Cовременные средства проектирования ИС на языке UML
Язык UML
UML - это язык для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования артефактов программных систем.
Язык состоит из словаря и правил, позволяющих комбинировать входящие в него слова и получать осмысленные конструкции. В языке моделирования словарь и правила ориентированы на концептуальное и физическое представление системы. Язык моделирования, подобный UML, является стандартным средством для составления "чертежей" программного обеспечения.
Картиночки
Где используется UML
Сферы использования
UML
Язык UML предназначен прежде всего для разработки программных систем. Его использование особенно эффективно в следующих областях:
Информационные системы масштаба предприятия;
Банковские и финансовые услуги;
Телекоммуникации;
Транспорт;
Оборонная промышленность, авиация и космонавтика;
Розничная торговля;
Медицинская электроника;
Наука;
Распределенные Web-системы.
Картиночки
Проектирование ПО
Проектирование ПО
Согласно существующим стандартам, которые регламентируют жизненный цикл ПО, а также моделям жизненного цикла ПО, неотъемлемой частью процесса разработки является этап проектирования, на котором определяется
базовая структура информационной системы (ИС), ее компоненты, их назначение и взаимосвязь.
Начальным этапом проектирования ПО является определение его архитектуры и основных составляющих. Это можно сделать с помощью
UML-диаграммы компонентов
Картиночки
Представленное на рисунке проектируемое ПО описывается в терминах графических
символов UML-диаграммы компонентов следующим образом:
-клиент-серверная архитектура показана с помощью двух узлов (клиент и сервер), связанных по типу «1 ко многим»;
-на клиентском узле «Модуль пользователя» и «Модуль администратора» объединены в
программно-логический пакет «Клиентские компоненты»;
-аналогичным образом на узле сервера «Сервер приложений» и «Сервер БД» объединены в пакет «Серверные компоненты»;
-при этом компонент «Сервер БД» для связи с БД использует соответствующий интерфейс,
-предоставляемый системой управления базой данных (СУБД).
В соответствии с объектно-ориентированным подходом, необходимо выделить типы
рассматриваемых сущностей, их характеристики (атрибуты) и операции, которые могут быть
над ними произведены (методы). В UML это выполняется с помощью диаграммы классов, на которой можно показать не только типы объектов в виде классов, но и различные
связи между ними.
Проектирование ПО
Продолжение
«Программное обеспечение», атрибутами которого являются «название» и «назначение», а
операциями – действия, практически полностью соответствующие этапам проекта по водопадной модели жизненного цикла ПО («определить требования», «проектировать», «реализовать», «тестировать», «документировать», «передать в эксплуатацию»). Данный класс находится на самом верхнем уровне абстракции, не содержит конкретных объектов (экземпляров) и потому является абстрактным (название класса на диаграмме показано курсивом).
«Компонент ПО», наследник класса «ПО», также является абстрактным, характеризуется
атрибутом «узел развертывания» и операцией «связать с другим компонентом»;
«Модуль», наследник класс «Компонент ПО», описывается атрибутом «тип», а также операциями «выполнить операцию пользователя» и «выполнить программную операцию». При
этом класс «Модуль» связан с внешними интерфейсами, например графический интерфейс
пользователя (GUI – от англ. Graphical User Interface) Windows и интерфейс связи с БД, которые предоставляют необходимые операции;
«БД», также наследник класса «Компонент ПО», содержит атрибуты «тип модели» (реляционная, иерархическая, сетевая и т. д.), название СУБД (Oracle, MSSQL и т. д.), а также
операции типовые работы с данными (добавить, изменить, удалить). При этом класс «БД»
связан с интерфейсом, обеспечивающим взаимодействие с БД связью типа «1 к 1».
Далее следует определить жизненный цикл каждого из вышеперечисленных классов, т.
е. составить перечень состояний и переходов между ними. В UML это выполняется в виде диаграмм состояний, в основе которых лежит аппарат дискретной логики и конечных автоматов.
Проектирование ПО
После определения состояний жизненного цикла всех рассматриваемых классов целесообразно отобразить взаимодействие между их объектами, которые находятся в разных состояниях. Это можно выполнить в виде UML-диаграммы последовательностей, которая позволяет показать не только объекты разных классов в различных состояниях, но и обмен сообщениями между ними
Продолжение
Выводы
Рассмотренный пример показывает некоторые приемы проектирования ПО с помощью
методов UML. Полученные с их помощью диаграммы представляют собой основу проектируемого ПО в виде формальных информационных моделей и алгоритмического обеспечения. Объемы и сложность современных информационных систем привели к тому, что подобное проектирование ПО становится неотъемлемой частью процесса разработки и предваряет этап реализации. Говоря о методах UML, следует отметить также и средства их воплощения. В настоящее
время многие среды разработки ПО включают инструменты визуального проектирования с
возможностью последующей генерации программного кода из построенных UML-моделей, например Microsoft Visual Studio, NetBeans, Delphi XE3, TJI Java IDE, JBuilder и др. Целесообразно выделить универсальные графические редакторы, например yEd, Dia, MS Visio, которые позволяют графически изображать диаграммы как в структурных, так и в объектноориентированных нотациях.