ПрИС / Lab_rabota7

Лабораторная работа № 7

Разработка объектной модели

Цели лабораторной работы:

• изучение диаграмм UML;

• приобретение навыков разработки объектной модели;

• приобретение навыков создания UML диаграмм в среде MS Visio.

Требования к содержанию, оформлению и порядку выполнения

Для выполнения лабораторной работы необходимо установить программу MS Visio.

Порядок выполнения лабораторной работы состоит в следующем:

1. Изучить описание основных диаграмм UML.

2. Разработайте объектную модель прикладной задачи и изобразите ее с помощью UML диаграмм.

3. Для построения диаграмм использовать программный продукт MS Visio.

Теоретическая часть

Процесс построения объектной модели из следующих шагов:

1. Разработка концептуальной модели.

2. Разработка логической модели.

3. Разработка физической модели.

Примеры диаграмм UML представлены далее.

Взаимосвязи между диаграммами UML

Общая диаграмма деятельности медицинского центра по обслуживанию пациента

Модель бизнес-прецедентов, составляющих обслуживание пациента

Диаграмма видов деятельности для прецедента "Оказание медицинской помощи"

Модель бизнес-объектов прецедента "Ответ на запрос"

Обобщение классов

Разработка модели бизнес-объектов

Диаграмма последовательностей для прецедента "Ответ на запрос"

Разработка концептуальной модели данных

Разработка требований к системе

Описание осуществляется в соответствии с принятым в организации шаблоном, который обычно включает следующие разделы:

• заголовок (название прецедента, ответственный за исполнение, дата создания шаблона/внесения изменений);

• краткое описание прецедента;

• ограничения;

• предусловия (необходимое состояние системы или условия, при которых должен выполняться прецедент);

• постусловия (возможные состояния системы после выполнения прецедента);

• предположения;

• основная последовательность действий;

• альтернативные последовательности действий и условия, их инициирующие;

• точки расширения и включения прецедентов.

Концептуальная модель данных

Модель системных прецедентов

Диаграмма последовательностей для прецедента "Проверка прав"

Диаграмма классов "Защита доступа"

Связь между проектами базы данных и приложений

Преобразование иерархии в таблицу

Фрагмент модели базы данных

Проектирование физической реализации системы

Экстенты таблицы "Пациент"

Фрагмент диаграммы развертывания ИС

Общая постановка задачи

Разработать объектную модель конкретной прикладной задачи. Для этого необходимо выполнить следующие этапы:

1. Разработать концептуальную модель:

• описать бизнес-деятельность с помощью диаграмм прецедентов;

• для каждого прецедента разработать диаграммы последовательностей.

2. Разработать логическую модель ИС:

• разработать диаграммы последовательностей или коммуникационные диаграммы для каждого прецедента;

• разработать предварительную диаграмму классов и диаграммы состояний.

3. Разработать физическую модель, т.е. выполнить детальное проектирование. При этом требуется использовать диаграммы классов, компонентов и развертывания. Этап разработки физической модели при выполнении данной лабораторной работы может отсутствовать.

4. Допустимо разработать объектную модель не всей системы, а отдельной выбранной подсистемы. Для изображения UML диаграмм необходимо использовать MS Visio.

Пример выполнения работы

Рассмотрим применение объектно-ориентированного подхода к проектированию на примере разработки АСУ платной автостоянкой. Процесс проектирования этой системы рассматривался в предыдущих лабораторный работах. При этом использовался структурный подход к проектированию. Несмотря на различие подходов, ряд проектных решений будут идентичны. Поэтому в данной лабораторной работе процесс проектирования системы рассматривается с сокращениями.

Вначале проекта проанализируем автоматизируемые процессы на платной автостоянке. Для описания процессов используются диаграммы прецедентов и деятельности. Диаграммы прецедентов – это обобщенная модель функционирования системы в окружающей среде. Диаграммы деятельности строятся для каждого прецедента и определяют поведения системы в рамках данного прецедента.

Диаграмма прецедентов представлена на рис. 1. Прецедент «Регистрация клиентов» детализирован с помощью диаграммы деятельности, представленной на рис. 2. При выполнении лабораторной работы необходимо выполнить детализацию всех прецедентов. В данном примере для сокращения объема детализация остальных прецедентов не рассматривается.

