
- •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
4Проектирование систем как часть жизненного цикла
Современная технология создания сложных программных систем, в том числе и информационных, предлагает использование универсального процесса (Unified Process) – широко распространённого метода анализа, проектирования и разработки приложений. Базируется этот метод на универсальном языке моделирования UML и заключается в итерационном процессе разработки, в котором приоритеты принадлежат архитектуре приложения и объектно-ориентированному подходу. Для управления процессом разработки рекомендуется использовать спиральную модель жизненного цикла, в которой основополагающая роль отводится стадиям исследования и проработки.
4.1Стадии и этапы жизненного цикла
С
пиральная
модель жизненного цикла программных
систем определяет четыре основные
стадии в итерационном подходе к
управлению процессом разработки:
На всех четырёх стадиях при использовании универсального процесса постоянно выполняются пять основных этапов, названия которых условны:
Требования.
Анализ.
Проектирование.
Реализация.
Тестирование.
Завершение выполнения этих этапов называется итерацией, и каждая итерация завершается промежуточных выпуском программного продукта.
4.1.1Исследование
Стадия исследования предназначена для создания модели предметной области.
Основное внимание уделяется формализации требований. Основные задачи стадии исследования:
Определение границ применения системы и её взаимодействия с другими системами.
Создание предварительной архитектуры.
Демонстрация способности предложенной архитектуры выполнять основные функции.
Результатом стадии исследования должен быть прототип системы, который позволяет согласовать мнения заказчика и исполнителя относительно будущей системы. Этот прототип, как правило, содержит пользовательский интерфейс без реализации функций.
4.1.2Проработка
Стадия проработки предназначена для создания базовой архитектуры системы.
Эта стадия направлена на детальное изучение требований, анализ и проектирование внутренней архитектуры системы таким образом, чтобы она в дальнейшем не менялась. Основные задачи:
Создание базовой архитектуры системы, которая включает все функциональные возможности.
Разработка методов оценки качества. Например, число ошибок за определённый момент времени, время отклика на запрос.
Детальное проектирование функциональных возможностей (приблизительно 80%).
Определение проектной группы, составление технических заданий, планов, графиков, назначение ответственных исполнителей.
Данная стадия должна завершаться созданием базовой архитектуры системы.
4.1.3Создание
Стадия создания предназначена для завершения разработки системы и перехода к бета-тестированию.
Стадия создания состоит из наибольшего количества итераций, так как окончательная реализация всех функций системы не может быть достигнута за одну итерацию. Как правило, функциональные возможности наращиваются от одной итерации к другой. На стадии создания решаются следующие задачи:
Создание и документирование детальных моделей проектирования.
Завершение первых трёх этапов (требования, анализ, проектирование).
Начало тестирования системы (компонентов).
Проверка целостности системы. Если вносимые изменения каким-либо образом затрагивают базовую архитектуру, то это сигнал к тому, что архитектура продумана плохо.
Стадия создания должна завершаться созданием версии системы, в которой реализованы все функции системы, и она готова к передаче в опытную эксплуатацию.