Просмотров-116
0

Rational rose и проектирование архитектуры информационных систем

Основы архитектурного проектирования

Проектирование архитектуры информационных систем это один из ответственных этапов в процессе их создания на этапе технического проекта. На этом этапе не только закладываются основы архитектуры будущей информационной системы, но и устраняются многие ошибки эскизного проектирования, если таково проводилось.

В предыдущей статье Rational Rose и визуальное моделирование при проектировании информационных систем» мы рассматривали применение широко известного CASE-средства визуального моделирования компании IBM Rational Software Corp Rational Rose для построения UML-диаграмм в курсовом и дипломном проектировании в процессе выполнения предпроектного обследования предметной области проектируемой информационной системы.

Следующим этапом после предпроектного обследования предметной области согласно ГОСТ 34.601-90 «Автоматизированные системы. Стадии создания» является техническое проектирование информационных систем. Основной целью данного этапа является проектирование архитектуры информационных систем и разработка технического проекта.

Примечание. С содержанием ГОСТ в том числе и ГОСТ 34.*** можно ознакомиться на сайте проекта RUGOST , предназначенном для помощи IT компаниям в работе с государственными заказчиками. Сайт RUGOST содержит большое количество ГОСТ, а также примеры разработанных документов по ГОСТ (Техническое задание, технический проект, рабочая документация), шаблоны этих и других документов, оформленные по ГОСТ.

На данном этапе архитектурного проектирования предполагается построение моделей и алгоритмов системы и ее частей на логическом уровне. Для этого также целесообразно применять методы и средства визуального моделирования, такие как Rational Rose и им подобные.

В общем случае проектирование архитектуры информационных систем по ГОСТ 34 имеет целью создание технического проекта(«Разработка проектных решений по системе и её частям»). В процессе технического проектирования осуществляется разработка общих решений по системе и её частям, функционально — алгоритмической структуре системы, по структуре технических средств, по алгоритмам решения задач и применяемым языкам, по организации и ведению информационной базы, системе классификации и кодирования информации, по программному обеспечению. Результатом данного этапа является технический проект.

Для курсового и дипломного проектирования полную разработку всех решений, предусмотренных ГОСТ, выполнить не возможно. В курсовом и дипломном проектировании достаточно разработать функционально — алгоритмическую структуру системы. То есть выполнить частичную разработку технического проекта.

Проектирование архитектуры информационных систем можно выполнять различными методами, среди которых лидирующее место занимает объектный подход. Следуя принципам объектно-ориентированного проектирования функционально — алгоритмическую структуру системы можно представить как совокупность взаимодействующих объектов на языке UML.

Для выявления таких реальных объектов выполняется объектная декомпозиция(разделение) предметной области. Каждый такой объект является представителем некоторого класса однотипных объектов. определяет общие свойства для всех подобных объектов.

Каждому такому классу реальных объектов сопоставляется класс модели проектирования, который по своей структуре свойств(атрибутов) соответствует классу реальных объектов. К таким свойствам класса модели относятся состав и структура данных, описывающих соответствующие объекты, совокупность методов(операций, процедур), предназначенных для обработки данных и определяющих взаимодействие объектов класса с внешней средой.

При этом проектирование архитектуры информационных систем имеет целью определить иерархический характер их архитектуры и отразить его в виде иерархии классов. При этом функционирование проектируемой информационной системы рассматривается как взаимодействие объектов этих классов. Здесь важно не запутаться в реальных и программных классах и объектах.

В графической нотации UML для визуального представления функционально — алгоритмической структуры системы в Rational Rose можно и нужно использовать диаграммы классов, объектов и состояний. Эти диаграммы составляют основной набор артефактов проектирования архитектуры информационных систем.

Проектирование архитектуры и логическое представление в Rational Rose

Как уже говорилось, проектирование архитектуры информационных систем имеет основную цель выполнить разработку архитектурных элементов системы на логическом уровне. На этом этапе технического проекта, как правило, применяются методы объектно-ориентированного проектирования, поддерживаемые Rational Rose. Информационная система в данном случае представляется как совокупность взаимодействующих объектов.

