Объектно-ориентированный подход к разработке программного обеспечения автоматизированной системы. Общие понятия. Общая характеристика моделей. Общие понятия об языке UML.

Основная задача логического проектирования при объектном подходе – разработка классов для реализации объектов, полученных при объектной декомпозиции, что предполагает полное описание полей и методов каждого класса.

Физическое проектирование при объектном подходе включает проектирование объединения классов и других программных ресурсов в программные компоненты и размещения этих компонентов на конкретных вычислительных установках.

Большинство классов можно отнести к определенному типу, который применительно к классам называют стереотипом, например:

· классы-сущности (классы предметной области);

· граничные (интерфейсные) классы;

· управляющие классы;

· исключения и т.д.

Классы-сущности используют представления сущностей реального мира или внутренних элементов системы, например, структур данных. Обычно они не зависят от окружения и, соответственно, могут использоваться в различных приложениях.

Граничные классы обеспечивают взаимодействие между действующими лицами и внутренними элементами системы. К этому типу относятся как классы, реализующие пользовательские интерфейсы, так и классы, обеспечивающие интерфейс с техническими средствами или программными системами.

Управляющие классы служат для моделирования последовательного поведения, заложенного в один или несколько вариантов использования.

Если количество классов-кандидатов и других ресурсов велико, то их целесообразно разбить на группы – пакеты.

Пакетом при объектном подходе называют совокупность описаний классов и других программных ресурсов, в том числе пакетов. Объединение в пакеты используют только для удобства создания больших проектов, количество классов в которых велико. При этом в один пакет обычно собирают классы и другие ресурсы единого назначения.

Диаграмма пакетов показывает, из каких частей состоит проектируемая программная система, и как эти части зависят друг от друга.

UML (унифицированный язык моделирования) - средство анализа и проектирования при объектном подходе, предназначен для создания моделей анализа, проектирования, реализации.

Полное описание разработки с использованием UML включает несколько моделей, характеризующих определенный аспект проектируемой системы:

1. модель использования – представляет собой описание функциональности ПО с точки зрения пользователя;

2. логическая модель – описывает ключевые абстракции ПО (классы, интерфейсы, и т.п.), т.е. средства, обеспечивающие требуемую функциональность;

3. модель реализации – определяет реальную организацию программных модулей;

4. модель процессов – отображает организацию вычислений и оперирует понятиями «процессы» и «нити». Она позволяет оценить производительность, масштабируемость и надежность ПО;

5. модель развертывания – показывает особенности размещения программных компонентов на конкретном оборудовании.

Пять моделей представляются девятью диаграммами:

1. Диаграммы вариантов использования - позволяет наглядно представить ожидаемое поведение системы в различных ситуациях.

2. Д классов предлагает три уровня моделей классов:

a. Концептуальный, на нем д-мы классов демонстрируют основные понятия

b. Спецификаций, отражает взаимосвязи между основными понятиями объектов классов

c. Реализации – представляет поля и методы классов

3. Д пакетов –описание пакетов классов и взаимосвязей между ними.

4. Д последовательности действий –описание возможных действий.

5. Д кооперации– способ представления объектов в процессе реализации сценария. На них показывают потоки данных между объектами классов.

6. Д деятельности – разложение деятельности на составные части.

7. Д состояния компонентов

8. Д компонентов– показывает разбиение программной системы на структурные компоненты и связи между компонентами.

9. Д размещения – показывает размещение остальных диаграмм и их связь друг с другом.

Определение вариантов использования.

Анализ требований функциональности, указанных в ТЗ. В процессе анализа выявляют внешних пользователей и перечень аспектов поведения программного средства в процессе взаимодействия с пользователем. Варианты использования – процедура применения функций разработанной системы конкретным лицом.

По результатам строится диаграмма вариантов использования. Они позволяют наглядно представить ожидаемое поведение системы. Основные понятия: действующее лицо, варианты использования, связь.

Диаграммы классов – центральное звено ориентированных методов разработки UML, предлагает три уровня моделей классов:

1. Концептуальный, на котором диаграммы классов демонстрируют основные понятия

2. Спецификаций, который отражает взаимосвязи между основными понятиями объектов классов

3. Уровень реализации – представляет поля и методы классов

Для описания возможных действий целесообразно использовать диаграммы последовательности системы, деятельностей, описание системных операций. Диаграммы последовательностей системы – это графическая модель, которая для определенного варианта использования показывает генерируемые действующие события и их порядок.

Диаграммы деятельности рассматриваются на разных этапах разработки, они увязаны с диаграммами классов. Под деятельностью понимают операцию, которую необходимо выполнить.

Если количество классов – кандидатов, которые предполагают концептуальную модель, велико, предполагается привлечение других ресурсов, то целесообразно их разбить на группы (пакеты – совокупность описания классов).

Диаграмма коопераций (уточнение) – способ представления объектов в процессе реализации сценария. На них показывают потоки данных между объектами классов.

Диаграмма компонентов применяется при проектировании физической структуры разработанного ПО.