- •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
2.11Диаграммы компонентов – component diagrams
До сих пор рассматривались диаграммы, имеющие отношение к концептуальному и логическому уровню представления системы.
Особенность концептуального представления в том, что оно отражает различные элементы реального мира, которые имеют материальное воплощение, и служат прототипами для создания программных элементов.
Особенность логического представления в том, что оно использует элементы концептуального представления для определения элементов программы, которые не имеют самостоятельного материального воплощения. Классы, ассоциации, состояния, сообщения не существуют материально или физически. Они абстрактны и лишь отражают понимание разработчиками структуры физической системы и её поведения.
Для создания конкретной информационной системы необходимо некоторым образом реализовать все элементы логического представления в конкретные материальные сущности.
Модели физического и логического представления обязательно должны быть согласованы между собой.
При объектно-ориентированном подходе на этапе логического проектирования разрабатываются спецификации классов, определяются атрибуты и операции классов, классы объединяются в пакеты классов. Результатами логического представления являются диаграммы классов и диаграммы пакетов классов, а также всевозможные диаграммы описания поведения системы и алгоритмов операций.
Для реализации логического представления необходимо разработать исходный текст программы на некотором языке программирования (например, JAVA или C++). При этом в тексте программы уже предполагается такая организация программного кода, которая предусматривает его разбиение на отдельные модули.
Исходные тексты программ на языке программирования служат фрагментом физического представления системы, но сами по себе не являются окончательной реализацией проекта. Это станет возможным, если программный код будет реализован в форме отдельных компонент. Именно компоненты являются необходимыми элементами физического представления системы.
2.11.1Компоненты
Компонент:
физическая реализация логического представления программных элементов;
физическая заменяемая часть системы, совместимая с одним набором интерфейсов и обеспечивающая реализацию какого-либо другого набора интерфейсов.
Материальная сущность компонентов реализации – совокупность битов.
Многие операционные системы и языки программирования непосредственно поддерживают понятие компонента. Например, объектные библиотеки, исполняемые файлы, COM++-объекты. При помощи UML можно определять в виде компонент реляционные таблицы, документы.
У каждого компонента должно быть уникальное имя. Как правило, к имени добавляют расширения имён файлов реализации в зависимости от выбранной операционной системы и языка программирования (Например, EXE, DLL, APPLET).
Самое главное отличие компонентов от классов заключается в том, что компоненты являются физическими сущностями, а классы – лишь логические абстракции.
Услуги компонента доступны только через его интерфейсы. Интерфейсы всегда присутствуют у компонентных средств операционных систем (например, COM++, CORBA, JAVA), которые используют интерфейсы для “склеивания” отдельных компонентов.