В ходе такого подхода детализируется представление классов и объектов, полученных на этапе анализа предметной области. Кроме того предполагается определение структуры данных и методов классов, отношений между классами, а также разработку сценария взаимодействия объектов.

Проектирование архитектуры информационных систем должно в какой-то степени учитывать предполагаемые для использования в будущем языковые средства реализации системы и парадигмы создания программных приложений. Например, при создании программного обеспечения информационной системы по операционную систему Windows часто применяется парадигма построения оконных интерактивных приложений на базе визуально-событийных методов программирования.

Интерфейс такого приложения представляет собой требуемый набор окон(форм). Каждая форма строится на основе определенного класса, производного от базового класса окна(формы) библиотеки классов. А программное приложение, в этом случае, представляют собой набор обработчиков событий, инициируемых элементами управления, размещенными на окнах(формах).

Для создания артефактов архитектурного проектирования в Rational Rose используется логическое представление — Logical View, в котором создаются диаграммы классов, диаграммы состояний и диаграммы деятельности. На следующем рисунке показаны основные графические элементы CASE-средства Rational Rose, используемые для визуального моделирования проектируемых систем.

Проектирование архитектуры информационных систем и представления Rational Rose

Из рисунка видно, что в Rational Rose имеется возможность построить ряд моделей логического представления, главной из которых является модель проектирования(Desing Model), в основе которой лежит диаграмма классов.

Построение UML-диаграммы классов в Rational Rose

Логическое представление системы

Диаграмма классов является основным логическим представлением модели и содержит детальную информацию о внутреннем устройстве объектно-ориентированной программной системы или, используя современную терминологию, об архитектуре программной системы.

Построение диаграммы классов начинается с выбора в окне браузера проекта представления Logical View. Выделив правой клавишей мышки представление Logical View и выбрав из контекстного меню пункт New Class Diagram (Новая Диаграмма классов) Вы создаете новую диаграмму классов. Название диаграммы NewDiagram, присвоенное Rational Rose, следует заменить на собственное. Например, ОргТрудДеят.

Рабочее поле UML-диаграммы классов создается либо двойным щелчком мышки по названию диаграммы, либо выбором из меню Browse, пункта Class Diagram, при этом появится окно, в котором можно ввести имя диаграммы. После нажатия кнопки ОК появится окно рабочей области диаграммы классов, на панели инструментов появляются криптограммы элементов диаграммы классов.

Перенос графических элементов с панели инструментов на рабочее поле осуществляется, если щелкнуть на пиктограмме левой клавишей мышки, затее ее отпустить и щелкнуть на рабочем поле.

Rational Rose на этапе архитектурного проектирования, рабочее поле для построения диаграмм

Затем надо создать требуемый набор классов. Такой набор определяется совокупностью взаимодействующих объектов, характерных для предметной области использования проектируемой информационной системы, определенных при предпроектном обследовании.

За основу следует брать диаграмму вариантов использования. Если варианты использования сложные, многогранные, то для каждого варианта использования следует создать свой пакет(Package). Если варианты использования простые, как в рассматриваемом примере, то для каждого варианта использования можно создать свой класс.

В соответствие с принятой событийной методологией создания приложений, сначала создается базовый класс, назовем его TForm. Этот класс имеет множество атрибутов и методов, из которых в нашем приложении будут использоваться атрибуты – заголовок окна и метод создания окна.

Создание классов в Rational Rose

Напомним, что для добавления класса на диаграмму в Rational Rose можно воспользоваться несколькими способами. С помощью левой кнопки мыши нажать кнопку с изображением пиктограммы класса на панели инструментов, отпустить левую кнопку мыши и щелкнуть левой кнопкой мыши на свободном месте рабочего листа диаграммы.

Добавить класс на UML-диаграмму можно также с помощью операции главного меню Tools-> Create -> Class или вызвав контекстное меню вкладки Logical View и выбрав пункты New -> Class, предварительно выделив диаграмму классов в браузере проекта. Это стандартные приемы, обычно рассматриваемые во многих статьях. Но имеется еще один способ создания класса с помощью мастера создания классов Class Wizard.