Рис. 1. Диаграмма прецедентов АСУ платной автостоянки

Рис. 2. Диаграмма деятельности, детализирующая прецедент «Регистрация клиентов»

Далее для каждого прецедента обычно создаются диаграмма последовательностей или коммуникационная диаграмма. Для прецедента «Регистрация клиентов» разработана диаграмма последовательностей, представленная на рис. 3.

Рис. 3. Диаграмма последовательностей, детализирующая прецедент «Регистрация клиентов»

В данном примере диаграммы для остальных прецедентов не рассматривается. При выполнении лабораторной работы необходимо построить последовательностей или коммуникационные диаграммы для всех прецедентов.

Далее на основании разработанных моделей построить диаграмму классов системы. Данная диаграмма представлена на рис. 4.

Рис. 4. Диаграмма классов АСУ платной автостоянкой

Итак, выполнено предварительное проектирование системы и получена ее объектная модель на логическом уровне. На этапе предварительного проектирования кроме диаграммы классов, диаграмм последовательностей и коммуникационных диаграмм используют диаграммы состояний. Эти диаграммы обычно разрабатывают для классов, которые проявляют сложное поведение. В данном примере необходимости в разработке диаграмм состояний нет. При дальнейшем проектировании разработанные диаграммы будут уточняться и расширяться.

На этапе создания физической модели системы детальное проектирование выполняется с использованием диаграмм классов, диаграмм компонентов и диаграмм развертывания. Этап физического проектирования в данной лабораторной работе может отсутствовать.

Контрольные вопросы

1. Классификация диаграмм UML.

2. Назначение и основные элементы диаграмм прецедентов.

3. Назначение и основные элементы диаграмм классов.

4. Назначение и основные элементы диаграмм последовательностей.

5. Назначение и основные элементы коммуникационных диаграмм (диаграмм коопераций).

6. Назначение и основные элементы диаграмм состояний.

7. Назначение и основные элементы диаграмм компонентов.

8. Назначение и основные элементы диаграмм развертывания.

Литература.

1. Буч Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя. М.: ДМК, 2000. – 432с.

2. Вендров А.М. Практикум по проектированию программного обеспечения экономических информационных систем: учебное пособие / А.М. Вендров – М.: Финансы и статистика. 2002. – 192 с.

3. Вендров А.М. Практикум по проектированию программного обеспечения экономических информационных систем: учебник / А.М. Вендров – М.: Финансы и статистика. 2003. – 192 с.

4. Леонтьев Б.К. Microsoft Office Visio 2003 не для дилетантов. Построение проектов, диаграмм и бизнес-схем в ОС Windows XP. М.: Новый издательский дом, 2005. – 384с.

5. Леонтьев Б.К. MS Visio 2002 Professional: Построение проектов, диаграмм и бизнес-схем в ОС Windows XP. – М.: СОЛОН-Р, 2002. – 512с.

6. Маклаков С.В. Создание информационных систем с AllFusion Modeling Suite / С.В. Маклаков – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2005. – 396с.

7. Муромцев В.В. Проектирование информационных систем: учебное пособие / В.В. Муромцев – Белгород: Изд-во БелГУ, 2007. – 160 с.

8. Смирнова Г.Н. и др. Проектирование экономических информационных систем: учебник / Г.Н. Смирнова, А.А. Сорокин, Ю.Ф. Тельнов. Под ред. Ю.Ф. Тельнова. - М.: Финансы и статистика. 2003. – 512с.

9. Трофимов С.А. CASE-технологии: практическая работа в Rational Rose. Изд. 2-е / С.А. Трофимов – М.: Бином-Пресс, 2002. - 288с.

10. Фаулер М. UML. Основы. 3-е издание. – Пер. с англ. – СПб: Символ-плюс, 2004. -192с.

11. Черемных С.В. и др. Моделирование и анализ систем. IDEF-технологии: практикум / С.В. Черемных, И.О. Семенов, В.С. Ручкин. - М.: Финансы и статистика. 2005. – 204с.