Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уфимский государственный авиационный технический университет»

СОЗДАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ В СРЕДЕ RATIONAL SOFTWARE

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе по курсу

«Технология объектно-ориентированного моделирования»

Уфа 2005

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Уфимский государственный авиационный технический университет»

Кафедра технической кибернетики

СОЗДАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ В СРЕДЕ RATIONAL SOFTWARE

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе по курсу

«Технология объектно-ориентированного моделирования»

Уфа 2006

Составители: Л.Р. Черняховская, Н.И. Федорова, К.Р. Нугаева

УДК 681.3 (07)

ББК 22.18 (Я7)

Создание требований в среде Rational Software: Методические указания к лабораторной работе по курсу «Технология объектно-ориентированного моделирования» / Уфимск. гос. авиац. техн. ун–т; Сост.: Н.О. Никулина, Н.И. Федорова. – Уфа, 2006. – 26 с.

Содержатся основные сведения, необходимые для работы с программными продуктами Rational Software, предназначенными для разработки программного обеспечения с использованием средств объектно-ориентированного моделирования на языке Unified Modelling Language. Обсуждается порядок проведения лабораторной работы.

Предназначены для студентов старших курсов по направлению подготовки дипломированных специалистов 351400 – «Прикладная информатика в экономике».

Ил. 6. Библиогр.: 2 назв.

Рецензенты: д–р техн. наук, доц. Л.Р. Черняховская

канд. техн. наук, доц Е.Б. Старцева

 Уфимский государственный

авиационный технический университет, 2006

Содержание

Введение 4

1. Цель работы 9

2. Теоретические сведения 9

2.1. Объектно-ориентированный подход к проектированию информационных систем 9

2.4. Требования в Requisite Pro 9

3. Порядок выполнения работы 16

4. Требования к отчету 17

5. Контрольные вопросы 17

Список литературы 17

Введение

В отличие от традиционного подхода, когда основное внимание уделяется информации, с которой работает система, при объектно-ориентированном подходе внимание уделяется как информации, так и поведению, что позволяет создавать гибкие системы, допускающие изменение их поведения и/или содержащейся в них информации.

В отличие от структурного подхода, где основное внимание уделяется функциональной декомпозиции, в объектном подходе предметная область разбивается на некоторое множество относительно независимых сущностей - объектов. Объектная декомпозиция, отраженная в спецификациях и кодах приложений, есть главное отличие объектного подхода.

Объектный подход содержит набор моделей, связанных с понятием класса/объекта, объединяющего данные (состояние) и поведение, что позволяет конструировать структуру обобщающих понятий над объектно–признаковой структурной моделью. Важнейшим понятием объектной технологии является объект, определяемый как инкапсулирующая сущность, обладающая свойствами и методами. Объекты - это основные элементы, моделирующие реальный мир.

Объект - это абстракция множества предметов реального мира, обладающих одинаковыми характеристиками и законами поведения. Объект представляет собой типичный неопределенный элемент такого множества. Экземпляр объекта - это конкретный определенный элемент множества. Например, в вычислительных сетях объектом является некоторый сервер, а экземпляром этого объекта – Интранет–сервер, установленный в конкретной корпоративной сети.

Класс – это множество предметов реального мира, связанных общностью структуры и поведением. Элемент класса - это конкретный элемент данного множества. Таким образом, объект - это типичный представитель класса, а термины "экземпляр объекта" и "элемент класса" равнозначны

Следующую группу важнейших понятий объектного подхода составляют инкапсуляция, наследование и полиморфизм.

Объектный подход предполагает, что собственные ресурсы, которыми могут манипулировать только методы самого объекта, скрыты от внешних компонентов. Сокрытие данных и методов в качестве собственных ресурсов объекта получило название инкапсуляции.

Понятие полиморфизма может быть интерпретировано как способность объекта принадлежать более чем одному типу. Существуют и другие виды полиморфизма, такие как перегрузка и параметрический полиморфизм. С помощью перегрузки имена, обозначающие названия методов, могут быть использованы для указания различающихся реализаций. Для разрешения конфликтов применяется контекстная информация. Наиболее распространенная форма параметрического полиморфизма в большинстве языков программирования состоит в возможности использования типов в качестве параметров программных единиц.

Наследование - механизм, позволяющий создавать новые объекты, основываясь на уже существующих, при этом порождаемый объект-потомок наследует свойства порождающего, родительского объекта.

Объектно-ориентированная система изначально строится с учетом ее эволюции. Ключевые элементы объектного подхода - наследование и полиморфизм - обеспечивают возможность определения новой функциональности классов объектов с помощью создания производных классов - потомков базовых классов. Потомки наследуют характеристики родительских классов без изменения их первоначального описания и добавляют при необходимости собственные структуры данных и методы. Определение производных классов, при котором задаются только различия или уточнения, в огромной степени экономит время и усилия при производстве и использовании спецификаций и программного кода.

