- •Проектирование информационных систем
- •Для студентов пятого курса специальности 071900 – Информационные системы в технике и технологиях
- •1Введение
- •1.1Классификация методов проектирования
- •1.2Виды информационных систем
- •1.2.1Системы обработки данных
- •1.2.2Системы управления
- •1.2.3Офисные системы
- •1.2.4Системы поддержки принятия решений
- •1.2.5Экспертные системы
- •1.3Структура информационной системы
- •1.4Архитектура системы
- •1.4.1Общее понятие системной архитектуры
- •1.4.2Архитектурные уровни
- •2Проектирование информационных систем на основе объектно-ориентированного подхода
- •2.1Представления системы
- •2.2Uml-модель информационной системы
- •2.3Представления системы в rational rose
- •2.4Проектирование в rational rose
- •2.5Моделирование предметной области
- •2.5.1Моделирование организационной структуры
- •2.5.2Моделирование бизнес-процессов
- •2.5.3Моделирование бизнес-функций
- •2.5.4Моделирование документов и бизнес-сущностей
- •2.6Использование бизнес-модели на этапах разработки
- •2.7Диаграмма вариантов использования – use case diagram
- •2.7.1Обозначения в диаграмме вариантов использования
- •2.7.2Идентификация актёров и вариантов использования
- •2.7.3Категории вариантов использования
- •2.7.4Абстрактные варианты использования
- •2.7.5Конкретные варианты использования
- •2.7.6Запись актёров и вариантов использования
- •2.7.7.4Альтернативные потоки событий
- •2.7.7.5Постусловия варианта использования
- •2.8Диаграммы взаимодействия – interaction diagrams
- •2.8.1Идентификация объектов
- •2.8.2Использование диаграмм взаимодействия
- •2.8.3Диаграмма последовательности – Sequence diagram
- •2.8.4Подход к разработке диаграммы последовательности
- •2.8.5Диаграмма кооперации – Collaboration Diagram
- •2.9Диаграммы классов – class diagrams
- •2.9.1Классы
- •2.9.1.1Параметризованный класс – parameterized class
- •2.9.1.2Класс-наполнитель – instantiated class
- •2.9.1.3Утилита - utility
- •2.9.1.4Метакласс – metaclass
- •2.9.1.5Абстрактный класс – abstract class
- •2.9.2Стереотип класса
- •2.9.2.1Пограничные классы – boundary classes
- •2.9.2.2Управляющие классы – control classes
- •2.9.2.3Классы-сущности – entity classes
- •2.9.3Видимость класса – Visibility
- •2.9.4Пакеты – packages
- •2.9.5Диаграммы классов
- •2.9.6Создание диаграммы классов
- •2.9.6.1Идентификация программных классов
- •2.9.6.2Идентификация атрибутов
- •2.9.6.3Идентификация операций
- •2.9.6.4Идентификация ассоциаций
- •2.10Диаграммы состояний – statechart diagrams
- •2.10.1Основные сведения о диаграмме состояний
- •2.10.2События
- •2.10.2.1Сигнал
- •2.10.2.2С обытие вызова
- •2.10.2.3События времени и изменения
- •2.10.3Правила построения диаграммы состояний
- •2.10.4Диаграммы состояний для вариантов использования
- •2.10.5Классы и типы для диаграммы состояний
- •2.11Диаграммы компонентов – component diagrams
- •2.11.1Компоненты
- •2.11.2Основные виды компонентов
- •2.11.3Основные стереотипы компонентов
- •2.11.4Диаграмма компонентов
- •2.11.5Правила построения диаграммы компонентов
- •2.12Диаграмма развёртывания – deployment diagram
- •2.12.1Узлы - Nodes
- •2.12.2Соединения
- •2.12.3Диаграмма развёртывания
- •2.12.4Использование диаграмм развёртывания
- •2.12.4.1Встроенные системы
- •2.12.4.2Клиент-серверные системы
- •2.12.4.3Распределённые системы
- •3Системное проектирование сложных систем
- •3.1Цель и задачи системного проектирования
- •3.1.1Цель системного проектирования
- •3.1.2Задачи системного проектирования
- •3.2Структура и содержание документов системного проекта
- •3.2.1Техническое задание
- •3.2.2Описание архитектуры программного и информационного обеспечения системы
- •3.2.3Описание жизненного цикла, технологии и инструментария проектирования программного средства и базы данных
