Презентация на тему: Язык UML в анализе и проектировании программных систем и бизнес-процессов

Автор: Леоненков Александр Васильевич кандидат технических наук, старший научный сотрудник Автор: Леоненков Александр Васильевич кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Недостаточно адекватное управление требованиями Недостаточно адекватное управление требованиями Несогласованность требований, проектных решений и реализации Жесткая архитектура ПО Нарастающая сложность ПО Неточная и противоречивая коммуникация Недостаточное тестирование Субъективное отношение к приоритетам отдельных артефактов проекта Игнорирование рисков и отсутствие процедур управления рисками Бесконтрольное внесение изменений в артефакты проекта Недостаточное использование CASE-средств и средств поддержки отдельных этапов проекта

Не позволяет справиться с растущей сложностью разрабатываемых программных систем Не позволяет справиться с растущей сложностью разрабатываемых программных систем Не позволяет эффективно управлять разработкой в условиях изменяющихся требований Создает барьеры непонимания: аналитик не понимает руководителя проекта, разработчик – аналитика, тестировщик – разработчика и пр. Не позволяет обеспечить контроль изменений в процессе выполнения работ Не позволяет избежать субъективности в оценке качества разрабатываемых продуктов Модель (model) — абстракция физической системы, рассматриваемая с определенной точки зрения и представленная на некотором языке или в графической форме

Использование визуальных моделей при разработке ПО Использование визуальных моделей при разработке ПО Итеративная разработка ПО Управление требованиями Управление изменениями и конфигурацией артефактов ПО Использование компонентных архитектур Непрерывное тестирование и верификация качества ПО Использование паттернов проектирования Использование CASE-средств и RAD-средств Управление рисками: Технологическими рисками Связанными с требованиями Связанными с квалификацией персонала проекта Политическими рисками

Визуальное моделирование есть моделирование с использованием некоторой графической нотации Визуальное моделирование есть моделирование с использованием некоторой графической нотации

Нотация – система условных обозначений для графического представления визуальных моделей Нотация – система условных обозначений для графического представления визуальных моделей Семантика – система правил и соглашений, определяющая смысл и интерпретацию конструкций некоторого языка Методология – совокупность принципов моделирования и подходов к логической организации методов и средств разработки моделей CASE (Computer Aided Software Engineering) – методология разработка программного обеспечения, основанная на комплексном использовании компьютеров не только для написания исходного кода, но и для анализа и моделирования соответствующей предметной области CASE-средства (CASE-tools) – программное обеспечение, которое предназначено для разработки визуальных моделей программных систем и генерации исходного кода или схемы базы данных на некотором языке

1-е поколение: генерация схем БД (Oracle Designer 2000, ERwin) 1-е поколение: генерация схем БД (Oracle Designer 2000, ERwin) 2-е поколение: генерация программного кода (Borland Together Designer 2005) 3-е поколение: прямая и обратная кодогенерация (IBM Rational Rose 2002/2003, Borland Together Developer 2005, Sparx Enterprise Architect) 4-е поколение: синхронизация программного кода и моделей (IBM Rational Software Architect 6/7, Borland Together Architect 2006, Borland Development Studio 2006)

Визуальная модель системы не должна Визуальная модель системы не должна зависеть от языка ее реализации!

Бизнес-аналитики, системные аналитики, архитекторы, CIO, MIS, CPO Бизнес-аналитики, системные аналитики, архитекторы, CIO, MIS, CPO

Моделирование охватывает существенные (основные, релевантные) аспекты структуры и поведения системы Моделирование охватывает существенные (основные, релевантные) аспекты структуры и поведения системы

Объектно-ориентированное программирование (Object-Oriented Programming) — совокупность принципов, технологии и инструментальных средств для создания программных систем, в основу которых закладывается архитектура взаимодействия объектов Объектно-ориентированное программирование (Object-Oriented Programming) — совокупность принципов, технологии и инструментальных средств для создания программных систем, в основу которых закладывается архитектура взаимодействия объектов Абстракция — характеристика сущности, которая отличает ее от других сущностей Наследование — принцип, в соответствии с которым знание о более общей категории разрешается применять для более частной категории Инкапсуляция — сокрытие отдельных деталей внутреннего устройства классов от внешних по отношению к нему объектов или пользователей Полиморфизм — свойство элементов модели с одинаковыми именами иметь различное поведение

Объектно-ориентированный анализ и проектирование (Object-Oriented Analysis/Design) — технология разработки программных систем, в основу которых положена объектно-ориентированная методология представления предметной области в виде объектов, являющихся экземплярами соответствующих классов Объектно-ориентированный анализ и проектирование (Object-Oriented Analysis/Design) — технология разработки программных систем, в основу которых положена объектно-ориентированная методология представления предметной области в виде объектов, являющихся экземплярами соответствующих классов Предметная область (domain) – часть реального мира, которая имеет существенное значение или непосредственное отношение к процессу функционирования программы Диаграмма (diagram) — графическое представление совокупности элементов модели в форме связного графа, вершинам и ребрам (дугам) которого приписывается определенная семантика Нотация канонических диаграмм является основным средством разработки моделей на языке UML

Банки и инвестиционные фонды Банки и инвестиционные фонды Связь и телекоммуникации Нефтегазовая промышленность Страховые фонды Энергетика Машиностроение Торговля Фармацевтическая промышленность Оборонная промышленность Федеральная таможенная служба Учебные заведения

