CASE-средство Rational Rose и представления информационной системы на языке UML

RUP-технология используется в CASE-средстве Rational Rose. Rational Rose представляет собой программный пакет для визуального объектно-ориентированного моделирования систем на основе классов и их взаимодействия. Можно также сказать, что это визуальный редактор, позволяющий создавать программные системы любой сложности на основе графических диаграмм языка UML.

Универсальный язык моделирования (UML) (создан в 1997 г.) – это результат совместных усилий разных разработчиков. В частности, для того, чтобы доступно и грамотно описать модель системы, И. Якобсоном был описан процесс выявления и фиксации требований к системе в виде совокупности транзакций, называемых «use case » (case – случай, прецедент, вариант). C помощью языка UML решается задача разработки некоторой предварительной модели программной системы, которая была бы понятна и заказчику и группе программистов. Он служит для определения, отображения и описания элементов объектно-ориентированных систем в процессе их создания. UML является стандартом в области объектно-ориентированного анализа и проектирования систем.

Язык UML представляет собой набор графических диаграмм, которые позволяют проектировать и создавать сложные программные системы. Он характеризуется следующими особенностями:

1. позволяет создавать несколько типов визуальных диаграмм;

2. позволяет моделировать не только программное обеспечение, но и более широкие классы систем с использованием объектно-ориентированных понятий;

3. обеспечивает взаимосвязь между базовыми понятиями для моделей концептуального и физического уровней;

4. обеспечивает масштабируемость моделей, что является важной особенностью сложных многоцелевых систем;

5. понятен аналитикам и программистам, а также поддерживается специальными инструментальными средствами, реализованными на различных компьютерных платформах.

UML позволяет создавать несколько типов визуальных диаграмм. Rational Rose поддерживает разработку большинства этих моделей, а именно:

· диаграмм вариантов использования (прецедентов) (use case diagrams), используемых для моделирования бизнес-процессов, и требований к создаваемой системе;

· диаграмм классов (class diagrams), используемых для моделирования статической структуры классов системы и связей между ними;

· диаграмм поведения системы (behavior diagrams):

o диаграмм взаимодействия (interaction diagrams):

§ диаграмм последовательности (sequence diagrams), отражающих поток событий, происходящий в рамках прецедента;

§ кооперативных диаграмм (collaboration diagrams) – для моделирования процесса обмена сообщениями между объектами;

o диаграмм состояний (statechart diagrams) – для моделирования поведения объектов системы при переходе из одного состояния в другое;

o диаграмм деятельности (activity diagrams) – для моделирования поведения системы в рамках различных вариантов использования или моделирования деятельности;

· диаграмм реализации (implementation diagrams);

o диаграмм компонентов (component diagrams) – для моделирования иерархии компонентов (подсистем) системы;

o диаграмм размещения (deployment diagrams) – для моделирования физической архитектуры системы.

4. ATS-технология разработки
информационных систем

Автоматизированный табличный сценарий (ATS) позволяет получить описание информационной системы в виде совокупности таблиц и диаграмм (частный случай – таблиц). В результате чего имеется полный набор моделей системы.

Применительно к ИС сценарий создания ИС – это формализованный способ описания сложной информационной системы (существующей или разрабатываемой). Табличное описание сценария – это метод описания сценария, позволяющий автоматизировать создание сценария на основе системы управления БД как инструмента автоматизированных информационных технологий

Подход к описанию системы с помощью сценария предполагает необходимость проведения анализа действующей системы на загрузку и производительность, с предложением последующего ее улучшения. Предположим, в банке имеют место жалобы на нечеткое составление документации, медленное ее оформление, нечеткую работу подразделения, в результате чего из банка уходят клиенты. Банк обращается к специалистам и просит сделать что-нибудь во избежание этих проблем. Для этого с использованием ATS-технологии специалистами составляется описание системы, в результате которого автоматически создается ряд моделей системы, в том числе Процедурная модель. Анализируя процедурную модель, можно найти «узкие» места и порекомендовать, каким образом можно исправить положение.

Поскольку все модели системы оформляются в виде таблиц, автоматизация разработки осуществляется с помощью систем управления БД.

Достоинством ATS-технологии является то, что в ранее рассмотренных технологиях функциональные и процедурные модели системы приходится разрабатывать и строить вручную, пользуясь графическими средствами описания, а с помощью ATS они создаются автоматически после преобразований таблиц методами реляционной алгебры.

К недостаткам табличных сценариев по сравнению с описанными ранее IDEF- и RUP-технологиями следует отнести их следующие особенности:

· потеря наглядности, т. к. отсутствуют графические образы,

· наличие трудностей с документированием моделей,

· разработка имеет характер интерпретации в среде выбранной системы управления БД,

· необходимость специальной подготовки разработчика в области БД.

На основании вышеизложенного можно провести сравнительный анализ CASE-средств, используемых при разработке ИС, исходя из их возможностей и степени автоматизации разработки приложений. Результаты такого анализа приведены в табл. 2.

