- •Міністерство освіти та науки України в.В. Литвин, н.Б. Шаховська Проектування інформаційних систем
- •Передмова наукового редактора серії підручників «комп’ютинґ»
- •1.1. Складність програмного забезпечення
- •1.2. Структура складних систем
- •1.2.1. Приклади складних систем
- •1.2.2. П'ять ознак складної системи
- •1.2.3. Організована і неорганізована складність
- •1.3. Методи подолання складності
- •1.3.1. Роль декомпозиції
- •1.3.3. Роль абстракції
- •1.3.4. Роль ієрархії
- •1.4. Про проектування складних систем
- •1.4.1. Інженерна справа як наука і мистецтво
- •1.4.2. Сенс проектування
- •4. Методи подолання складності.
- •2.1. Базові означення
- •2.2. Методи проектування інформаційних систем
- •2.3. Види інформаційних систем
- •2.4. Рівні моделей даних
- •3. Види інформаційних систем.
- •3.1. Методологія процедурно-орієнтованого програмування
- •3.2. Методологія об'єктно-орієнтованого програмування
- •3.3. Методологія об'єктно-орієнтованого аналізу і проектування
- •3.4. Методологія системного аналізу і системного моделювання
- •4.1. Передісторія. Математичні основи
- •4.1.1. Теорія множин
- •4.1.2. Теорія графів
- •4.1.3. Семантичні мережі
- •4.2. Діаграми структурного системного аналізу
- •4.3. Основні етапи розвитку uml
- •3. Семантичні мережі.
- •5.1. Принципи структурного підходу до проектування
- •5.2. Структурний аналіз
- •5.3. Структурне проектування
- •5.4. Методологія структурного аналізу
- •5.5. Інструментальні засоби структурного аналізу та проектування
- •6.1. Основні елементи
- •6.2. Типи зв’язків
- •6.3. Техніка побудови
- •6.4. Діаграма бізнес – функцій
- •6.4.1. Призначення діаграми бізнес-функцій
- •6.4.2. Основні елементи
- •7.1. Призначення діаграм потоків даних та основні елементи
- •7.1.1. Зовнішні сутності
- •7.1.2. Процеси
- •7.1.3. Накопичувачі даних
- •7.1.4. Потоки даних
- •7.2. Методологія побудови dfd.
- •8.1. Діаграма «сутність-зв’язок»
- •8.2. Діаграма атрибутів
- •8.3. Діаграма категоризації
- •8.4. Обмеження діаграм сутність-зв’язок
- •8.5. Методологія idef1
- •9.1. Основні елементи
- •9.2. Типи керуючих потоків
- •9.3. Принципи побудови
- •10.1. Структурні карти Константайна
- •10.2. Структурні карти Джексона
- •11.1. Призначення case-технологій
- •11.2. Інструментальний засіб bPwin
- •11.2.4. Інші діаграми bpWin
- •11.2.5. Моделі as is і to be
- •11.3.1. Основні властивості
- •11.3.2. Стандарт idef1x
- •11.4. Програмний засіб Visio
- •12.1. Системний аналіз області наукових досліджень
- •12.1.1. Аналіз предметної області
- •12.2. Системний аналіз біржі праці
- •12.2.1. Дерево цілей
- •12.2.2. Опис об’єктів предметної області
- •12.2.3. Концептуальна модель
- •14.1. Еволюція об'єктної моделі
- •14.1.1. Основні положення об'єктної моделі
- •14.2. Складові частини об'єктного підходу
- •14.2.1. Парадигми програмування
- •14.2.2. Абстрагування
- •14.2.3. Інкапсуляція
- •14.2.4. Модульність
- •14.2.5. Ієрархія
- •14.2.7. Паралелізм
- •14.2.8. Збереженість
- •14.3. Застосування об'єктної моделі
- •14.3.1. Переваги об'єктної моделі
- •14.3.2. Використання об'єктного підходу
- •14.3.3. Відкриті питання
- •15.1. Природа об'єкта
- •15.1.1. Що є й що не є об'єктом?
- •15.1.2. Стан
- •15.1.3. Поведінка
- •15.1.4. Ідентичність
- •Void drag(DisplayItem I); // Небезпечно
- •15.2. Відношення між об'єктами
- •15.2.1. Типи відношень
- •15.2.2. Зв'язки
- •15.2.3. Агрегація
- •15.3. Природа класів
- •15.3.1. Що таке клас?
