0

Визуальное моделирование предметной области на языке UML с помощью Rational Rose

Rational Rose это мощное CASE-средство визуального моделирования
Skillbox

CASE-средство Rational Rose — общие сведения о применении

Rational Rose это мощное CASE-средство визуального моделирования систем любой сложности. Одним из достоинств этого программного продукта является возможность создания диаграмм на языке UML, из которых формируются необходимые модели проектирования. Визуальное моделирование предметной области с помощью CASE-средства Rational Rose позволяет построить модель бизнес-процессов в виде совокупности диаграмм на языке UML. Эта модель в дальнейшем используется для спецификации функциональных требований к будущей системе.

В данной статье приводятся рекомендации использования инструментального средства Rational Rose и графической нотации языка моделирования UML для построения модели предметной области во время курсового и дипломного проектирования. С помощью приводимых примеров студенты получат начальные знания и навыки в работе с графическим редактором Rational Rose и графической нотацией UML при разработке моделей проектируемой информационной системы.

При выполнении курсовых проектов или работ, дипломных проектов или работ, а также бакалаврских работ по специальности Информационные системы и технологии, обычно, ставится задача проектирования информационной системы или подсистемы, автоматизирующей один или несколько бизнес-процессов.. При этом, как правило, применяется оригинальное (индивидуальное) проектирование, в процессе которого создается требуемый набор артефактов, в качестве которых используются модели, построенные с помощью определенных инструментальных средств и в определенной графической нотации.

Кроме того среди всех возможных методов проектирования будем рассматривать только объектно-ориентированный метод, реализуемый унифицированным процессом проектирования, созданным и широко используемым фирмой IBM. Основными принципами данного процесса являются итерационное и инкрементное построение системы, управляемое вариантами использования.

В соответствие с требованиям ГОСТ проектированию информационной системы предшествует этап предпроектного обследования. На этом этапе выполняется анализ автоматизируемых процессов(бизнес-процессов), формулируются задачи проектирования, определяются функциональные и дополнительные требования к проектируемой информационной системе.

Далее следует выполнить техническое(архитектурное) проектирование, предполагающее построение моделей и алгоритмов на логическом уровне, и рабочее проектирование, в котором осуществляется создание программ, баз данных и выбор аппаратных средств на физическом уровне.

На всех этапах проектирования широко используется метод моделирования, реализуемый с помощью CASE-средства визуального моделирования IBM Rational Rose. Визуальное моделирование позволяет наглядно представить все создаваемые артефакты будущей информационной системы.

В программе IBM Rational Rose для этого реализованы общепринятые стандарты на рабочий интерфейс, аналогично известным средам визуального программирования, поэтому знакомство с интерфейсом будет осуществляться в процессе построения диаграмм. В процессе разработке с помощью Rational Rose можно создать четыре вида представления будущей системы: Use Case View — представления использования, которое подразделяется на модель представления в бизнесе Business Use-Case Model и модель вариантов использования Use-Case Model; Logical View — логическое представление; Component View — компонентное представление и Deployment View — представление реализации или размещения;

Все эти представления образуют общую модель проектируемой информационной системы. Далее в данной статье рассмотрим только Use Case View — представления использования информационной системы.

Начать построение общей модели проектируемой системы в Rational Rose на языке UML необходимо с создания проекта. Для унифицированного процесса разработки необходим проект типа Rational unified process. Этот проект создается при выборе пунктов меню File-> New и в появившемся окне выбрать пиктограмму rational unified process, как показано на рисунке.. Созданной общей модели следует задать имя.

Виды проектов  представления в Rational Rose

Построение модели предметной области

Как уже говорилось процесс построения артефактов(моделей) проектирования информационной системы начинается с визуального моделирования предметной области. Визуальное моделирование предметной области имеет целью построить модель автоматизируемых бизнес-процессов в виде диаграмм на языке UML.

Для примера в качестве предметной области будем рассматривать автоматизацию функций специальной службы управления и оценки трудовых ресурсов предприятия. Основными бизнес–процессами, связанными с организацией трудовой деятельности, являются: аудит в трудовой сфере, оценка потребности в персонале и оценка труда.