Таблица 2

 

	BPwin	ERwin	Rational Rose	ATS
Технология	IDEF0, IDEF3, DFD	IDEF1X	RUP	Реляционная алгебра, СУБД-технология
Модель ИС	Функциональная модель деятельности (процессов)	Модель данных	Объектная модель	Модель деятельности
Способ создания моделей	Вручную разработчиком	Вручную разработчиком	Вручную разработчиком	Автоматически
Представления	· Диаграммы декомпозиции · Диаграммы дерева узлов · Стоимостной анализ · Диаграммы потоков данных · Сценарий · диаграмма последовательности этапов, · диаграмма состояний	· Логическая модель (ER-диаграмма) · Физическая модель (Реляционная БД)	Представление использования: · диаграмма прецедентов · диаграмма последовательности · Логическое представление: · диаграмма классов · Компонентное представление · Представление взаимодействия процессов · Представление распределения	Табличный сценарий: · функциональная модель, · структурная модель, · процедурная модель
Язык	Язык текстографических представлений – SA-язык	Язык текстографических схем	Язык текстографических представлений – UML	Язык представления с помощью таблиц
Создание базы данных	Полуавтоматически (для экспорта в ERwin)	Автоматически	Автоматически	Вручную
Генерация кода приложения	_	Автоматически	Автоматически	Вручную

Выводы

1. В процессе создания ИС разработчиками используются структурный и объектно-ориентированный подходы.

2. Структурный подход к разработке ИС основан на использовании принципа функциональной декомпозиции.

3. При структурном подходе основное внимание уделяется информации, с которой работает система, поэтому он ориентирован на данные.

4. Если код приложения генерируется не на основе описания предметной области, а на основе БД, невозможно построить эффективное приложение со сложной бизнес-логикой.

5. При структурном подходе имеется большая вероятность обнаружения ошибок на последнем этапе разработки.

6. Объектно-ориентированные методы разработки ИС уделяют внимание не только информации, но и поведению системы.

7. Снижение риска в объектно-ориентированной технологии достигается за счет использования спиральной модели ЖЦ.

8. Объектно-ориентированные методы разработки ИС основаны на принципах инкапсуляции, наследования и полиформизма.

9. Фундаментальными понятиями ООП являются объект и класс.

10. Каждый объект характеризуется состоянием, поведением и индивидуальностью.

11. Функциональное моделирование, основанное на структурном подходе к разработке ИС, использует IDEF-технологию.

12. Функциональная модель – это модель бизнес-процессов, реализуемых в системе.

13. Информационная модель – это модель данных, обрабатываемых в системе.

14. Визуальное моделирование, основанное на объектно-ориентированном подходе к разработке ИС, использует RUP-технологию.

15. IDEF-технология поддерживается CASE-средствами BPwin и ERwin.

16. RUP-технология поддерживается CASE-средством Rational Rose.

17. Основными диаграммами, разрабатываемыми в Rational Rose, являются диаграммы прецедентов, классов и взаимодействия и последовательности.

18. Технология ATS позволяет автоматизировать разработку моделей.

Вопросы для самопроверки

1. На чем основывается структурный подход к разработке ИС?

2. В чем заключаются достоинства и недостатки структурного подхода?

3. Назовите основное отличие объектно-ориентированного подхода от структурного подхода к разработке ИС.

4. Определите понятие «объектно-ориентированная парадигма», используемого в ООП.

5. Дайте определение:

o объекта и класса, используемых в ООП.

o понятия «наследование».

o понятия «инкапсуляция».

o понятия «полиформизм».

6. За счет чего наблюдается снижение риска в объектно-ориентированной технологии?

7. Какие характеристики имеют объекты в ООП?

8. Что означает операция декомпозиции модели?

9. Дайте определение функциональной и информационной моделям.

10. Что представляет собой концептуальная модель?

11. Назовите особенности визуального моделирования.

12. Что такое нотация?

13. Каковы различия между логической и физической моделями данных?

14. Какие требования предъявляются к физической модели данных?

15. Какая технология используется для моделирования бизнес-процессов?

16. Какая технология используется для моделирования данных ИС?

17. Какая технология используется для разработки диаграммы сценария в BPwin?

18. Какая методология используется для разработки диаграммы потоков данных?

19. Какие CASE-средства позволяют генерировать коды приложений?

20. Назовите представления ИС, разрабатываемые в RUP-технологии.

21. Назовите диаграммы, разрабатываемые с помощью языка UML?

22. Для чего создаются:

o диаграмма прецедентов?

o диаграмма классов?

o диаграмма последовательности?

Библиография

1. Бритов Г. С., Лупал А.М. Информационные системы в экономике. Методические материалы к выполнению лабораторных работ. – СПб.: Изд-во МБИ, - 2003. – 40 с.

2. Вендров А. М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 2000.

3. Маклаков С. В. BPwin, ERwin. CASE-средства разработки информационных систем. – М.: ДИАЛОГ МИФИ, 1999. – 256 с.

4. Маклаков С. В. Создание информационных систем. – М.: ДИАЛОГ МИФИ, 2003. – 432 с.

5. Трофимов С. А. CASE-технологии. Практическая работа в Rational Rose. – М.: Издательство «Бином», 2001. – 272 с.