Описание унифицированного процесса разработки программного обеспечения

 

      1.2. Характеристика  Rational Rose

     Rational Rose - CASE-средство фирмы Rational Software Corporation (США) - предназначено для автоматизации  этапов анализа и проектирования  ПО, а также для генерации кодов  на различных языках и выпуска проектной документации. Rational Rose использует синтез-методологию объектно-ориентированного анализа и проектирования, основанную на подходах трех ведущих специалистов в данной области: Буча, Рамбо и Джекобсона. Ими разработана универсальная нотация для моделирования объектов - UML.

     Конкретный  вариант Rational Rose определяется языком, на котором генерируются коды программ (C++, Smalltalk, PowerBuilder, Ada, SQLWindows и ObjectPro). Основной вариант - Rational Rose/C++ - позволяет разрабатывать проектную документацию в виде диаграмм и спецификаций, а также генерировать программные коды на С++. Кроме того, Rational Rose содержит средства реинжиниринга программ, обеспечивающие повторное использование программных компонент в новых проектах.

     В основе работы Rational Rose лежит построение различного рода диаграмм и спецификаций, определяющих логическую и физическую структуры модели, ее статические  и динамические аспекты. В их число  входят диаграммы классов, состояний, сценариев, модулей, процессов.

     В составе Rational Rose можно выделить 6 основных структурных компонент:

     - репозиторий,

     - графический интерфейс пользователя,

     - средства просмотра проекта (browser),

     - средства контроля проекта,

     - средства сбора статистики,

     - генератор документов.

     К ним добавляются генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) и анализатор для С++, обеспечивающий реинжиниринг - восстановление модели проекта по исходным текстам программ.

     Репозиторий представляет собой объектно-ориентированную  базу данных. Средства просмотра обеспечивают "навигацию" по проекту, в том числе, перемещение по иерархиям классов и подсистем, переключение от одного вида диаграмм к другому и т. д. Средства контроля и сбора статистики дают возможность находить и устранять ошибки по мере развития проекта, а не после завершения его описания. Генератор отчетов формирует тексты выходных документов на основе содержащейся в репозитории информации.

     Средства  автоматической генерации кодов  программ на языке С++, используя  информацию, содержащуюся в логической и физической моделях проекта, формируют файлы заголовков и файлы описаний классов и объектов. Создаваемый таким образом скелет программы может быть уточнен путем прямого программирования на языке С++.

     Анализатор  кодов С++ реализован в виде отдельного программного модуля. Его назначение состоит в том, чтобы создавать модули проектов в форме Rational Rose на основе информации, содержащейся в определяемых пользователем исходных текстах на С++. В процессе работы анализатор осуществляет контроль правильности исходных текстов и диагностику ошибок. Модель, полученная в результате его работы, может целиком или фрагментарно использоваться в различных проектах.

     Анализатор  обладает широкими возможностями настройки  по входу и выходу. Например, можно определить типы исходных файлов, базовый компилятор, задать, какая информация должна быть включена в формируемую модель и какие элементы выходной модели следует выводить на экран. Таким образом, Rational Rose/С++ обеспечивает возможность повторного использования программных компонент.

     В результате разработки проекта с  помощью CASE-средства Rational Rose формируются  следующие документы:

     - диаграммы классов;

     - диаграммы состояний;

     - диаграммы сценариев;

     - диаграммы модулей;

     - диаграммы процессов;

     - спецификации классов, объектов, атрибутов и операций

     - заготовки текстов программ;

     - модель разрабатываемой программной системы.

     Последний из перечисленных документов является текстовым файлом, содержащим всю  необходимую информацию о проекте (в том числе необходимую для получения всех диаграмм и спецификаций).

     Тексты  программ являются заготовками для  последующей работы программистов. Они формируются в рабочем  каталоге в виде файлов типов *.h (заголовки, содержащие описания классов) и *.cpp (заготовки программ для методов). Система включает в программные файлы собственные комментарии, которые начинаются с последовательности символов //##.

     Состав  информации, включаемой в программные  файлы, определяется либо по умолчанию, либо по усмотрению пользователя. В  дальнейшем эти исходные тексты развиваются программистами в полноценные программы.

     Для организации групповой работы в Rational Rose возможно разбиение модели на управляемые подмодели. Каждая из них независимо сохраняется на диске  или загружается в модель. В качестве подмодели может выступать категория классов или подсистема.

     Для управляемой подмодели предусмотрены  операции:

     - загрузка подмодели в память;

     - выгрузка подмодели из памяти;

     - сохранение подмодели на диске в виде отдельного файла;

     - установка защиты от модификации;

     - замена подмодели в памяти на новую.

     Наиболее  эффективно групповая работа организуется при интеграции Rational Rose со специальными средствами управления конфигурацией  и контроля версий (PVCS). В этом случае защита от модификации устанавливается на все управляемые подмодели, кроме тех, которые выделены конкретному разработчику. В этом случае признак защиты от записи устанавливается для файлов, которые содержат подмодели, поэтому при считывании "чужих" подмоделей защита их от модификации сохраняется и случайные воздействия окажутся невозможными.

     UML

     UML (сокр. от англ. Unified Modeling Language — унифицированный  язык моделирования) — язык  графического описания для объектного  моделирования в области разработки  программного обеспечения.

     UML является языком широкого профиля,  это открытый стандарт, использующий  графические обозначения для  создания абстрактной модели  системы, называемой UML моделью. UML был  создан для определения, визуализации, проектирования и документирования  в основном программных систем. UML не является языком программирования, но в средствах выполнения UML-моделей как интерпретируемого кода возможна кодогенерация.

     Использование UML не ограничивается моделированием программного обеспечения. Его также используют для моделирования бизнес-процессов, системного проектирования и отображения организационных структур.

     UML позволяет также разработчикам  программного обеспечения достигнуть  соглашения в графических обозначениях  для представления общих понятий  (таких как класс, компонент, обобщение (generalization), объединение (aggregation) и поведение) и больше сконцентрироваться на проектировании и архитектуре.

     В UML используются следующие виды диаграмм:

     1) Структурные диаграммы:

- диаграмма  классов;

- диаграмма  компонентов;

- диаграмма композитной/составной структуры;

- диаграмма  кооперации (UML2.0);

- диаграмма  развёртывания;

- диаграмма  объектов;

- диаграмма  пакетов.

     2) Диаграммы поведения:

- диаграмма  деятельности;

- диаграмма  состояний;

- диаграмма  вариантов использования.

     3) Диаграммы взаимодействия:

- диаграмма  коммуникации (UML2.0) / Кооперации (UML1.x);

- диаграмма  обзора взаимодействия (UML2.0);

- диаграмма  последовательности;

- диаграмма  синхронизации (UML2.0).

     В рамках данного курсового проекта  будут построены диаграмма вариантов использования (взаимодействия), диаграмма последовательности, диаграмма концептуальных классов, диаграмма программных классов.

     Диаграмма прецедентов (Use case diagram - диаграмма вариантов использования) — диаграмма, на которой отражены отношения, существующие между актерами и прецедентами. Основная задача диаграммы этого типа - представлять собой единое средство, дающее возможность заказчику, конечному пользователю и разработчику совместно обсуждать функциональность и поведение системы.

     Диаграмма последовательности (Sequence diagram) — диаграмма, на которой изображено упорядоченное во времени взаимодействие объектов. В частности, на ней изображаются участвующие во взаимодействии объекты и последовательность сообщений, которыми они обмениваются.

     Диаграмма классов (Class diagram) — статическая структурная диаграмма, описывающая структуру системы, она демонстрирует классы системы, их атрибуты, методы и зависимости между классами. 

     Существуют  разные точки зрения на построение диаграмм классов в зависимости от целей их применения:

     концептуальная  точка зрения - диаграмма классов  описывает модель предметной области, в ней присутствуют только классы прикладных объектов;

     точка зрения спецификации - диаграмма классов  применяется при проектировании информационных систем;

     точка зрения реализации - диаграмма классов  содержит классы, используемые непосредственно  в программном коде (при использовании  объектно-ориентированных

языков программирования). 
Глава 2. Построение функциональной модели деятельности филиала «РУСКАН Поволжский» ООО «РУСКАН Дистрибьюшн» по методологии IDEF0

     На  начальных этапах создания ИС необходимо понять, как работает организация, которую  собираются автоматизировать. Никто  в организации не знает, как она  работает в той мере подробности, которая необходима для создания ИС. Руководитель хорошо знает работу в целом, но не в состоянии вникнуть в детали работы каждого рядового сотрудника. Рядовой сотрудник хорошо знает, что творится на его рабочем месте, но плохо знает, как работают коллеги. Поэтому для описания работы предприятия необходимо построить модель. Такая модель должна быть адекватна предметной области, следовательно, она должна содержать в себе знания всех участников бизнес-процессов организации.

     Наиболее  удобным языком моделирования бизнес-процессов является IDEF0, предложенный более 20 лет назад Дугласом Россом (SoftTech, Inc.) и называвшийся первоначально SADT - Structured Analysis and Design Technique.

     В IDEF0 система представляется как совокупность взаимодействующих работ или  функций. Такая чисто функциональная ориентация является принципиальной - функции системы анализируются независимо от объектов, которыми они оперируют. Это позволяет более четко смоделировать логику и взаимодействие процессов организации.

     Под моделью в IDEF0 понимают описание системы (текстовое и графическое), которое должно дать ответ на некоторые заранее определенные вопросы.

     Основу  методологии IDEF0 составляет графический  язык описания бизнес-процессов. Модель в нотации IDEF0 представляет собой  совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм. Каждая диаграмма является единицей описания системы и располагается на отдельном листе.

     Модель  может содержать четыре типа диаграмм:

     • контекстную диаграмму (в каждой модели может быть только одна контекстная диаграмма);

     • диаграммы декомпозиции;

     • диаграммы дерева узлов (DFD);