.

Результатами этого этапа являются модели состояний каждого объекта, модель взаимодействия объектов, список событий, табли­ца процессов состояний.

4. Создание для каждого состояния каждой модели состояний отдельной диаграммы потоков данных и действий (ДПДД).

В диаграмме ДПДД каждое действие определяется в терминах процессов и архивов данных объектов, где процесс представляет собой последовательность операций. Архив данных объекта соответствует дан­ным (атрибутам) объекта в информационной модели.

5. Создание модели доступа к объектам, описывающей межобъ­ектный доступ к данным. Модель разрабатывается, если операции, входящие в процесс, могут иметь доступ как к данным объекта, в чью модель состояния они вложены, так и к данным других объектов.

6. Создание описания процесса для каждого сложного процес­са действий.

Результатом ООА является спецификация требований, которая содержит абстрактные объекты (классы), их представителей (объекты реального мира), внутрен­нюю структуру объектов (ISA и Part of иерархии), операции над объектами и их отношения.

Следующим этапом в ЖЦ ПС является этап проектирования. Преимуществом объектно-ориентированного подхода является то, что проектирование представляет собой процесс дополнения имеющейся у разработчиков иерархии классов объектов новыми объ­ектами для получения объекта-системы с заданными свойствами.

Фундаментальным принципом объектно-ориентированного подхо­да к разработке ПС является представление проектируемых ПС в виде абстракции, центральную роль в которой играет понятие объекта. Абстракция позволяет разбить проектируемые ПС по уров­ням детализации. Смысл абстракции состоит в извлечении существенных деталей проектируемых ПС, опуская при этом несущественные, и раскрытие деталей на других уровнях детализации.

Одной из форм представления абстракции является Part of -иерархия, которая в объектно-ориентированном подходе к разра­ботке ПС называется иерархией подчиненности.

Другой важной характеристикой объекта является то, что объект может быть представителем некоторого класса. Класс ха­рактеризуется множеством атрибутов и множеством операций, при­меняемых к объекту из этого класса. При этом поддерживается ISA-иерархия классов, которая в объектно-ориентированной разработке называется иерархией наследования. Наследование является одним из главных элементов объектно-ориентированной разработки.

Отметим основные шаги в ООП:

 идентификация объекта и его атрибутов;

 идентификация операций для каждого объекта;

 определение отношений между объектами;

 определение интерфейса для каждого объекта;

 реализация объекта.

Таким образом, результатами ООП является следующие диаграммы:

 диаграмма наследования, которая показывает наследование связей, свойственных классам;

 диаграмма подчиненности (зависимости), которая описывает дружественные связи и связи пользователь-исполнитель (вызов), существующие между классами;

 диаграммы классов, которые описывают внешнее представле­ние каждого класса;

 схемы структур классов, которые описывают внутреннюю структуру операций класса.

Следующим этапом в разработке информационных систем является этап кодирования (программирования). Перечислим основные черты ООПрог:

 инкапсуляция данных;

 наследование;

 интерфейс при помощи сообщений;

 полиморфизм.