НИУ Высшая школа экономики Кафедра информационных технологий в

НИУ «Высшая школа экономики» Кафедра информационных технологий в бизнесе Структурный и объектноориентированный подходы к моделированию ИС Автор Сухов Александр Олегович

Моделирование ИС Основные подходы к моделированию ИС: ü структурный подход; ü объектно-ориентированный подход; ü предметно-ориентированный подход.

Структурный подход Базовыми принципами структурного подхода являются: ü Принцип «разделяй и властвуй» . Суть принципа заключается в разбиении проблемы на более мелкие независимые части, которые проще для решения. ü Принцип иерархической упорядоченности. Решение проблемы представляется в виде иерархической древовидной структуры, в которой нижестоящие уровни определяют вышестоящие. ü Принцип абстрагирования. Отделение в процессе моделирования существенных характеристик системы от несущественных. ü Принцип формализации. Суть принципа заключается в необходимости строгой формализации проблемы. ü Принцип непротиворечивости. Никакая функциональная часть системы не должна противоречить другой части.

Структурный подход. Диаграммы Для реализации структурного используются диаграммы разных видов: подхода ü SADT (Structured Analysis and Design Technique) – диаграммы для методологии структурного анализа и проектирования; ü DFD (Data Flow Diagrams) – диаграммы потоков данных; ü ERD (Entity-Relationship Diagrams) – диаграммы "сущность-связь".

Диаграммы SADT/IDEF 0 Методология SADT (Structured Analysis and Design Technique) основывается на следующих принципах: ü графическое представление блочного моделирования. На SADT-диаграммах функция изображается в виде блока, а интерфейсы входа/выхода представляются дугами, соответственно входящими в блок и выходящими из него. Взаимодействие блоков друг с другом описываются посредством интерфейсных дуг с указанием того, когда и каким образом функции выполняются и управляются; ü строгость и точность выполнения правил изображения SADT-диаграмм.

Диаграммы SADT/IDEF 0 Правила изображения SADT-диаграмм включают: ü ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (7± 2 блока); ü связность диаграмм. Блоки на дочерних диаграммах появляются в результате декомпозиции блока родительской диаграммы. При этом связь блоков осуществляется за счет иерархической нумерации; ü уникальность меток и наименований; ü синтаксические правила изображения блоков и дуг; ü разделение дуг входов/выходов и управления.

Диаграммы SADT/IDEF 0 Основным элементом функциональной модели SADT является функция, которая на диаграмме изображается в виде прямоугольника. Слева у функции находятся входы, а справа – выходы. Кроме того, у функции могут быть управляющие параметры – данные, которые непосредственно функцией не обрабатываются, но от которых зависит результат, например, документация. Дополнительно может указываться исполнитель (или его еще называют механизмом) – лицо или техническое средство, которое выполняет данную функцию.

Диаграммы DFD Основными элементами Diagrams) являются: DFD (Data Flow ü Внешние сущности – объекты, находящиеся за границами системы и являющиеся источником или получателем данных. ü Подсистемы – группирующие сущности. Подсистема не обрабатывает никаких данных и содержит внутри себя процессы и накопители данных.

Диаграммы DFD ü Процессы – сущности, преобразующие входные потоки данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом. ü Накопители данных – сущности, предназначенные для хранения и предоставление данных. ü Потоки данных – информация передаваемая от источника приемнику.

Диаграммы ER Наиболее распространенным средством моделирования данных являются диаграммы «сущность–связь» . С их помощью определяются важные для предметной области объекты (сущности), их свойства (атрибуты) и отношения друг с другом (связи). Сущность (Entity) – это реальный либо воображаемый объект, имеющий большое значение для рассматриваемой предметной области, информация о котором подлежит хранению. Связь (Relationship) – поименованная ассоциация между двумя сущностями, значимая для рассматриваемой предметной области. Атрибут – любая характеристика сущности, значимая для рассматриваемой предметной области и предназначенная для квалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности.

Объектно-ориентированный подход Базовыми принципами ориентированного подхода являются: объектно- ü Разделение. Свойства и методы объекта отделены друг от друга. ü Абстрагирование. При описании объектов моделируемой системы делается акцент лишь на ее существенных характеристиках. ü Классификация. Все объекты объединяются в классы по структуре, семантике и поведению. ü Инкапсуляция. Внутренняя реализация класса скрыта за его интерфейсом. ü Наследование. Новый класс может быть создан на основе существующих с возможностью добавления или переопределения их свойств и методов. Классы могут объединяться в иерархию. ü Полиморфизм. Возможность обработки объектов различных классов используя один интерфейс даже в случае различной реализации методов.

Объектно-ориентированный подход Основными понятиями, которыми оперирует объектно-ориентированный подход являются: ü Объект – это совокупность данных и методов их обработки. ü Класс – это множество объектов, имеющих общую структуру и общее поведение. ü Свойства – данные объекта. ü Методы – действия, которые можно выполнять над объектом данного типа.

Язык UML (Unified Modeling Language) – это язык графического описания для объектно-ориентированного моделирования в области разработки программного обеспечения. UML является открытым стандартом, использующим графические обозначения для создания абстрактной модели системы. Этот язык был создан для визуализации, спецификации, конструирования и документирования всех этапов создания ИС. UML поддерживает следующие виды визуальных диаграмм: ü ü ü диаграммы вариантов использования; диаграммы взаимодействия; диаграммы классов; диаграммы деятельности; диаграммы компонентов; диаграммы размещения.