UML (Unified Modeling Language) – отраслевой стандарт OMG, поддерживают более 50 CASE-средств, основной инструмент IBM Rational Rose/ IBM RSA (IBM Rational Software) UML (Unified Modeling Language) – отраслевой стандарт OMG, поддерживают более 50 CASE-средств, основной инструмент IBM Rational Rose/ IBM RSA (IBM Rational Software) IDEF – семейство нотаций, стандарт МО США, рекомендован Правительством РФ для применения в государственных учреждениях, основной инструмент AllFusion Pricess Modeller (Computer Associations) ARIS (ARchitecture of Integrated Information Systems) – методология и нотация для профессионального моделирования бизнес-процессов, инструмент ARIS Toolset (IDS Scheer AG)

IDEF не объектно-ориентированная нотация! IDEF не объектно-ориентированная нотация!

+ дополнительная интеграция с линейкой продуктов IBM Rational + дополнительная интеграция с линейкой продуктов IBM Rational

ERD (Entity-Relationship Diagrams) – диаграммы «сущность-связь» ERD (Entity-Relationship Diagrams) – диаграммы «сущность-связь» DFD (Data Flow Diagrams) – диаграммы потоков данных, обеспечивающих анализ требований и функциональное проектирование информационных систем STD (State Transition Diagram) – диаграммы перехода состояний для проектирования систем реального времени SADT (Structured Analysis and Design Technique) – технология структурного анализа и проектирования ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing) – интегрированное компьютерное производство FDD (Functional Decomposition Diagrams) – диаграммы функциональной декомпозиции Структурные карты Джексона и Константайна – проектирование межмодульных взаимодействий и внутренней структуры объектов

OMG (Object Management Group) — название консорциума, созданного в 1989 году для разработки индустриальных стандартов с их последующим использованием в процессе создания масштабируемых неоднородных распределенных объектных сред. OMG (Object Management Group) — название консорциума, созданного в 1989 году для разработки индустриальных стандартов с их последующим использованием в процессе создания масштабируемых неоднородных распределенных объектных сред. В настоящее время входит более 800 софтверных компаний Официальный сайт: www.omg.org

Спецификация языка UML 2.1.2: Спецификация языка UML 2.1.2: Суперструктура: 07-11-02.pdf – 736 стр. Инфраструктура: 07-02-04.pdf – 218 стр. Object Constrain Language v.2.0: 2005-06-06.pdf – 185 стр. Diagram Interchange: 03-07-03.pdf – 34 стр. Model Driven Architecture 03-06-01.pdf – 62 стр.

Don Baisley Don Baisley Morgan Bjorkander Conrad Bock Steve Cook Philippe Desfray Nathan Dykman Anders Ek David Frankel Eran Gery Oystein Haugen Sridhar Iyengar

Язык UML не является методологией Язык UML не является методологией Язык UML не является процессом Язык UML не является языком программирования Язык UML не является формальным языком

Предоставить разработчикам легко воспринимаемый и выразительный язык визуального моделирования, специально предназначенный для разработки и документирования моделей сложных систем различного целевого назначения Предоставить разработчикам легко воспринимаемый и выразительный язык визуального моделирования, специально предназначенный для разработки и документирования моделей сложных систем различного целевого назначения Снабдить исходные понятия языка UML возможностью расширения и специализации для более точного представления моделей систем в конкретной предметной области Графическое представление моделей в нотации UML не должно зависеть от конкретных языков программирования и инструментальных средств проектирования Описание языка UML должно включать в себя семантический базис для понимания общих особенностей ООАП Способствовать распространению объектных технологий и поощрять развитие рынка программных инструментальных средств Интегрировать в себя новейшие и наилучшие достижения практики ООАП

Графические узлы на плоскости, которые изображаются с помощью геометрических фигур и могут иметь различную высоту и ширину с целью размещения внутри этих фигур других конструкций языка UML Графические узлы на плоскости, которые изображаются с помощью геометрических фигур и могут иметь различную высоту и ширину с целью размещения внутри этих фигур других конструкций языка UML Пути, которые представляют собой последовательности из отрезков линий, соединяющих отдельные графические узлы Значки или пиктограммы. Значок представляет собой графическую фигуру фиксированного размера и формы, которая не может увеличивать свои размеры, чтобы разместить внутри себя дополнительные символы. Строки текста. Служат для представления различных видов информации в некоторой грамматической форме.

Каждая диаграмма должна служить законченным представлением соответствующего фрагмента моделируемой предметной области Каждая диаграмма должна служить законченным представлением соответствующего фрагмента моделируемой предметной области 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 Диаграммы не следует перегружать текстовой информацией Каждая диаграмма должна быть само достаточной для правильной интерпретации всех ее элементов и понимания семантики всех используемых графических символов

Модель, соответствующая правилам нотации или семантики языка UML называется непротиворечивой (well-formed model) Модель, соответствующая правилам нотации или семантики языка UML называется непротиворечивой (well-formed model) Модель, нарушающая правила нотации или семантики языка UML называется противоречивой (ill-formed model) Здесь могут быть использованы формальные критерии – соответствие спецификации языка UML! Модель, достаточно полно и правильно отражающая предметную область или решаемую проблему называется адекватной Модель, не достаточно полно или неправильно отражающая предметную область или решаемую проблему называется не адекватной Здесь могут быть использованы только неформальные критерии – субъективное мнение экспертов! Моя модель – это не ваша модель, а ваша модель – не моя…