- •3.2.4Планы управления рабочими проектами
- •3.2.5Техническое задание на рабочее проектирование
- •3.2.6Системный проект
- •3.2.7Акт завершения работ и утверждения системного проекта
- •3.2.8Основные компоненты договора на детальное проектирование
- •3.3Работы и нормативные документы по системному проектированию информационной системы
- •3.4Стандарты в жизенном цикле информационных систем
- •3.4.1Нормативно-методическое обеспечение
- •3.4.2Рекомендуемые стандарты
- •4Проектирование систем как часть жизненного цикла
- •4.1Стадии и этапы жизненного цикла
- •4.1.1Исследование
- •4.1.2Проработка
- •4.1.3Создание
- •4.1.4Переходный период
- •4.2Процесс проектирования
- •4.2.1Концептуальное проектирование
- •4.2.2Логическое проектирование
- •4.2.3Физическое проектирование
2.9.4Пакеты – packages
Пакеты в логическом проектировании применяются для группирования классов, которые обладают определённой общностью.
В UML пакеты обозначаются следующим образом:
Существует три основных подхода для группирования классов в пакеты:
По стереотипу классов (boundary, entity, control). В этом случае получается три пакета: с пограничными классами, с классами-сущностями, с управляющими классами. В общем случае количество пакетов будет зависеть от количества определённых в системе стереотипов классов.
Такой подход полезен с точки зрения размещения готовой системы, так как все находящиеся на клиентских машинах пограничные классы уже будут находиться в одном пакете.
По функциональности (например, в пакете Безопасность будут содержаться все классы, отвечающие за безопасность приложения; в пакете Заказы – классы обработки заказов; в пакете Отчёты – классы подготовки отчётов; в пакете Ошибки – классы обработки ошибок).
Основное преимущество этого подхода в том, что пакеты можно повторно использовать. При группировании классов необходимо только позаботиться о том, чтобы пакеты не зависели друг от друга.
Комбинация первых двух подходов. Пакеты разрешается вкладывать друг в друга. Например, на высоком уровне абстракции можно сгруппировать классы в пакеты по функциональности, а внутри этих пакетов создать другие пакеты, сгруппировав их либо по стереотипам, либо снова по функциональности.
2.9.5Диаграммы классов
Диаграммы классов важны для визуализации и документирования структурных моделей, а также для прямого и обратного проектирования исполняемой информационной системы. Эти диаграммы – основа проектирования.
Диаграмма классов – некоторый граф, вершинами которого являются классы, связанные различными типами структурных отношений.
В диаграмме классов для каждого класса (суперкласса, подкласса) описывается его имя, сигнатура операций и простые атрибуты класса. Этого вполне достаточно для генерации базового определения класса на объектно-ориентированном языке программирования.
Обычно для описания системы создаются несколько диаграмм классов. Диаграммы классов следует создавать для вариантов использования (use cases). Количество диаграмм для каждой системной функции будет зависеть от числа уровней детализации. В свою очередь количество уровней зависит от сложности функции.
Диаграммы классов уточняются по мере проектирования:
В начале логического проектирования диаграмма показывает некоторое подмножество программных классов (в отличие от классов предметной области) и отношения между классами этого подмножества.
При детальном логическом проектировании диаграмма отображает то же (что и в первом варианте) подмножество, но с атрибутами и операциями классов.
На этапе конструирования диаграмма показывает только пакеты классов и отношения между ними.
Следует помнить, что диаграмма классов иллюстрирует взаимоотношения программных элементов, а не понятий предметной области.