Информационные технологии

1. Информационные технологии

Методология ООАП
Появление UML
Диаграмма Use Case

2. Сложные системы

Дейкстра:
"Способ управления сложными
системами был известен еще в
древности - divide et impera
(разделяй и властвуй)"

3. Объектно Ориентированный Подход

Предшествует модульное
программирование, ключевым
элементом которого является
алгоритм
Выделение секции Interface
модулях
Событийно-управляемый поток
выполнения программы

4. Объектно Ориентированный Подход

Под классом понимают некоторую
абстракцию совокупности
объектов, которые имеют общий
набор свойств и обладают
одинаковым поведением

5. Объектно Ориентированный Подход

Наследование
Инкапсуляция
Полиморфизм

6. ООП Наследование

В качестве наиболее
общего понятия или
категории берется
понятие, имеющее
наибольший объем
и, соответственно,
наименьшее
содержание

7. ООП Инкапсуляция

сокрытие отдельных
деталей
внутреннего
устройства классов
от внешних по
отношению к нему
объектов или
пользователей

8. ООП Полиморфизм

свойство некоторых
_Фигура_
объектов принимать
Цвет
Нарисовать()
различные внешние
формы в
зависимости от
Прямоугольни
обстоятельств
к
Треугольник
Нарисовать()
Нарисовать()
Овал
Нарисовать
()

9. ООП Полиморфизм

Бьёрн Страуструп
определил полиморфизм
как «один интерфейс —
много реализаций»
Или способность обьекта
использовать методы
производного класса

10. Преимущества ООП

Распараллеливание работ
Упрощение внесения изменений
Гибкая архитектура и переносимость
Повторное использование
программных компонентов
Естественность описания
Появление средств быстрой
разработки (RAD)

11. Недостатки ООП

Обращение к методу занимает в
1,75-2,5 раза больше времени, чем к
обычной подпрограмме
Медленность защищенных свойств
Динамическое создание и удаление
объектов

12. ООП

Процесс написания программного кода
может быть отделен от процесса
проектирования структуры
Появление специальной методологии,
получившей название методологии
«объектно-ориентированный анализ
и проектирование» (ООАП)

13. ООA/П

Наиболее важным моментом ООАП
является распределение
обязанностей между программными
компонентами
Анализ – выявление требований, но не
их путей решения
Проектирование – концептуальное
решение, обеспечивающее
выполнение требований

14. ООA/П

ООА/П – это выявление правильных
действий и обеспечение их
правильности

15. ЖЦ программы

1.
ООАП
2.
3.
RAD
4.
5.
6.
Анализ предметной области и
формулировки требований к программе
Проектирование структуры программы
Реализация программы в кодах
(собственно программирования)
Внедрение программы
Сопровождение программы
Отказ от использования программы

16. UML

Какой язык для ООАП?

17. Основные этапы развития UML

В период между 1989-1994 гг. общее
число наиболее известных языков
моделирования возросло с 10 до
более чем 50

18. Основные этапы развития UML

Метод Гради Буча (Grady Booch),
получивший условное название Booch или
Booch'91, Booch Lite (позже - Booch'93).
Метод Джеймса Румбаха (James
Rumbaugh), получивший название Object
Modeling Technique - ОМТ (позже - ОМТ-2).
Метод Айвара Джекобсона (Ivar Jacobson),
получивший название Object-Oriented
Software Engineering - OOSE.

19. Требования к языку UML

Требования к языку
Позволять моделировать не только программное
обеспечение, но и более широкие классы систем и
бизнес-приложений, с использованием объектноориентированных понятий.
Явным образом обеспечивать взаимосвязь между
базовыми понятиями для моделей концептуального
и физического уровней.
Обеспечивать масштабируемость моделей, что
является важной особенностью сложных
многоцелевых систем.
Быть понятен аналитикам и программистам, а также
должен поддерживаться специальными
инструментальными средствами, реализованными
на различных компьютерных платформах

20. Основные этапы развития UML

21. Основные этапы развития UML

22. Основные этапы развития UML

23. Основные этапы развития UML

24. UML

Унифицированный язык моделирования
(UML) – это семейство графических
нотаций, в основе которого лежит
единая метамодель.
Он помогает в описании и проектировании
программных систем, в особенности
систем, построенных с использованием
объектно-ориентированных (ОО)
технологий.
М.Фаулер