Проектирование архитектуры информационных систем с Rational Rose, создание класса с помощью Class Wizard


Создание класса с помощью мастера Class Wizard в CASE-средстве Rational Rose осуществляется в следующей последовательности. Из контекстного меню рабочего поля диаграммы выбирается пункт Class Wizard. Далее с помощью переключателей выбирается тип класса и нажимается кнопку Next. В следующем окне вводится имя класса и нажимается кнопку Next. Далее в открывшемся окне выбирается вид представления, а в следующем окне — диаграмма к которой относится класс. По окончании в открывшемся окне надо проверить параметры созданного класса, и если все правильно нажать кнопку Finish. Так можно создать все необходимые классы.

Установка атрибутов классов

в Rational Rose

Установка(изменение) параметров(атрибутов) элементам класса осуществляется в окне Class Specification, которое открывается, если щелкнуть по имени класса правой кнопкой мыши и выбрать режим Open Specification. В данном окне на вкладке General вводится имя класса, его тип и стереотипы.

На вкладке Attributes этого же окна перечисляются ранее установленные атрибуты, для добавления нового надо из контекстного меню выбрать пункт Insert, затем ввести имя атрибута Caption и другие параметры, например тип integer.

Rational Rose, архитектурное проектирование, создание атрибута класса

После создания всех атрибутов класса необходимо определить методы класса. На вкладке Operations этого же окна Class Specification аналогично редактируются параметры операций класса. Для добавления элементов следует нажать правую кнопку мыши и выбрать режим Insert. В этом режиме следует ввести имя метода Creat(), и если есть его сигнатуру(формальные параметры).

Изменить в дальнейшем наименование атрибутов и их типы, а также имена методов и их сигнатуру можно также в этом окне Open Specification после двойного щелчка левой клавишей мышки по изменяемому параметру.

Следующим классом является класс главного окна(формы), назовем его FrmGlavn, он будет иметь ряд атрибутов управления режимами работы типа Boolean и метод, вызываемый при активации формы onActivate(), к тором можно будет инициировать ряд переменных.

Типы данных можно задать в окне описания атрибутов классов, которое вызывается из контекстного меню правой клавишей мышки. Для ускорения поиска типа достаточно вывести первую букву названия типа. Если этого окажется мало, то ввести еще одну букву. И тогда выбор типа из списка упростится.

Rational Rose, архитектурное проектирование ИС, установление типа атрибута с быстрым поиском

После выполнения указанных операций для всех классов необходимо переходить к установке связей между классами.

Установление связей между классами в Rational Rose

После того как все классы созданы, все атрибуты и операции(методы) определены необходимо установит связи между классами. Связь обобщение(линия с широкой стрелкой) устанавливается между базовым классов TForm и его производными классами FrmGlavn, FrmTrud, FrmPotr и FrmAudit. Для этого на инструментальной панели выбирается пиктограмма Обобщение и выполняется щелчок левой клавишей мышки на производном классе и протягивается курсор до базового класса.

Между остальными классами устанавливается связь Ассоциация. Для добавления отношений ассоциации между классами в Rational Rose необходимо на панели инструментов выбрать пиктограмму ассоциация(сплошная линия со стрелкой), протянуть курсором от класса источника информации (например, класс FrmGlavn ) к классу приемника информации (например класс FrmTrud ). И так повторить требуемое количество раз.

В итоге общий вид UML-диаграммы классов информационной системы автоматизирующей бизнес – процессы организации трудовой деятельности, построенной в Rational Rose, примет вид.

Проектирование архитектуры информационных систем с Rational Rose, диаграмма классов

На этом  техническое или архитектурное проектирование информационных систем считается завершенным. Можно переходить к следующему этапу рабочего проектирования.

Со временем оказалось, что четырех этих представлений, используемых в Rational Rose, стало не достаточно для полной поддержки разработки программного обеспечения  управляемой моделями — MDD.

