Сопоставление и взаимосвязь сруктурного и объектно-ориентированного программирования
Диссертация, 14 Апреля 2014, автор: пользователь скрыл имя
Описание работы
Цель исследования состоит в изучении взаимосвязи структурного и объектно-ориентированного подходов к проектированию программного обеспечения распределенных информационных систем.
Содержание работы
Введение
1 Технологии создания программного обеспечения
1.1 Технология структурного программирования
1.2 Технология объектно-ориентированного программирования
1.3 Технология Rational Unified Process (IBM Rational Software)
1.4 Технология Oracle
1.5 Технология Borland
2 Методические основы технологий создания программного обеспечения
2.1 Визуальное моделирование
2.2 Методы структурного анализа и проектирования программного обеспечения
2.3 Методы объектно-ориентированного анализа и проектирования программного обеспечения
2.4 Методы моделирования бизнес-процессов и спецификации требований
2.5 Методы анализа и проектирования программного обеспечения
3 Структурное и объектно-ориентированное программирование в проектировании программного обеспечения распределенных информационных систем
3.1 Проектирование программного обеспечения распределенных информационных систем
3.2 Структурный подход к проектированию информационных систем
3.3 Проектирование информационных систем на основе объектно-ориентированного подхода
3.4 Сопоставление и взаимосвязь структурного и объектно-ориентированного подходов
3.5 Проблемы преподавания структурного и объектно-ориентированного программирования
Заключение
Глоссарий
Список использованных источников
Литература
Файлы: 1 файл
Жанбекова.doc
— 571.00 Кб (Скачать файл)Под видом деятельности конкретного исполнителя понимается единица выполняемой им работы. Вид деятельности (activity) соответствует понятию технологической операции. Он имеет четко определенную цель, обычно выражаемую в терминах получения или модификации некоторых рабочих продуктов (artifacts), таких, как модель, элемент модели, документ, исходный код или план. Каждый вид деятельности связан с конкретной ролью. Продолжительность вида деятельности составляет от нескольких часов до нескольких дней, он обычно выполняется одним исполнителем и порождает только один или весьма небольшое количество рабочих продуктов. Любой вид деятельности должен являться элементом процесса планирования. Примерами видов деятельности могут быть планирование итерации, определение вариантов использования и действующих лиц, выполнение теста на производительность. Каждый вид деятельности сопровождается набором руководств (guidelines), представляющих собой методики выполнения технологических операций.
Дисциплина (discipline) соответствует понятию технологического процесса и представляет собой последовательность действий, приводящую к получению значимого результата.
В рамках RUP определены следующие основные дисциплины:
построение бизнес-моделей;
определение требований;
анализ и проектирование;
реализация;
тестирование;
oразвертывание;
и вспомогательные:
управление конфигурацией и изменениями;
управление проектом;
создание инфраструктуры.
RUP как продукт входит в состав комплекса Rational Suite, причем каждая из перечисленных выше дисциплин поддерживается определенным инструментальным средством комплекса.
Адаптация RUP к потребностям конкретной организации или проекта обеспечивается с помощью Rational Process Workbench (RPW) - специального набора инструментов и шаблонов для настройки и публикации Web-сайтов на основе RUP. RPW поддерживает три основные функции моделирования технологических процессов:
определение процесса;
описание процесса;
представление процесса.
Библиотека элементов процесса содержит текстовую информацию о каждом элементе в модели процесса, все текстовые страницы RUP, а RPW - необходимые шаблоны для создания новых страниц описания. RPW генерирует описание процессов, включающее текст и графику, в виде Web-сайта, соединяя модели процессов и библиотеку описаний в единое целое.
Одно из основных инструментальных средств комплекса Rational Rose [9] представляет собой семейство объектно-ориентированных CASE-средств и предназначено для автоматизации процессов анализа и проектирования ПО, а также для генерации кодов на различных языках и выпуска проектной документации. Rational Rose реализует процесс объектно-ориентированного анализа и проектирования программного обеспечения, описанный в RUP. В основе работы Rational Rose лежит построение диаграмм и спецификаций UML, определяющих архитектуру системы, ее статические и динамические аспекты. В составе Rational Rose можно выделить шесть основных структурных компонентов: репозиторий, графический интерфейс пользователя, средства просмотра проекта (браузер), средства контроля проекта, средства сбора статистики и генератор документов. К ним добавляются генераторы кодов для каждого поддерживаемого языка, состав которых меняется от версии к версии.
Репозиторий представляет собой базу данных проекта. Браузер обеспечивает «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 кода, используя информацию, содержащуюся в диаграммах классов и компонентов, формируют файлы описаний классов. Создаваемый таким образом скелет программы может быть уточнен путем прямого программирования на соответствующем языке (основные языки, поддерживаемые Rational Rose - С++ и Java).
В результате разработки проекта с помощью Rational Rose формируются следующие документы:
диаграммы UML, в совокупности представляющие собой модель разрабатываемой программной системы;
спецификации классов, объектов, атрибутов и операций;
заготовки текстов программ.
Тексты программ являются заготовками для последующей работы программистов. Состав информации, включаемой в программные файлы, определяется либо по умолчанию, либо по усмотрению пользователя. В дальнейшем эти исходные тексты развиваются программистами в полноценные программы.
1.4 Технология Oracle
Методическую основу технологических средств программного обеспечения корпорации Oracle (www.oracle.com) составляет метод Oracle (Oracle Method) - комплекс методов, охватывающий большинство процессов жизненного цикла программного обеспечения. В состав комплекса входят:
CDM (Custom Development Method) - разработка прикладного программного обеспечения;
PJM (Project Management Method) - управление проектом;
AIM (Application Implementation Method) - внедрение прикладного программного обеспечения;
BPR (Business Process Reengineering) - реинжиниринг бизнес-процессов;
OCM (Organizational Change Management) - управление изменениями, и др.
Метод CDM оформлен в виде консалтингового продукта CDM Advantage - библиотеки стандартов и руководств (включающего также PJM). Он представляет собой развитие достаточно давно созданного Oracle CASE-Method, известного по использованию CASE-средств фирмы Oracle и книгам Р. Баркера. CDM является методическим руководством по разработке прикладного программного обеспечения с использованием инструментального комплекса Oracle Developer Suite, а сам процесс проектирования и разработки тесно связан с Oracle Designer и Oracle Forms.
В соответствии с CDM жизненный цикл программного обеспечения формируется из определенных этапов (фаз) проекта и процессов, каждый из которых выполняется в течение нескольких этапов (Приложение Б):
стратегия (определение требований);
анализ (формулирование детальных требований к системе);
проектирование (преобразование требований в детальные спецификации системы);
реализация (написание и тестирование приложений);
внедрение (установка новой прикладной системы, подготовка к началу эксплуатации);
эксплуатация.
На этапе стратегии определяются цели создания системы, приоритеты и ограничения, разрабатывается системная архитектура и составляется план разработки. На этапе анализа строятся модель информационных потребностей (диаграмма «сущность-связь»), диаграмма функциональной иерархии (на основе функциональной декомпозиции системы), матрица перекрестных ссылок и диаграмма потоков данных.
На этапе проектирования разрабатывается подробная архитектура системы, проектируются схема реляционной БД и программные модули, устанавливаются перекрестные ссылки между компонентами системы для анализа их взаимного влияния и контроля за изменениями.
На этапе реализации создается БД, строятся прикладные системы, производится их тестирование, проверка качества и соответствия требованиям пользователей. Создается системная документация, материалы для обучения и руководства пользователей.
На этапах внедрения и эксплуатации анализируются производительность и целостность системы, выполняется поддержка и, при необходимости, модификация системы.
Процессы CDM выполняют следующие действия:
определение бизнес-требований, или постановка задачи (Business Requirements Definition);
исследование существующих систем (Existing Systems Examination). Выполнение этого процесса должно обеспечить понимание состояния существующего технического и программного обеспечения для планирования необходимых изменений;
определение технической архитектуры (Technical Architecture);
проектирование и реализация базы данных (Database Design and Build). Процесс предусматривает проектирование и реализацию реляционной базы данных, включая создание индексов и других объектов БД;
проектирование и реализация модулей (Module Design and Build). Этот процесс является основным в проекте. Он включает непосредственное проектирование приложения и создание кода прикладной программы;
конвертирование данных (Data Conversion). Цель этого процесса - преобразовывать, перенести и проверить согласованность и непротиворечивость данных, оставшихся в наследство от "старой" системы и необходимых для работы в новой системе;
документирование (Documentation);
тестирование (Testing);
обучение (Training);
внедрение, или переход к новой системе (Transition). Этот процесс включает решение задач установки, ввода новой системы в эксплуатацию, прекращения эксплуатации старых систем;
поддержка и сопровождение (Post-System Support).
Процессы состоят из последовательностей взаимосвязанных задач.
CDM предоставляет возможность
При определении подхода к разработке оценивается масштаб, степень сложности и критичность будущей системы. При этом учитываются стабильность требований, сложность и количество бизнес-правил, количество автоматически выполняемых функций, разнообразие и количество пользователей, степень взаимодействия с другими системами, критичность приложения для основного бизнес-процесса компании и целый ряд других.
В соответствии с этими факторами в CDM выделяются два основных подхода к разработке:
Классический подход (Classic). Этапы данного подхода представлены. (Приложение Б) Классический подход применяется для наиболее сложных и масштабных проектов, он предусматривает последовательный и детерминированный порядок выполнения задач. Для таких проектов характерно большое количество реализуемых бизнес-правил, распределенная архитектура, критичность приложения. Применение классического подхода также рекомендуется при нехватке опыта у разработчиков, неподготовленности пользователей, нечетко определенной задаче. Продолжительность таких проектов от 8 до 36 месяцев.
Подход быстрой разработки (Fast Track). Данный подход, в отличие от каскадного классического, является итерационным и основан на методе DSDM (Dynamic Systems Development Method). В этом подходе четыре этапа - стратегия, моделирование требований, проектирование и генерация системы и внедрение в эксплуатацию. Подход используется для реализации небольших и средних проектов с несложной архитектурой системы, гибкими сроками и четкой постановкой задач. Продолжительность проекта от 4 до 16 месяцев.
PJM - это определенная дисциплина ведения проекта, позволяющая гарантировать, что цели проекта, четко определенные в его начале, остаются в центре внимания на протяжении всего проекта. В основе PJM лежит метод, ориентированный на выполнение самостоятельных процессов (под процессом понимается набор связанных задач, выполнением которых достигается определенная цель проекта). Так же, как и CDM, метод руководства проектом представляется в виде четко определенной операционной схемы, в которой выделяются процессы, этапы, задачи, результаты решения задач и зависимости между задачами:
Управление проектом и предоставление отчетности (Control and Reporting). Этот процесс содержит задачи, в результате решения которых определяются границы проекта и подход к разработке, происходит управление изменениями и контролируется возможный риск;
Управление работой (Work Management). Процесс содержит задачи, помогающие контролировать работы, выполняемые в проекте;
Управление ресурсами (Resource Management). Здесь решаются задачи, связанные с обеспечением каждого этапа исполнителями;
Управление качеством (Quality Management). Процесс управления качеством гарантирует, что проект отвечает требованиям пользователя в течение всего процесса разработки;
Управление конфигурацией (Configuration Management).
Цикл решения задач PJM состоит из отдельных этапов. Количество этапов зависит от выбранного подхода к разработке. Задачи PJM распределяются внутри каждого процесса по трем группам - задачи планирования, управления и завершения, и по уровням - отнести задачу на уровень проекта или на уровень отдельного этапа.
По аналогии с CDM, в PJM предусмотрено широкое использование шаблонов разрабатываемых документов.
Комплекс Oracle Developer Suite содержит набор интегрированных средств разработки для быстрого создания приложений. Он включает средства моделирования, программирования на Java, разработки компонентов, бизнес-анализа и составления отчетов. Все эти средства используют общие ресурсы, что позволяет совместно работать над одним проектом группе разработчиков. Oracle Developer Suite интегрирован с Oracle Database и Oracle Application Server, образуя единую платформу для создания и установки приложений.
В Oracle Developer Suite встроена поддержка языка UML для разработки приложений на основе моделей. Модели хранятся в общем репозитории Oracle, который предназначен для поддержки больших коллективов разработчиков.
CASE-средство Oracle Designer является интегрированным средством, обеспечивающим в совокупности со средствами разработки приложений поддержку жизненного цикла программного обеспечения.
Oracle Designer представляет собой семейство методов и поддерживающих их программных продуктов. Базовый метод Oracle Designer (CDM) - структурный метод проектирования систем, охватывающий полностью все стадии жизненного цикла программного обеспечения. Версия Oracle Designer для объектно-реляционной СУБД Oracle содержит также расширение в виде средств объектного моделирования, базирующихся на стандарте UML.
Oracle Designer обеспечивает графический
интерфейс при разработке