Сибирский государственный университет путей сообщения

СГУПС

Кафедра Информационные технологии на транспорте

Практическое руководство по выполнению лабораторных работ:

CASE технологии проектирования информационных систем на основе языка UML в программной среде Rational Rose.

Разработал: к.ф.-м.н.,

доцент Шлемензон К.М.

Новосибирск 2004 г.

УДК 681.518

Шлемензон К.М. Практическое руководство по выполнению лабораторных работ: CASE технологии проектирования информационных систем на основе языка UML в программной среде Rational Rose: Учебное пособие.- Новосибирск: издательство СГУПСа. 205.- с

ISBN

На примере модельной задачи по автоматизации бизнес- процессов работы торгового предприятия показаны все этапы проектирования автоматизированной системы на языке UML, включая кодогенерацию в Delphi.

Предназначено для студентов факультета «Бизнес- информатика», обучающихся по специализациям 071900 «Информационные системы в экономике» и 351400 «Информационные системы в технике и технологиях».

Рассмотрено и утверждено к печати на заседании кафеддры «Информационные технологии транспорта» 24 .03.2004 года.

Ответственный редактор доцент кафедры ИТТ, кандидат технических наук Е.В. Редьков.

Рецензенты: кандидат технических наук, доцент В.Г. Кобылянский- кафедра «Программные системы и базы данных» НГТУ, и кандидат технических наук, программист ДИВЦ Западно- Сибирской железной дороги Л.П. Железнов.

Аннотация

Практическое руководство по выполнению лабораторных работ: CASE технологии проектирования информационных систем на основе языка UML в программной среде Rational Rose.

На примере модельной задачи по автоматизации бизнес- процессов работы торгового предприятия показаны все этапы проектирования автоматизированной системы, включая кодогенерацию в Delphi. Руководство состоит из 14 лабораторных работ, каждую из которых студент может выполнять самостоятельно, изредка консультируясь с преподавателем. На первых этапах (лаб. 1- 7) строятся диаграммы логического проектирования, не имеющие прямого отношения к языку программирования. Для лучшего понимания диаграмм в работах используется кириллизованный текст. Затем (лаб.8), для подготовки модели к кодогенерации, кириллица в именах классов, атрибутах и методах заменяется на латинский шрифт. После этого производится построение физических моделей (Component Diagram)- затем кодогенерация в Delphi. Далее предлагается загрузить сгенерированный проект в Delphi и добавить в него новые визуальные компоненты. Затем выполнить реинжениринг Delphi проекта в Rose, исследовать модель, описать законы кодогенерации.

Для выполнения лабораторных работ на компьютере должен быть установлен пакет Rational Rose 2001, Rose Delphi Link и Delphi 5.

Оглавление стр

Введение ……………………………………………………………………. 4

Постановка задачи (описание предметной области)……………………….6

Лабораторная работа 1. Создание диаграммы вариантов использования и действующих лиц……………………………………………………………….6

Лабораторная работа 2.Создание диаграммы Последовательности …9

Лабораторная работа 3. Создание Кооперативной диаграммы …………16

Лабораторная работа 4. Диаграмма Состояний для класса Заказ ……..23

Лабораторная работа 5. Построение диаграммы Активности для варианта использования «Выполнить поставку Заказа» …………………………28

Лабораторная работа 6. Пакеты и классы …………………………….31

Лабораторная работа 7. Уточнение методов и свойств классов ……34

Лабораторная работа 8. Описание связей между классами …………39

Лабораторная работа 9. Исключение кириллизованного текста в информации классов…………………………………………………………………………..43

Лабораторная работа 10. Построение диаграммы компонентов…………44

Лабораторная работа 11. Кодогенерация проекта в Delphi ………………49

Лабораторная 12. Анализ Delphi проекта, добавление визуальных объектов, реинжениринг в Rose………………………………………………………52

Лабораторная работа 13. Кодогенерация модельных элементов ………..55

Лабораторная работа 14. Построение диаграммы размещения…………56

Заключение………………………………………………………………………58

Рекомендуемая литература……………………………………………………58

Приложение А. Таблица законов кодогенерации из Rose в Delphi…….58

Приложение Б. Модели кодогенерации при настройке по типу Default 62

Приложение В. Результаты кодогенерации проекта в Delphi……………65

Введение.

Преподаватель, обучающий студентов практике работы с языком UML сталкивается с проблемой поиска методических материалов. Наиболее полезными и солидными по объему материала являются примеры из книги Богсс[1]. В ней представлено 8 лабораторных работ (называемых упражнениями), а также примеры кодогенерации на различных языках программирования. Используя опыт проведения практических работ в компьютерном классе, автор настоящего руководства обращает внимание на следующие недостатки примеров из этой книги.

Во- первых. Использование английского текста с первых упражнений не позволяет студентам хорошо понять постановку задач из диаграмм UML. И хотя русский текст нельзя использовать при кодогенерации, однако кодогенерация является необязательной при использовании UML для описания бизнес- процессов. В связи с чем, в настоящем пособии в 9 из 14 лабораторных работ используется русский текст.

Во- вторых. В [1] используется пакет Rational Rose 98. В более поздних версиях появилась новая диаграмма- Activity. В связи с чем в пособии используется версия Rose 2001, все примеры отлажены для этой версии и разработан пример для диаграммы Activity.

В- третьих. В стандартном пакете Rose отсутствует возможность кодогенерации проекта в Delphi. Этого же нет в [1]. Однако Delphi в вузовской практике используется повсеместно. В связи с чем в пособии предлагается наряду с Rose использовать пакет Rose Delphi Link, который решает проблему кодогенерации в Delphi. Для чего разработано несколько лабораторных работ.