- •15.3.2. Інтерфейс і реалізація
- •15.3.3. Життєвий цикл класу
- •15.4. Відношення між класами
- •15.4.1. Типи відношень
- •15.4.2. Асоціація
- •15.4.3. Успадкування
- •15.4.4. Агрегація
- •15.4.5. Використання
- •15.4.6. Інсталювання (Параметризація)
- •15.4.6. Метакласи
- •15.5. Взаємозв'язок класів і об'єктів
- •15.5.1. Відношення між класами й об'єктами
- •15.5.2. Роль класів і об'єктів в аналізі й проектуванні
- •16.1. Важливість правильної класифікації
- •16.1.1. Класифікація й об’єктно-орієнтовне проектування
- •16.1.2. Труднощі класифікації
- •16.2. Ідентифікація класів і об'єктів
- •16.2.1. Класичний і сучасний підходи
- •16.2.2. Об’єктно-орієнтований аналіз
- •16.3. Ключові абстракції й механізми
- •16.3.1. Ключові абстракції
- •16.3.2. Ідентифікація механізмів
- •17.1. Призначення мови uml
- •17.2. Загальна структура мови uml
- •17.3. Пакети в мові uml
- •17.4. Основні пакети мета-моделі мови uml
- •17.5. Специфіка опису мета-моделі мови uml
- •17.6. Особливості зображення діаграм мови uml
- •18.1. Варіант використання
- •18.2. Актори
- •18.3. Інтерфейси
- •18.4. Примітки
- •18.5. Відношення на діаграмі варіантів використання
- •18.5.1. Відношення асоціації
- •13.5.2. Відношення розширення
- •18.5.3. Відношення узагальнення
- •18.5.4. Відношення включення
- •18.6. Приклад побудови діаграми варіантів використання
- •18.7. Рекомендації з розроблення діаграм варіантів використання
- •19.1. Клас
- •19.1.1. Ім'я класу
- •19.1.2. Атрибути класу
- •19.1.3. Операція
- •19.2. Відношення між класами
- •19.2.1. Відношення залежності
- •19.2.2. Відношення асоціації
- •19.2.3. Відношення агрегації
- •19.2.4. Відношення композиції
- •19.2.5. Відношення узагальнення
- •19.3. Інтерфейси
- •19.5. Шаблони або параметризовані класи
- •19.6. Рекомендації з побудови діаграми класів
- •20.1. Автомати
- •20.2. Стан
- •20.2.1. Ім'я стану
- •20.2.2. Список внутрішніх дій
- •20.2.3. Початковий стан
- •20.2.4. Кінцевий стан
- •20.3. Перехід
- •20.3.2. Сторожова умова
- •20.3.3.Вираз дії
- •15.4. Складений стан і підстан
- •20.4.1. Послідовні підстани
- •20.4.2. Паралельні підстани
- •15.5. Історичний стан
- •20.6. Складні переходи
- •15.6.1. Переходи між паралельними станами
- •20.6.2. Переходи між складеними станами
- •20.6.3. Синхронізуючі стани
- •20.7. Рекомендації з побудови діаграм станів
- •21.1. Стан дії
- •21.2. Переходи
- •21.5. Рекомендації до побудови діаграм діяльності
- •22.1.1. Лінія життя об'єкта
- •22.1.2. Фокус керування
- •22.2. Повідомлення
- •22.2.1. Розгалуження потоку керування
- •22.2.2. Стереотипи повідомлень
- •22.2.3. Тимчасові обмеження на діаграмах послідовності
- •22.2.4. Коментарі або примітки
- •22.3. Приклад побудови діаграми послідовності
- •22.4. Рекомендації з побудови діаграм послідовності
- •23.1. Кооперація
- •23.2.1. Мультиоб'єкт
- •23.2.2. Активний об'єкт
- •23.2.3. Складений об'єкт
- •23.3. Зв'язки
- •23.3.1. Стереотипи зв'язків
- •23.4. Повідомлення
- •23.4.1. Формат запису повідомлень
- •23.5. Приклад побудови діаграми кооперації
- •23.6. Рекомендації з побудови діаграм кооперації
- •24.1. Компоненти
- •24.1.1. Ім'я компоненту
- •24.1.2. Види компонент
- •24.2. Інтерфейси
- •24.3. Залежності
- •24.4. Рекомендації з побудови діаграми компонент
- •25.1. Вузол
- •25.2. З'єднання
- •25.3. Рекомендації з побудови діаграми розгортання
- •26.1. Загальна характеристика case-засобу Rational Rose
- •26.2. Особливості робочого інтерфейсу Rational Rose
- •26.1.1. Головне меню програми
- •26.1.2. Стандартна панель інструментів
- •26.1.3. Вікно браузера
- •26.1.4. Спеціальна панель інструментів
- •26.1.5. Вікно діаграми
- •26.1.6. Вікно документації
- •26.1.7. Вікно журналу
- •26.3. Початок роботи над проектом у середовищі Rational Rose
- •26.4. Розроблення діаграми варіантів використання в середовищі Rational Rose
- •26.5. Розроблення діаграми класів у середовищі Rational Rose
- •26.6. Розроблення діаграми станів у середовищі Rational Rose
- •26.7. Розроблення діаграми послідовності в середовищі Rational Rose
- •26.8. Розроблення діаграми кооперації в середовищі Rational Rose
- •26.9. Розроблення діаграми компонентів у середовищі Rational Rose
- •26.10. Розроблення діаграми розгортання в середовищі Rational Rose
16.3. Ключові абстракції й механізми
16.3.1. Ключові абстракції
Пошук і вибір ключових абстракцій. Ключова абстракція - це клас або об'єкт, що входить у словник ПО. Сама головна цінність ключових абстракцій полягає в тому, що вони визначають межі нашої проблеми: виділяють те, що входить у нашу систему й тому важливе для нас, і усувають зайве. Завдання виділення таких абстракцій специфічні для предметної області. Правильний вибір об'єктів залежить від призначення ІС й ступеня детальності опрацювання інформації.
Як ми вже відзначали, визначення ключових абстракцій містить у собі два процеси: відкриття й винахід. Ми відкриваємо абстракції, слухаючи фахівців із ПО: якщо експерт про неї говорить, то ця абстракція дійсно важлива. Винаходячи, ми створюємо нові класи і об'єкти, які не обов'язково є частиною предметної області, але корисні під час проектування або реалізації системи. Наприклад, користувач банкомату говорить "рахунок, зняти, покласти"; ці терміни - частина словника предметної області. Розробник системи використовує їх, але додає свої, такі, як база даних, диспетчер екрану, список, черга і так далі. Ці ключові абстракції створені вже не предметною областю, а проектуванням.
Найпотужніший спосіб виділення ключових абстракцій - зводити задачу до вже відомих класів і об'єктів. Через відсутність таких повторно використовуваних абстракцій ми рекомендуємо користуватися сценаріями, щоб вести процес ідентифікації класів і об'єктів.
Уточнення ключових абстракцій. Визначивши кандидатів на ролі ключових абстракцій, ми повинні оцінити їх за критеріями, описаними у попередніх розділах. Програміст повинен задаватися питаннями: Як створюються об'єкти класу? Як можна копіювати і/або знищувати об'єкти класу? Які операції можуть бути виконані над цим об'єктом? Якщо відповіді на ці питання дати важко, то, можливо, загальна концепція не зрозуміла і краще сісти і подумати ще раз, ніж відразу кинутися програмувати.
Визначивши нові абстракції, ми повинні знайти їх місце в контексті вже існуючих класів і об'єктів. Не варто намагатися робити це строго зверху вниз або знизу нагору. Немає особливої необхідності будувати ієрархію класів, починаючи із самого верхнього класу, і потім доповнювати її підкласами. Частіше ви створюєте кілька незалежних ієрархій, усвідомлюєте їх загальні риси й виділяєте один або кілька суперкласів. Потрібно кілька проходів вверх й вниз ієрархією, щоб створити програмний проект. Це всього лише спостереження, яке базується на досвіді й підтверджує той факт, що об’єктно-орієнтоване проектування - процес послідовних наближень. Найчастіші реорганізації в ієрархії класів - це відомість співпадаючих частин двох класів в один і поділ класу на два нових.
Важко відразу розташувати класи й об'єкти на правильних рівнях абстракції. Іноді, знайшовши важливий клас, ми можемо пересунути його нагору в ієрархії класів, тим самим збільшуючи ступінь повторності використання коду. Це називається просуванням класу. Аналогічно, можемо дійти висновку, що клас занадто узагальнений, і це ускладнює успадкування: відбувається семантичний розрив або конфлікт зернистості. В обох випадках ми намагаємося виявити зчеплення або недостатню зв’язність абстракцій і зм'якшити конфлікт.
Програмісти часто байдуже відносяться до правильного найменування класів і об'єктів, але насправді дуже важливо відобразити в позначенні класів і об'єктів сутність описуваних ними предметів. Програми необхідно писати ретельно, як художню літературу, думаючи про читача, і про комп'ютер. При ідентифікації одного тільки об'єкта необхідно придумати імена: для нього, для його класу і для модуля, у якому клас оголошений. Помножте на тисячу об'єктів і сотні класів, і ви зрозумієте, яка це складна проблема.
Існують такі правила:
об'єкти варто називати іменниками: theSensor або shape,
класи варто називати узагальненими іменниками: Sensos, Shapes,
операції-модифікатори варто називати активними дієсловами: Draw, moveLeft,
операції-селектори повинні включати запит або форму дієслова "to be": extentOf, isOpen,
підкреслення й використання заголовних букв - на ваш розсуд, постарайтеся лише не суперечити самі собі.