5.4.6 Моделирование информационных процессов
Любое ПО имеет свой жизненный цикл период от начала проектирования и до его модернизации или замены более современной версией. Для инженерного подхода к проектированию ПО были предложены модели процесса его разработки. Первым по времени и наиболее популярным можно считатьметод «водопада». Эта модель идеализирует процесс проектирования, предполагая, что каждый этап проекта (анализ предметной области, разработка требований и спецификаций к ИС, архитектурное проектирование, детальное проектирование, кодирование, тестирование) завершается до начала следующего и не осуществляется возврата к предыдущему этапу. Учитывая важность для дальнейшей разработки первых этапов проектирования, а стоимость исправления допущенных на этих этапах ошибок наиболее высокой, метод «водопада» был улучшен введениемвременных прототипов (рисунок 5.7).
Рисунок 5.7 – Метод «водопада» с введением временных прототипов
Еще одна модель жизненного цикла спиральная модель управления рисками (рисунок 5.8). В этой модели жизненный цикл ПО не заканчивается, а продолжается его модернизация, на что и указывает спираль. Анализ рисков состоит в определении затрат, в случае ошибок, допущенных на первом этапе. Для снижения рисков предлагаются дополнительные работы, например создание временных прототипов.
|
|
|
Рисунок 5.8 – Спиральная модель |
Следующий метод модульное проектирование, предполагающий разбиение исходной функции обработки данных на ряд программных модулей, которые характеризуются следующими параметрами:
один входной и один выходной поток данных;
все операции, необходимые для преобразования входного потока в выходной, выполняются внутри модуля;
результат работы модуля зависит только от входного потока и не зависит от работы других модулей.
Состав и вид программных модулей в значительной мере определяется инструментальными средствами разработки, например, для Accessнабор модулей может быть таким: экранные формы, отчеты, меню и т.д.
Оба эти метода относятся к стратегии проектирования ПО, получившей название структурное проектирование илипроектирование на основе потоков данных, В этой стратегии не учитывались сущность и связи объектов предметной области. Для нее характерно преобразование входной информации в выходную способами, не учитывающими физическую сущность модели предметной области.
В начале 80-х гг. появился новый подход, который был основан на моделировании реального мира изнутри наружу, т.е., моделируя все элементы системы и связи между ними, получаем модель предметной области, преобразование информации в которой происходит так же, как и в реальной моделируемой системе. Этот подход был назван методом объектно-ориентированного проектирования (ООП). При ООП на первом этапе выявляются объекты реального мира, их свойства и действия, на следующихэти объекты и их поведение отображаются на объекты программы.
Для любого метода проектирования ПО очень важным являются документирование и нотация, т.е. запись операций условным стандартизованным способом. Для структурного проектирования наиболее часто использовалась нотация схем алгоритмов. Для ООП в настоящее время используется нотация UML(UnifiedModelingLanguage)унифицированный язык моделирования, используя который в качестве нотации, можно моделировать информационные системы с помощью современных средств автоматизации программирования.
В начале 90-х гг. из всего множества языков объектно-ориентированного анализа и проектирования выделились три, наиболее часто используемых при разработке систем: Booch, созданныйГрейди Бучем, OOSE (Object-OrientedSoftwareEngineering), разработанныйАйваром Джекобсоном, иОМТ (ObjectModelingTechnique), автором которого являетсяДжеймс Рамбо. Каждый из этих методов является вполне законченным языком ООП, однако метод ВООСН особенно удобен на этапах проектирования модели,OOSE— на этапе анализа и формулирования требований, а ОМТ — удобен при проектировании СУБД. Создание языка, объединяющего достоинства этих трех методов, началось в начале 1995 г., когда эти три автора объединили свои методы для создания унифицированного языка для фирмыRational Software. В 1997 г. была принята версияUML1.1, взятая на вооружение всеми компаниями — производителями систем автоматизированного проектирования. В 2001 г. появилась версия 2.0. В настоящее время идет утверждениеUMLв качестве стандартаISO.
Многие продукты, реализующие CASE-технологии (ComputerAidedSoftwareEngineering— автоматизированное проектирование и создание программ), в настоящее время поддерживают нотациюUML. Такие пакеты, как Paradigm Plus, System Architect, Microsoft Visual Modeler, Delphi и др., поддерживают нотацию UML. Наиболее мощный пакет проектирования, разработанный компаниейRational Software — Rational Rose (RR), позволяет использовать при разработке все возможности языкаUML.