Целью настоящего учебного пособия является оказание помощи преподавателю и студентам в освоении технологии проектирования информационных систем с позиции объектно- ориентированного проектирования (ООП) на основе языка UML. Пособие соответствует курсу СД.Ф.01 «Проектирование информационных систем» специальности 351400 и аналогичному курсу СД. 07 специальности 071900.

Предполагается, что студент владеет основными понятиями UML в объеме книги Фаулера и Скотта [2] или Боггс [1].

Для выполнения лабораторных работ 1-8, 14 необходим пакет программ Ratonal Rose версии 2001. Для работ 9-12 должен быть также установлен пакет Rose Delphi Link, инсталлирован Delphi 5.

Последовательность работ следующая. На первых этапах (лаб. 1- 7) строятся диаграммы логического проектирования, не имеющие прямого отношения к языку программирования. Это диаграммы концептуального моделирования, они используются для общения с постановщиками задач. Для лучшего понимания диаграмм в работах используется кириллизованный текст. Затем (лаб.8), для подготовки модели к кодогенерации, кириллица в именах классов, атрибутах и методах заменяется на латинский шрифт. После этого производится кодогенерация в Delphi. Далее предлагается загрузить сгенерированный проект в Delphi и добавить в него новые визуальные компоненты. Далее выполнить реинжениринг Delphi проекта в Rose, исследовать модель, описать законы кодогенерации.

Постановка задачи (описание предметной области).

Магазин осуществляет продажу товаров клиенту путем оформления документов «Заказ». Директор магазина- Антон, принял решение автоматизировать документооборот продаж товара и пригласил для выполнения работ программиста Павла. Поговорив с Антоном, в соответствие с концепцией жизненного цикла (ЖЦ) программы Павел приступил к описанию бизнес процессов, сопровождающих продажу товара. Взяв за основу язык UML, он начал с построения контекстной диаграммы процессов- Use Case diagram. Диаграмма должна ответить на вопрос-«что должно делаться в системе и кто участник этих процессов».

Лабораторная работа 1. Создание диаграммы вариантов использования и действующих лиц .

Окончательный вид диаграммы показан на рис. 1.

Рис. 1 Диаграмма вариантов использования задачи о заказе товара.

Этапы выполнения упражнения.

1. Дважды щелкнув мышью на Главной диаграмме Вариантов Использования (Main) в браузере, откройте ее.

2.С помощью кнопки Use Case (Вариант использования) панели инструментов поместите на диаграмму новый вариант использования. Назовите его "Ввести новый заказ".

3. Повторив этапы 2 и 3, поместите на диаграмму остальные варианты использования:

Изменить существующий заказ

Напечатать инвентарную опись

Обновить инвентарную опись

Оформить заказ

Отклонить заказ

Выполнить поставку заказа

4. С помощью кнопки Actor (Действующее лицо) панели инструментов поместите на диаграмму новое действующее лицо.

5. Назовите его "Продавец".

6. Повторив шаги 4 и 5, поместите на диаграмму остальных действующих лиц:

Управляющий магазином

Клерк магазина

Бухгалтерская система

7. Создание абстрактного варианта использования (не требующего дальнейшей декомпозиции).

Щелкните правой кнопкой мыши на варианте использования "Отклонить заказ" на диаграмме.

В открывшемся меню выберите пункт Open Specification (Открыть спецификацию).

Установите флажок Abstract (Абстрактный), чтобы сделать этот вариант использования абстрактным.

Добавление ассоциаций

1. С помощью кнопки Unidirectional Association (Однонаправленная ассоциация) панели инструменте нарисуйте ассоциацию между действующим лицом Продавец и вариантом использования "Ввести заказ".

2. Повторив шаг 1, поместите на диаграмму остальные ассоциации, согласно рис. 1.

Добавление связи расширения

С помощью кнопки Generalization (Обобщение) панели инструментов нарисуйте связь между вариантом использования "Отклонить заказ" и вариантом использования "Оформить заказ". Стрелка должна быть направлена от первого варианта использования ко второму. Связь расширения означает, что вариант использования "Отклонить заказ" при необходимости дополняет функциональные возможности варианта использования "Оформить заказ".

Щелкните правой кнопкой мыши на новой связи между вариантами использования "Отклонить заказ" и "Оформить заказ".

В открывшемся меню выберите пункт Open Specification (Открыть спецификацию).

В раскрывающемся списке стереотипов введите слово extends (расширение), затем нажмите ОК.

Надпись «extends» появится на линии данной связи.

Добавление описаний к вариантам использования

Выделите в браузере вариант использования "Ввести новый заказ".

В окне документации введите следующее описание: " Этот вариант использования дает клиенту возможность ввести новый заказ в систему".

С помощью окна документации добавьте описания ко всем остальным вариантам использования.

Добавление описаний к действующему лицу

Выделите в браузере действующее лицо Продавец.

В окне документации введите следующее описание: "Продавец — это служащий, старающийся продать товар".

С помощью окна документации добавьте описания к остальным действующим лицам.

Лабораторная работа 2. Создание диаграммы Последовательности.

Согласовав основные бизнес процессы с Антоном, Павел приступил к построению модели бизнес- процессов, что бы ответить на вопрос- «как это должно делаться в системе». Для начала он выбрал наиболее важный Вариант использования-«Ввод нового заказа» и построил для него диаграммы взаимодействия.

Диаграммы взаимодействия включают в себя два типа диаграмм- Последовательности и Кооперативную.