Аудит в трудовой сфере — это периодически проводимая система мероприятий по сбору информации, ее анализу и оценке на этой основе эффективности деятельности предприятия по организации труда и регулированию социально-трудовых отношений.

Очевидно, что оценка потребности в персонале позволяет определить число, квалификацию и сроки долговременной и краткосрочной потребности, а также определить источники привлечения персонала требуемой квалификации.

Оценка труда это мероприятия по определению соответствия количества и качества труда требованиям технологии производства, способов использования персонала в соответствии с его способностями, умениями и внутренней мотивацией.

Результатом предпроектного обследования предметной области в курсовом и дипломном проекте как правило является построение модели предметной области. Модель предметной области представляет собой совокупность взаимодействующих объектов, процессов и деятельности, характерных для предметной области использования проектируемой информационной системы.

Для построения модели предметной области в CASE-средстве Rational Rose на языке UML, как уже было сказано, используется диаграмма деятельности (активности, Activity diagram). Под диаграммой деятельностью понимается спецификация исполняемого поведения ролей в виде координированного последовательного или параллельного выполнения некоторых видов деятельности и отдельных действий, соединённых между собой потоками, которые идут от выходов одного узла к входам другого.

Создание диаграммы деятельности в Rational Rose

Для построения UML-диаграммы деятельности необходимо в окне представлений Rational Rose выделить правой клавишей мышки представление Business Use-Case Model и выполнить операцию контекстного меню: New Activity Diagram (Новая Диаграмма деятельности). Название диаграммы NewDiagram, присвоенное Rational Rose по умолчанию, следует заменить на собственное и двойным щелчком мышки по нем создать рабочий лист диаграммы.


Рабочее окно построения диаграмм в Rational Rose

Прежде чем добавлять деятельности рекомендуется создать определенные границы различных областей деятельности(пулы). В данной версии CASE-средства Rational Rose это можно сделать с помощью горизонтальных или вертикальных линий или с помощью элемента State. Это необходимо для выделения деятельности одной или несколько ролей по каждому направлению. Для рассматриваемого примера это аудит в трудовой сфере, оценка потребности в персонале и оценка труда.

Для добавления деятельности на UML-диаграмму можно с помощью левой кнопки мыши нажать кнопку с изображением пиктограммы деятельности на панели инструментов, отпустить левую кнопку мыши и щелкнуть левой кнопкой мыши на свободном месте рабочего листа диаграммы. Добавить деятельность на диаграмму можно также с помощью операции главного меню: Tools Create Activity или с помощью операции контекстного меню: New Activity, предварительно выделив диаграмму деятельности в браузере проекта.

Letyshops [lifetime]

В результате этих действий на UML-диаграмме появится изображение деятельности с именем NewActivity, предложенное программой по умолчанию, которое следует изменить по смысловому содержанию. Первой деятельностью должна быть начальная, а последней конечная.

Для установления (изменения) реквизитов элемента диаграммы необходимо следует щелкнуть по нему правой кнопкой мыши и выбрать режим Open Specification. Откроется окно Activity Specification, в котором на вкладке General вводится название деятельности.


Окно спецификации элементов диаграмм в Rational Rose

Далее в соответствие с анализируемыми бизнес процессами на диаграмму добавляются все соответствующие им элементы, соединив их линиями связи в соответствие с последовательностью или параллельностью выполнения. Для этого нажмите на панели инструментов Rational Rose кнопку Association и проведите мышью линию ассоциации от одного элемента к другому. В результате для рассматриваемого примера получим следующую диаграмму деятельности.

Диаграмма деятельности предметной области

Спецификация функциональных требований

Визуальное моделирование предметной области позволяет наглядно представить спецификацию(описание) функциональных требований к проектируемой информационной системе. Для этого применяется UML-диаграмма вариантов использования (Use case diagram, диаграммы прецедентов), построенная с помощью CASE-средства Rational Rose на языке UML. Эта диаграмма позволяет наглядно представить определенный ранее набор функций, которые выполняет система.