25. Назначение языка UML

легко воспринимаемый и выразительный язык визуального
моделирования, специально предназначенный для разработки
и документирования моделей сложных систем .
Снабдить исходные понятия языка UML возможностью
расширения
независимость от конкретных языков программирования и
инструментальных средств
включать в себя семантический базис для понимания общих
особенностей ООАП.
Поощрять развитие рынка объектных инструментальных
средств.
Способствовать распространению объектных технологий и
соответствующих понятий ООАП.
Интегрировать в себя новейшие и наилучшие достижения
практики ООАП.

26. UML

Три режима использования языка
разработчиками:
Эскиз
Проектирование
Программирования

27. UML

Граница между моделями и эскизами
довольно размыта, но различия
остаются в том, что эскизы сознательно
выполняются неполными, подчеркивая
важную информацию, в то время как
модели нацелены на полноту

28. UML

Язык UML в своем нынешнем состоянии
определяет нотацию и метамодель.
Нотация представляет собой
совокупность графических элементов,
которые применяются в моделях.
Большинство графических языков
моделирования являются отнюдь
не строгими; их нотация в большей
степени апеллирует к интуиции,
чем к формальному определению

29. UML

Насколько велико влияние метамодели на
того, кто применяет соответствующую
нотацию при моделировании?
Создателя эскизов обычно это не
слишком волнует;
проектировщика это должно беспокоить
значительно больше.
И это жизнено важно для тех, кто
использует UML в качестве языка
программирования

30. UML это:

UML это:
Язык
Язык визуализации
Язык специфицирования
Язык конструировнания
Язык документирования

31. Где используется UML ?

Информационные системы масштаба
предприятия;
Банковские и финансовые услуги;
Телекоммуникации;
Транспорт;
Оборонная промышленность, авиация и
космонавтика;
розничная торговля;
медицинская электроника;
наука;
распределенные Web-системы.

32. Концептуальная модель UML

Основные строительные блоки языка,
правила их сочетания
и некоторые общие для всего языка
механизмы

33. Концептуальная модель UML

Строительные
блоки
Сущности
1.
2.
3.
4.
Правила
сочетания
Определяют:
Отношения
Структурные
Поведенческие 1.
Группирующие 2.
Аннотационные 3.
4.
Зависимость
Ассоциация
Обобщение
Реализация
•имена;
•область действия;
•видимость;
•целостность;
•выполнение.
Структурные
•Класс
•Интерфейс
•Кооперация
•Прецедент
•Активный класс
•Компонент
•Узел
Диаграммы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Поведенческие 7.
8.
•Взаимодействие
•Автомат
Механизмы
классов;
прецедентов;
последовательностей;
кооперации;
состояний;
действий;
компонентов;
развертывания
•спецификации;
•дополнения;
•принятые деления;
•механизмы расширения

34. Концептуальная модель UML

35. Диаграммы UML

1.
2.
3.
Диаграмма вариантов использования
(use case diagram)
Диаграмма классов (class diagram)
Диаграммы поведения
(behavior diagrams)
1.
2.
3.
Диаграмма состояний (statechart diagram)
Диаграмма деятельности (activity diagram)
Диаграммы взаимодействия
(interaction diagrams)
1.
2.
4.
5.
Динамические
Диаграмма последовательности
(sequence diagram)
Диаграмма кооперации (collaboration diagram)
Диаграммы реализации
1.
Статические
Диаграмма компонентов
Диаграмма развертывания
Статические

36. Правила построения диаграмм UML

Каждая диаграмма должна служить
законченным представлением
Все сущности на диаграмме модели
должны быть одного концептуального
уровня
Вся информация о сущностях должна
быть явно представлена на
диаграммах
Диаграммы не должны содержать
противоречивой информации

37. Правила построения диаграмм UML

Диаграммы не следует перегружать
текстовой информацией
Количество типов диаграмм для
конкретной модели приложения не
является строго фиксированным

38. Цели диаграмм прецедентов

Определить общие границы и контекст
моделируемой предметной области на начальных
этапах проектирования системы.
Сформулировать общие требования к
функциональному поведению проектируемой
системы.
Разработать исходную концептуальную модель
системы для ее последующей детализации в форме
логических и физических моделей.
Подготовить исходную документацию для
взаимодействия разработчиков системы с ее
заказчиками и пользователями.