Важным качеством объектного подхода является согласованность моделей системы от стадии анализа до программных модулей. Требование согласованности моделей выполняется благодаря возможности применения абстрагирования, модульности, полиморфизма на всех стадиях разработки. Модели анализа могут быть непосредственно подвергнуты сравнению с моделями реализации. По объектным моделям может быть прослежено отображение реальных сущностей моделируемой предметной области в объекты и классы информационной системы.

Объектно–ориентированный анализ наилучшим образом подходит для проектирования информационных систем, основанных на ситуационном подходе к управлению сложными объектами. Парадигма объектного моделирования облегчила процесс взаимопонимания между разработчиком, экспертом и заказчиком системы.

Компания Rational Software несколько лет занимается исследованиями в области создания инструментальных средств и методологий для разработки программного обеспечения. Для эффективности разработки программного обеспечения компания Rational предлагает следующую линейку интегрированных программных продуктов.

Rational Unified Process. Это методологическая основа для всего, что выпускает Rational.

Rational Rose. CASE–средство с UML для решения задач проектирования и моделирования от создания абстрактной модели процессов до генерации программного кода на основе модели класса.

SoDA. Стандарт отчета по проектам. Генерируется из любого программного продукта Rose.

Requisite Pro. Инструмент для ввода и управления требованиями, который может использоваться всеми участниками команды. Позволяет в наглядной форме получать, выводить, структурировать наборы вводимых требований.

ClearQuest. Средство управления запросами на изменения.

Quantify. Средство учета производительности приложений.

Purify. Средство вывода статистики об использовании памяти приложением.

PureCoverage. Средство для выявления участков кода, пропущенного при тестировании приложения.

VisualTest. Автоматизированный инструмент тестирования задач.

Robot. Средство функционального тестирования, базирующееся на объектно-ориентированной технологии.

LoadTest. Средство автоматизированного тестирования характеристик распределенных сетевых приложений на платформах Windows и Unix.

ClearCase. Средство контроля командной разработки. Объединяет всех участников проекта единой средой, хранящей всю возможную информацию, относящуюся к проекту, позволяя получать последние версии редактируемых файлов.

Стандартной нотацией для моделирования крупных информационных систем (ИС) на основе объектно-ориентированной методологии служит унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language), который поддерживается рядом CASE-продуктов, одним из наиболее распространенных является. Rational Rose. Важным аспектом успешного создания сложной ИС является использование методологии разработки проекта, в рамках которой вводятся этапы работы, ставятся задачи аналитикам, проектировщикам, программистам, тестировщикам, системным интеграторам и т.д., в рамках методологии Rational Unified Process (RUP).

Методология RUP предписывает построение системы диаграмм – единичных описаний фрагментов системы. Диаграммы иллюстрируют различные аспекты системы. У каждой диаграммы есть своя цель и своя аудитория.

При построении общей модели в Rational Rose используются принципы:

• декомпозиции и абстрагирования,

• иерархии на концептуальном, логическом и физическом уровнях,

• повторного использования элементов моделей/программных компонент,

• разработки различных типов моделей для различных аспектов системы,

• согласованности статических и динамических моделей системы,

• пошаговое и итеративное моделирования/программирования,

• поддержки коллективной разработки/использования компонент.

Моделирование проводится как "поуровневый спуск" от концептуальной модели к логической, а затем к физической модели программной системы.

Концептуальная модель выражается в виде "диаграмм прецедентов" (Use Case diagram). Этот тип диаграмм служит для проведения итерационного цикла общей постановки задачи вместе с заказчиком. Диаграммы прецедентов служат основой для достижения взаимопонимания между программистами-профессионалами, разрабатывающими проект, и "бизнесменами" - заказчиками проекта. Внутри каждого прецедента могут быть определены:

• Вложенная диаграмма прецедентов(Use case diagram )

• Диаграмма взаимодействия объектов (Collaboration diagram)

• Диаграмма последовательности взаимодействий (Sequence diagram)

• Диаграмма классов (Class diagram)

• Диаграмма перехода состояний(State diagram)

Логическая модель позволяет определять два различных взгляда на системы: статический и динамический. Статическая модель выражается диаграммами классов (Class diagram). Именно диаграммы классов служат основой для генерации программного кода на целевом языке программирования.

Динамически модели задаются двумя типами диаграмм:

• Диаграммами взаимодействия объектов (Collaboration diagram)

• Диаграммами последовательности взаимодействий (Sequence diagram)

Физическая модель задается компонентной диаграммой (Component diagram), описывающей распределение классов по модулям, и диаграммой размещения (Deployment diagram)

Определяющими факторами при включении модели в комплекс, описывающий процессы управления, являются:

• соблюдение принципов системного подхода к описанию сложных систем;

• соответствие типа модели требуемым результатам описания процесса (формирование исходных данных для поддержки принятия решений) и принципам моделирования.