0

Rational rose, архитектурное проектирование информационных систем

CASE-средство визуального моделирования
Skillbox

Основы технического проектирования

<p> Техническое проектирование информационных систем это один из ответственных этапов в процессе создания информационных или автоматизированных систем. На этом этапе не только закладываются архитектурные основы будущей информационной системы, но и устраняются многие ошибки эскизного проектирования.</p>

В предыдущей «Rational Rose, визуальное моделирование предметной области на языке UML» 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, которое предполагает построение моделей и алгоритмов на логическом уровне. На данном этапе архитектурного проектирования также целесообразно применять методы визуального моделирования.

Примечание. С содержанием ГОСТ в том числе и ГОС 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.


Список ГОСТ 34-й серии

В общем случае в процессе технического проекта(«Разработка проектных решений по системе и её частям») 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.

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. Следуя принципам объектно-ориентированного проектирования функционально — алгоритмическую структуру системы можно представить как совокупность взаимодействующих объектов на языке UML.

Для выявления таких объектов выполняется объектно-ориентированная декомпозиция предметной области, позволяющая представить будущую информационную систему в виде совокупности классов и объектов предметной области.

Каждый объект является представителем некоторого класса однотипных объектов. Класс определяет общие свойства для всех подобных объектов. К таким свойствам относятся состав и структура данных, описывающих атрибуты класса и соответствующих объектов, совокупность методов(операций, процедур), предназначенных для обработки данных и определяющих взаимодействие объектов класса с внешней средой.

При этом иерархический характер архитектуры проектируемой информационной системы отражается в виде иерархии классов, а ее функционирование рассматривается как взаимодействие объектов этих классов.

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

Архитектурное проектирование. Логическое представление

Техническое проектирование информационных систем имеет основную цель выполнить архитектурное проектирование на логическом уровне. На этом этапе, как правило, применяются методы объектно-ориентированного проектирования. 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.

На данном этапе технического проектирования необходимо в какой-то степени учитывать предполагаемые для использования в будущем языковые средства и парадигмы создания программных приложений. Например, при создании программного обеспечения информационной системы по операционную систему Windows часто применяется парадигма построения оконных интерактивных приложений.

При создании оконных диалоговых приложений информационной системы часто пользуются визуально-событийным методом. В этом случае приложения представляют собой набор обработчиков событий, инициируемых элементами управления, размещенными на окнах(формах). Интерфейс такого приложения представляет собой требуемый набор окон(форм). Каждая форма строится на основе определенного класса, производного от базового класса окна(формы) библиотеки классов.

Для создания артефактов технического или 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.


Условные обозначения графической нотации

Построение UML-диаграммы классов

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.


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.

Letyshops [lifetime]

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

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.


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.

Установление(изменение) параметров 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.


Создание аттрибута 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 ввыести первую букву названия типа. Если этого окажется мало, то ввести еще одну букву. И тогда выбор типа из списка упростится.


Установление типа аттрибута с быстрым поиском

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 примет вид.


Диаграмма классов

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

Заключение

Техническое проектирование информационных систем предполагает создание определенного набора архитектурных 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 этом пока все. Всем удачи и успехов.

REG.RU

brasm

Преподаватель со стажем 33 года. Кандидат технических наук, доцент.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *