2112. Курс Современные методы и средства проектирования информационных систем

Курс знакомит с современными технологиями методами и средствами анализа и проектирования программного обеспечения ПО .

В курсе рассматриваются методы проектирования ПО, основанные на международных стандартах, структурный и объектно-ориентированный подходы к проектированию и их взаимосвязь. В рамках объектно-ориентированного подхода рассматривается применение универсального языка объектно-ориентированного моделирования UML. Рассматриваются основные функции и компоненты инструментальных средств проектирования ПО CASE-средств и их практическое воплощение в наиболее развитых программных продуктах RATIONAL ROSE и др. , имеющихся на Российском рынке. Приводятся практические рекомендации по освоению и внедрению CASE-средств, включая критерии их выбора и сравнительный анализ.

Курс ориентирован на системных аналитиков, занимающихся как моделированием предметной области, так и проектированием ПО. Он может быть полезен руководителям проектов и разработчикам ПО.

Программа курса Современные методы и средства проектирования информационных систем

  • Основные особенности и проблемы проектов современных систем ПО
  • Современные тенденции в программной инженерии принципы быстрой разработки ПО
  • Стандарт жизненного цикла ПО ISO 12207. Основные и вспомогательные процессы ЖЦ ПО
  • Модели жизненного цикла ПО. Каскадная и итерационная модель ЖЦ
  • Сертификация и оценка процессов создания ПО. Понятие зрелости процессов создания ПО. Модель оценки зрелости СММ
  • Визуальное моделирование

Технологии создания программного обеспечения ТС ПО

  • Определение технологии.
  • Общие требования, предъявляемые к ТС ПО
  • Примеры ТС ПО. Технология RUP Rational Unified Process

Объектно-ориентированные методы анализа и проектирования ПО

  • Основные принципы построения объектной модели. Основные элементы объектной модели
  • Унифицированный язык моделирования UML.
  • Диаграммы вариантов использования. Диаграммы взаимодействия. Диаграммы классов. Диаграммы состояний. Диаграммы деятельности. Диаграммы компонентов. Диаграммы размещения. Механизмы расширения UML

Моделирование бизнес-процессов и спецификация требований

  • Основные понятия моделирования бизнес-процессов
  • Структурный процессный подход к моделированию бизнес-процессов
  • Метод функционального моделирования SADT IDEF0 . Метод моделирования процессов IDEF3
  • Моделирование потоков данных. Моделирование данных
  • Система моделирования ARIS
  • Метод Ericsson-Penker
  • Объектно-ориентированный подход к моделированию бизнес-процессов. Методика моделирования Rational Unified Process. Модель бизнес-процессов business use case model . Модель бизнес-объектов business object model .
  • Использование различных диаграмм UML для дополнительной детализации описания бизнес-процессов. Структурные элементы бизнес-моделей.
  • Спецификация требований к ПО. Классификация требований. Основные принципы и понятия. Основные документы, формируемые в процессе управления требованиями.

Описание функциональных требований к системе с помощью вариантов использования use case .

  • Потоки событий сценарии . Различные формы и способы написания сценариев.
  • Ранжирование вариантов использования определение приоритетов требований с целью планирования дальнейшей разработки системы.
  • Образцы и рекомендации по написанию качественных вариантов использования.
  • Применение UML для описания требований. Переход от бизнес-моделей к требованиям.
  • Анализ и проектирование ПО

    • Объектно-ориентированный анализ.
    • Архитектурный анализ.
    • Анализ вариантов использования. Выявление классов, участвующих в реализации варианта использования. Построение диаграмм взаимодействия диаграмм последовательности и кооперации . Распределение обязанностей между классами. Построение диаграмм классов.
    • Объектно-ориентированное проектирование. Проектирование архитектуры системы. Проектирование элементов системы.
    • Проектирование классов и подсистем. Организация модели. Диаграммы состояний.
    • Проектирование баз данных с использованием UML.
    • Элементы реализации системы. Диаграммы компонентов и диаграммы размещения.

    Оценка трудоемкости создания ПО

    • Методика оценки трудоемкости разработки ПО на основе функциональных точек.
    • Алгоритмическое моделирование трудоемкости разработки ПО
    • Методика оценки трудоемкости разработки ПО на основе вариантов использования< /li>

    Внедрение ТС ПО в организации

    • Определение потребностей в ТС ПО
    • Оценка и выбор ТС ПО
    • Критерии оценки и выбора ТС ПО
    • Выполнение пилотного проекта
    • Практическое внедрение ТС ПО

    Методические основы технологий разработки программного обеспечения

    Визуальное моделирование

    Под моделью программного обеспечения в общем случае понимается формализованное описание системы программного обеспечения на определенном уровне абстракции. Каждая модель определяет конкретный аспект системы, использует набор диаграмм и документов заданного формата, а также отражает точку зрения и является объектом деятельности различных людей с конкретными интересами, ролями или задачами.

    Графические визуальные модели представляют собой средства для визуализации, описания, проектирования и документирования архитектуры системы. Разработка модели системы программного обеспечения промышленного характера в такой же мере необходима, как и наличие проекта при строительстве большого здания. Это утверждение справедливо как в случае разработки новой системы, так и при адаптации типовых продуктов класса R/3 или BAAN, в составе которых также имеются собственные средства моделирования. Хорошие модели являются основой взаимодействия участников проекта и гарантируют корректность архитектуры. Поскольку сложность систем повышается, важно располагать хорошими методами моделирования. Хотя имеется много других факторов, от которых зависит успех проекта, но наличие строгого стандарта языка моделирования является весьма существенным.

    Состав моделей, используемых в каждом конкретном проекте, и степень их детальности в общем случае зависят от следующих факторов:

    — сложности проектируемой системы

    — необходимой полноты ее описания

    — знаний и навыков участников проекта

    — времени, отведенного на проектирование.

    Визуальное моделирование оказало большое влияние на развитие ТС программного обеспечения вообще и CASE-средств в частности. Понятие CASE Computer Aided Software Engineering используется в настоящее время в весьма широком смысле. Первоначальное значение этого понятия, ограниченное только задачами автоматизации разработки программного обеспечения, в настоящее время приобрело новый смысл, охватывающий большинство процессов жизненного цикла программного обеспечения.

    CASE-технология представляет собой совокупность методов проектирования программного обеспечения, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех стадиях разработки и сопровождения программного обеспечения и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методах структурного или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

    Наиболее распространенными моделями первых трех групп являются:

    — функциональная модель SADT Structured Analysis and Design Technique

    модель IDEF3

    — DFD Data Flow Diagrams — диаграммы потоков данных.

    Метод SADT представляет собой совокупность правил и процедур, предназначенных для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области. Функциональная модель SADT отображает функциональную структуру объекта, т.е. производимые им действия и связи между этими действиями. Метод SADT разработан Дугласом Россом SoftTech, Inc. в 1969 г. для моделирования искусственных систем средней сложности. Данный метод успешно использовался в военных, промышленных и коммерческих организациях США для решения широкого круга задач, таких, как долгосрочное и стратегическое планирование, автоматизированное производство и проектирование, разработка программного обеспечения для оборонных систем, управление финансами и материально-техническим снабжением и др. Метод SADT поддерживается Министерством обороны США, которое было инициатором разработки семейства стандартов IDEF Icam DEFinition , являющегося основной частью программы ICAM интегрированная компьютеризация производства , проводимой по инициативе ВВС США. Метод SADT реализован в одном стандартов этого семейства — IDEF0, который был утвержден в качестве федерального стандарта США в 1993 г..

    Модели SADT IDEF0 традиционно используются для моделирования организационных систем бизнес-процессов . След
    ует отметить, что метод SADT успешно работает только при описании хорошо специфицированных и стандартизованных бизнес-процессов в зарубежных корпорациях, поэтому он и принят в США в качестве типового. Достоинствами применения моделей SADT для описания бизнес-процессов являются:

    — полнота описания бизнес-процесса управление, информационные и материальные потоки, обратные связи

    — жесткие требования метода, обеспечивающих получение моделей стандартного вида

    — соответствие подхода к описанию процессов стандартам ISO 9000.

    В большинстве российских организаций бизнес-процессы начали формироваться и развиваться сравнительно недавно, они слабо типизированы, поэтому разумнее ориентироваться на менее жесткие модели.

    Метод моделирования IDEF3, являющийся частью семейства стандартов IDEF, был разработан в конце 1980-х годов для закрытого проекта ВВС США. Этот метод предназначен для таких моделей процессов, в которых важно понять последовательность выполнения действий и взаимозависимости между ними. Хотя IDEF3 и не достиг статуса федерального стандарта США, он приобрел широкое распространение среди системных аналитиков как дополнение к методу функционального моделирования IDEF0 модели IDEF3 могут использоваться для детализации функциональных блоков IDEF0, не имеющих диаграмм декомпозиции . Основой модели IDEF3 служит так называемый сценарий процесса, который выделяет последовательность действий и подпроцессов анализируемой системы.

    Диаграммы потоков данных Data Flow Diagrams — DFD представляют собой иерархию функциональных процессов, связанных потоками данных. Цель такого представления — продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами.

    Для построения DFD традиционно используются две различные нотации, соответствующие методам Йордона-ДеМарко и Гейна-Сэрсона. Эти нотации незначительно отличаются друг от друга графическим изображением символов. В соответствии с данными методами модель системы определяется как иерархия диаграмм потоков данных, описывающих асинхронный процесс преобразования информации от ее ввода в систему до выдачи потребителю. Практически любой класс систем успешно моделируется при помощи DFD-ориентированных методов. Они с самого начала создавались как средство проектирования информационных систем тогда как SADT — как средство моделирования систем вообще и имеют более богатый набор элементов, адекватно отражающих специфику таких систем например, хранилища данных являются прообразами файлов или баз данных, внешние сущности отражают взаимодействие моделируемой системы с внешним миром .

    С другой стороны, эти разновидности средств структурного анализа примерно одинаковы с точки зрения возможностей изобразительных средств моделирования. При этом одним из основных критериев выбора того или иного метода является степень владения им со стороны консультанта или аналитика, грамотность выражения своих мыслей на языке моделирования. В противном случае в моделях, построенных с использованием любого метода, будет невозможно разобраться.

    Наиболее распространенным средством моделирования данных предметной области является модель сущность-связь Entity-Relationship Model — ERМ . Она была впервые введена Питером Ченом в 1976 г. Эта модель традиционно используется в структурном анализе и проектировании, однако, по существу, представляет собой подмножество объектной модели предметной области. Одна из разновидностей модели сущность-связь используется в методе IDEF1Х, входящем в семейство стандартов IDEF и реализованном в ряде распространенных CASE-средств в частности, AllFusion ERwin Data Modeler .

    Методы объектно-ориентированного анализа и проектирования программного обеспечения

    Язык UML

    Концептуальной основой объектно-ориентированного анализа и проектирования программного обеспечения ООАП является объектная модель. Ее основные принципы абстрагирование, инкапсуляция, модульность и иерархия и понятия объект, класс, атрибут, операция, интерфейс и др. наиболее четко сформулированы Гради Бучем в его фундаментальной книге 2 и последующих работах.

    Большинство современных методов ООАП основаны на использовании языка UML. Унифицированный язык моделирования UML Unified Modeling Language представляет собой язык для определения, представления, проектирования и документирования программных систем, организационно-экономических систем, технических систем и других систем различной природы. UML содержит ста

    Комментирование и размещение ссылок запрещено.

    Комментарии закрыты.