Наиболее полную поддержку MDD обеспечивает более современная  интегрированная среда разработки (IDE) Rational Software Architect(RSA) – результат эволюцииRational Rose   и Rational Rose XDE.

Почитать об этом можно в следующих статьях:

Интерфейс и технология BPMN моделирования в статье “Интегрированная среда разработки Rational Software Architect”;

Технология поcтроения UML моделей и диаграмм в рамках VDD в статье “Применение Rational Software Architect при проектировании информационных систем”

В данной статье рассмотрен простейший подход к проектированию архитектуры информационных систем. Более глубокие знания по проектированию архитектуры информационных систем можно получит на курсе «Архитектор информационных систем» онлайн-университета GeekBrains. Здесь Вы получите актуальные навыки и знания по программе, которая учитывает современные требования работодателей по компетенциям «архитектора информационных систем».

Для более глубокого изучения методологии и технологии проектирования следует обращаться к литературе, например «Проектирование информационных систем» для среднего профессионального образования, а для высшего профессионального образования книги — Гвоздева Т.В. «Проектирование информационных систем«.

Обратите внимание на учебное пособие «Г. Исаев: Проектирование информационных систем«, содержание которого отражает системный подход к проектированию информационных систем по ГОСТ 34.

Если у Вас установлено расширение для браузера кэшбэк-сервиса LetyShops, то Вы после перехода по приведенной выше ссылке легко активизируете кэшбэк до 4.5%. Покупать книгу с кэшбэком это выгодно. 

Особенности курсового и дипломного проектирования

В начале статьи указывалось, что при выполнении курсовых и дипломных(бакалаврских) работ по направлению подготовки Информационные системы и технологии студентами часто приходится использовать Rational Rose, хотя можно применять и более простые,  программы построения диаграмм UML, такие как MS Visio и Lucidchart.

Сложность освоения Rational Rose иногда приводит к тому, что у студента не получается с курсовой и дипломной(бакалаврской) работой. В этом случае можно прибегнуть к помощи различных фирм, занимающихся написанием курсовых и дипломных работ на заказ. Но будьте осторожны в своем выборе. За услугами обращайтесь только к тем организациям, которые уже успели себя зарекомендовать.

На мой взгляд хорошо зарекомендовала себя крупнейшая фриланс-биржа Напишем, которая оказывает услуги студентам по написанию курсовых, дипломных, контрольных и любых других учебных работ на заказ. Здесь Вы сможете получить помощь в написании квалифицированной работы, оказанную, как правило, преподавателями и аспирантами высших учебных заведений. Работа будет сделана именно для Вас, что устранит риск увидеть ее еще у кого-то, как не редко это случается.

Обратите внимание. Если у Вас установлено расширение для браузера кэшбэк-сервиса LetyShops, то Вы после перехода по приведенной выше ссылке легко активизируете кэшбэк до 12.5%. Покупать услугу с кэшбэком это выгодно.

Помимо указанного выше помощника выполнения курсовых работ и проектов, следует обратить внимание на сотрудничество с Author24.ru. Автор24 — самая большая в России площадка по написанию учебных работ: контрольные и курсовые работы, дипломы, рефераты, решение задач, отчеты по практике, а так же любой другой вид работы. Сервис сотрудничает с более 70 000 авторов. Более 1 000 000 работ уже выполнено.

Заключение

Проектирование архитектуры информационных систем предполагает создание определенного набора артефактов, составляющих модель проектирования информационной системы на логическом уровне.

Использование широко известного CASE-средства компании IBM Rational Software Corp Rational Rose позволяет наглядно представить все необходимые для создания информационной системы артефакты в виде UML-диаграмм.

В курсовом и дипломном проектировании для архитектурного представления проектируемой информационной системы достаточно разработать диаграмму классов одного из вариантов использования.

Приобретенные навыки работы в CASE-средстве Rational Rose можно использовать во многих областях и сферах деятельности для визуального  моделирования проектируемых систем различного назначения на этапе технического проекта.

На этом пока все. Всем удачи и успехов.

Дистанционное обучение
Обучение программированию
Проектирование информационных систем
 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *