9.Структурный и объектный подходы к разработке программ.

Структурная методология.

Сущность заключ—ся в декомпозиции системы (разбиение) на автоматизирован. функции: систему разбив. на функцион. подсистемы, кот делят на подфункции, далее на задачи и т.д.при этом автоматизир-я система сохраняет целостное представление, в кот все компоненты взаимосвязаны. В качестве модульн. структуре прогр-ы принято использ-ть древовидную структуру. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур.

Общие принципы:

1.базовые

-принцип «разделяй и властвуй» Это принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших, независимых задач, легких для понимания и решения.

-иерархическое упорядочивание. Принцип организ. составн. частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне.

2.второстепенные

-абстрогирование. Выделение существенных аспектов системы и отличие от несущест-х.

-формализация. Необход-ть строго методического подхода к решению проблем.

-непротиворечивость. Обоснован-ть и согласов. элемента .

-структурирование данных. Данные должны быть структурирован. и иерархически организованны.

Метод проектирования архитектуры:

1.Нисходящего проектирования. Представл-т собой подход функцион-ой декомпозиции на основе 2-х стратегий:

-пошагового уточнения, при кот на каждом след этапе разбиения опред-т модули более низкого уровня.

-анализы сообщений, при кот анализируют потоки данных, обрабатыв. модулями.

2.Метод восходящего проектир-я. Это подход при кот в первую очередь опред-т вспомогательные модули требующиеся для проектир. программы.

3.Метод расширения ядра. Это подход при кот осн внешние направления на выявления мн-ва вспомогательн-х модулей, а не на опред-е функций всех программ в целом.

Объектный подход.

В основе его лежит объектная декомпозиция, т.е. представление разрабатыв ПО в виде совокупности объектов, в процессе взаимод-я которых через передачу сообщений происходит выполнение требуемых функций.

Преимущества:

+объектная декомпозиция дает возможность создавать программн системы меньшего размера, обеспечивая экономию выразительных средств, т.е. системы более компактные.

+уменьш. риск создания сложных програмн. систем, т.к. базируется на создание небольш. подсистем.

+объектная модель наиболее естеств. т. к . ориентирована на человеческое восприятие мира.

+объектная модель позволяет в полной мере использовать выразит-е возможности языков программирования.

Недостатки:

- снижение производ-ти функционирован. программ и высокие начальные затраты.

-подход не дает немедленной отдачи. Эффект от его применения начинает сказываться после разработки 2-3-х проектов и накопления повторного использ. компонентов.

10. Метод структурного анализа и проектирования sadt (idef0)

В результате анализа предметной области необходимо получить спецификации создаваемого по, т.е. полное описание и точное описание функциональных ограничений. Требование полноты означает, что спецификации должны содержать всю существенную информацию и отсутствие несущественной информации. Требование точности означает, что спецификации должны однозначно восприниматься как заказчиками, так и разработчиками. Точной спецификации можно определить разработав некоторую формальную модель по. Формальные модели, используемые на этапе спецификации, делят на 2 группы:

1. Модели, зависящие от подхода к разработке (структурный или объектно-ориентированный)

2. Модели, независящие от него (математические модели предметной области)

Средством для создания модели являются диаграммы:

1. SADT – модели и соответствующие функциональные модели

2. DFD – диаграммы потоков данных

3. ERD – диаграммы сущность-связь

Перечисленные модели в совокупности дают полное описание информационной модели.

Метод SADT представляет собой совокупность правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта. Этот метод отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Метод создан Дугласом Росса, 1969 для моделирования искусственных систем средней сложности. (IDEF0) Модели SADT традиционно используют для моделирования организационных систем (бизнес процессы). Метод успешно работает только при описании хорошо специфицированных и стандартизированных бизнес процессов. Отображение взаимосвязей функциональной системы осуществляется с помощью построения иерархии функциональных диаграмм. Диаграммы – это главные компоненты диаграмм. Все функции и интерфейсы на них представлены как блоги и дуги. Кажды блог такой диаграммы представляет собой некоторую функцию, для которой должны быть определены исходные данные, результаты, управляемая информация и механизм ее осуществления.

место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса. В диаграмме различают 5видов влияния блоков друг на друга.

1.Вход – выход блока подается на вход блока с меньшим доминированием.

2.Управление – выход блока используется как управление для блока с меньшим доминированием

3.Обратная связь по входу – выход блока подается на вход блока с большим доминированием предыдущего

4.Обратная связь по управлению – выход блока используется как управляющая информация для блока с большим доминированием

5.Выход – исполнитель – используется как механизм для другого блока.

Дуги могут разветвляться и соединяться вместе различными способами. Дуга всегда помечается до ветвления. Каждая метка уточняет, что именно содержит каждая ветвь. Если ветвь дуги не помечена, то она содержит весь набор данных. Блоки и дуги маркируются на естественных языках.

1.Построение SADT начинают с представления всей системы в виде простейшей компоненты – одного блока и дуг, изображение интерфейса с функцией вне системы. Поскольку единственный блок представляет всю систему как единое целое, имя является общим. Дуги представляют полный набор внешних интерфейсов системы.

2.Затем главный блок системы детализируют на др. диаграмме с помощью нескольких блоков, соединяющих дугами и представляющих основные под функциональные исходные функции.

3.Каждая из этих под функций может быть также декомпозирована

Рекомендуется каждую функцию представлять не более 3-7блоками. Каждая подфункция может содержать только те элементы, которые входят в исходные функции. Кроме того модель не может пропустить элементы. Вывод: модель SADT представляет собой серию диаграмм сопроводительной документации, разбивающих сложный объект на составные части, которые представлены в виде блоков. Детали каждого из основных блоков показаны в виде блоков на др. диаграммах.

Диаграмма DFD (потоков данных) представляют иерархию функциональных процессов, связанных потоками данных. Цель – продемонстрировать, как каждый процесс преобразовывает данные входные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами. Модель системы определяется как иерархия потоков данных, описывающих асинхронный процесс приобретения информации от ее входа в систему до ее выдачи. Основными компонентами диаграмм являются:

• Внешние сущности

• Системы, подсистемы

• Процессы

• Накопители данных

• Потоки данных

Для построения DFD традиционно используют 2 различные нотации. Соответствующие методам Иордона – де Марко и Гейна – Сэрсона. Эти нотации незначительно отличаются друг от друга.

1.Внешняя сущность - это материальный объект или физическое лицо, выступающее в качестве источника или приемника информации. Например, заказчики, клиенты, банк. Ее обозначают квадратом, расположенным над диаграммой, бросающим тень.

2.Процесс – преобразование входных потоков данных в выходные, в соответствии с определенным алгоритмом. Каждый процесс имеет свой номер и связан с исполнителем, которые осуществляет данные преобразования.

В поле имени вводят наименование процесса в виде предложения с активным не двусмысленным глаголом в неопределённой форме. Например, ввести сведения о клиентах.

3.Накопители (хранилище) данных – абстрактное устройство для хранения информации. Физич. – БД, картотека, файл, таблица в оперативной памяти. Хранилище данных идентифицируется буквой и производным числом. Имя выбирают из соображения наибольшей информативности.

4.Поток данных – это процесс передачи информации от источника к приемнику. ПД изображается стрелочкой, показывающий направление потока. Каждый поток данных имеет имя, отражающий его содержание.

1м шагом при построении иерархии диаграмм является построение контекстных диаграмм. При проектировании простых систем строится единственная контекстная диаграмма со звездообразной топологией в центре которой находится главный процесс произв.с приемными источниками информации. Для сложных систем строится иерархия диаграмм.

Признаки сложности систем:

• Наличие большого количества внешней сущности >=10

• Распространяющая природа системы

• Многофункциональность системы