39. Диаграммы прецедентов

Актер
Actor
(from Use Case View)
Прецедент (вариант
использования, use case)
UseCase

40. Актер

Актер – любая сущность,
взаимодействующая с
системой извне
Actor
(from Use Case View)

41. Актер

Особенности
Актер – это роль
Может не быть реального человека
Один человек может играть несколько
ролей
Легче пересчитать актеров...
События могут выступать актерами..

42. Вариант использования

Вариант использования –
сервисы или некоторый
набор действий, которые
система предоставляет
актеру
UseCase

43. Вариант использования

Прецедент – это набор сценариев,
которые представляют собой
последовательность действий,
выполняемых конкретной системой
для достижения ощутимого
результата для конкретного
исполнителя.

44. Вариант использования

Сценарий – это специальная
последовательность действий или
взаимодействий между
исполнителями и системой

45. Вариант использования

Сервис представляет собой
законченную последовательность
действий.
После того как система закончит
обработку запроса пользователя, она
должна возвратиться в исходное
состояние

46. Вариант использования

Варианты использования могут
применяться как для спецификации
внешних требований к проектируемой
системе,
так и для спецификации
функционального поведения уже
существующей системы

47. Вариант использования

Имя прецедента
простое «Разместить заказ»
составное «Датчики:: откалибровать
положение»

48. Вариант использования

Сценарий или примечание –
пояснительный текст, который
раскрывает смысл или семантику
составляющих диаграмму
компонентов.

49. Вариант использования

Особенности
Use Case – требование к системе
Нет необходимости рисовать
10 человеко-лет – 12 – 100 вариантов
использования

50.

Типы отношений
Отношение зависимости (dependency
relationship)
Отношение ассоциации (association
relationship)
Отношение обобщения (generalization
relationship)

51. Отношения прецедентов

ассоциации
1..10
*
(association relationship)
расширения
«extend»
(extend relationship)
обобщения
(generalization relationship)
включения
«include»
(include relationship)

52. Отношения ассоциации

общие свойства вариантов
использования могут быть
представлены тремя различными
способами, а именно с помощью
отношений расширения, обобщения
и включения
Прецедент А
Прецедент Б

53. Отношения ассоциации

определяет семантические (смысловые)
особенности взаимодействия актеров

54. Отношения ассоциации

Кратность (multiplity)
количество конкретных экземпляров
данного компонента, которые могут
выступать в качестве элементов данной
ассоциации
1 (включая 0)
1..8
2..*
* = 0..*

55. Отношения расширения

свойства варианта использования В
могут быть дополнены свойствами
расширенного варианта
использования А
«extend»
В
«extend»
А

56. Отношения расширения

Отношение включает в себя некоторое
условие и ссылки на точки
расширения в базовом варианте
использования
условие отношения расширения
проверяется лишь один раз - при
первой ссылке на точку расширения
«extend»

57. Отношения расширения

«extend»
вариант использования может быть
расширением нескольких других ВИ
А
В
С
D
содержать несколько расширений

58. Отношения расширения

«extend»

59. Отношения обобщения

служит для указания, что некоторый
прецедент А может быть обобщен до
прецедент В.
А – потомок В
В – предок А

60. Отношения обобщения

дочерние прецеденты обладают всеми
свойствами предков
может быть несколько дочерних
может быть несколько родителей
(множественное наследование)

61. Отношения обобщения

отношение обобщения может возникать
между актерами

62. Отношения включения

поведение одного прецедента
включается в качестве составного
компонента в последовательность
поведения другого прецедента
«include»

63. Отношения включения

Оформить заказ
заполнить «корзину»
внести данные покупателя
выписать счет

64. Пример прецедентов

Один вариант использования может
быть включен в несколько других
вариантов, а также включать в себя
другие варианты

65. Пример прецедентов

Оформить заказ
1
«включ.»
Обеспечить
информацией
условия
оплаты
Запросить
товар со склада
Оформить
заказ на покупку
товара
Продавец
Предоставить
каталог
1
Покупатель
Оформить
заказ