Для того чтобы создать диаграмму вариантов использования на языке UML в Rational Rose необходимо в раскрытой вкладке Use Case View браузера щелкнуть правой кнопкой мыши по вкладке представления вариантов использования Use — Case Model в браузере или выбрать в появившемся меню пункт New -> Use Case Diagram. В появившемся окошке ввести имя диаграммы.

Для создания вариантов использование выполните следующие действия. Щелкните правой кнопкой мыши по пакету представления вариантов использования в браузере Use Case . Выберите в появившемся меню пункт New -> Use Case. Новый вариант использования под названием NewUseCase появится в браузере. Слева от него будет видна пиктограмма варианта использования UML в виде овала. Выделив новый вариант использования, введите его название. Название вариантов использования формулируется в отглагольном наклонении, как действия.

Аналогично создаются все необходимые варианты использования. Для данного примера – это аудит в трудовой сфере, оценка труда и определение потребности в персонала.

Кроме вариантов использования на UML-диаграмме представляются действующие лица. Действующие лица – это человек или программное средств, которое инициирует выполнение одного или нескольких вариантов использования.

Для того чтобы поместить действующее лицо в браузер необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши по пакету представления вариантов использования в браузере Actor, выбрать пункт New > Actor в открывшемся меню. В браузере появится новое действующее лицо под названием New Actor. Слева от его имени вы увидите пиктограмму действующего лица UML. Выделив новое действующее лицо, введите его имя. И так создайте все необходимые действующие лица.

Для создания на языке UML в Rational Rose новой диаграммы вариантов использования в рабочей области щелкните правой кнопкой мыши по названию диаграммы вариантов использования в браузере или выберите пункт New > Use Case Diagram из всплывающего меню. Перетащите действующие лица и варианты использования мышью из браузера на рабочий лист диаграммы вариантов использования.

С помощью кнопки Unidirectional Association (Однонаправленная ассоциация) панели инструментов нарисуйте ассоциативные связи между действующими лицами и вариантами использования.

Для рассматриваемого примера кроме основных вариантов использования необходимо выделить и два вспомогательных варианта – сбор информации и анализ данных. Эти варианты использования будут входить в основные, поэтому их связям надо установить стереотип include. Это делается в окне Open Specification, открывающимся двойным щелчком по линии связи или выбором из контекстного меню.


Установление стереотипов

После создания всех действующих лиц и всех вариантов использования сохраните модель под определенным именем, например, «Организация трудовой деятельности» с помощью пункта File > Save As главного меню Rational Rose. Общий вид созданной диаграммы вариантов  использования проектируемой информационной системы показан на рисунке.

Диаграмма вариантов использования в Rational Rose

Созданная UML-диаграмма вариантов использования наглядно специфицирует (предписывает) требования к проектируемой информационной системе выполнять следующие функции — аудит в трудовой сфере, оценка труда и определение потребности в персонала. Эти требования принято называть функциональные.

Из представленных выше  диаграмм видно, что визуальное моделирование предметной области позволяет представить все необходимые исходные данные для дальнейшего проектирования информационной системы в наглядной форме.

Другой подход к визуальному моделированию предметной области на этапе предпроектного обследования с использование графических нотаций BPMN и UML представлен в статье.

Заключение

Таким образом, визуальное моделирование предметной области с помощью Rational Rose в процессе выполнения предпроектного обследования позволяет наглядно представить модель автоматизируемых с помощью информационной системы бизнес-процессов в виде UML-диаграммы деятельности.

Кроме того с помощью Rational Rose можно наглядно представить функциональные требования к проектируемой информационной системе с помощью UML-диаграммы вариантов использования.

Приобретенные навыки построения модели предметной области в виде диаграмм на языке UML с помощью CASE-средства визуального моделирования Rational Rose можно использовать в профессиональной работе по разработке и созданию информационных и автоматизируемых систем в различных областях и сферах деятельности.

На этом пока достаточно. Надеюсь, что статья принесет пользу.

REG.RU

brasm

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

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *