Потоки данных

Процессы (работы) преобразования входных потоков данных в выходные,

Внешние сущности,

Накопители данных (хранилища).

Потоки данных являются абстракциями, использующимися для моделирования передачи информации (или физических компонент) из одной части системы в другую. Потоки на диаграммах изображаются именованными стрелками, ориентация которых указывает направление движения информации.

Назначение процесса (работы) состоит в продуцировании выходных потоков из входных в соответствии с действием, задаваемым именем процесса. Каждый процесс имеет уникальный номер для ссылок на него внутри диаграммы, который может использоваться совместно с номером диаграммы для получения уникального индекса процесса во всей модели.

● Хранилище (накопитель) данных позволяет на указанных участках определять данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Фактически хранилище представляет "срезы" потоков данных во времени.

● Внешняя сущность представляет собой материальный объект вне контекста системы, являющейся источником или приемником системных данных. Ее имя должно содержать существительное, например, "склад товаров".

Основные понятия объектно-ориентированного подхода. Диаграмма прецедентов использования, диаграммы классов объектов (Class diagramm), диаграммы состояний (Statechart diagramm), диаграмма взаимодействия объектов (interaction diagramm), диаграмма деятельностей, диаграммы пакетов, диаграммы компонентов и размещения.

Структурная декомпозиция ИС на основе объектно-ориентированного подхода отличается от функционально-ориентированного подхода лучшей способностью отражать динамическое поведение системы в зависимости от возникающих событий. В этом плане модель проблемной области рассматривается как совокупность взаимодействующих во времени объектов. Тогда конкретный процесс обработки информации формируется в виде последовательности взаимодействий объектов. Одна операция обработки данных может рассматриваться как результат одного взаимодействия объектов.

Конечным результатом процесса объектно-ориентированного проектирования должно стать множество классов объектов с присоединенными методами обработки атрибутов. Если в функциональном подходе модели данных и операций разрабатываются относительно независимо друг от друга и только координируются между собой, то объектно-ориентированный подход предполагает совместное моделирование данных и процессов. При этом модели проблемной области в репозитории постепенно уточняются.

В связи с этим система объектно-ориентированных моделей последовательно разворачивается по направлению от модели общего представления функциональности ИС к модели динамического взаимодействия объектов, на основе которой могут быть сгенерированы классы объектов в конкретной программно-технической среде.

В настоящее время для объектно-ориентированного моделирования проблемной области широко используется унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language), который разработан группой ведущих компьютерных фирм мира OMG (Object Management Group) и фактически является стандартом по объектно-ориентированным технологиям. Язык UML реализован многими фирмами - производителями программного обеспечения в рамках CASE-технологий, например Rational Rose (Rational), Natural Engineering Workbench (Software AG), ARIS Toolset (IDS prof. Scheer) и др.

Система объектно-ориентированных моделей в соответствии с нотациями UML включает в себя следующие диаграммы:

1) диаграмму прецедентов использования (Use-case diagram), которая отображает функциональность ИС в виде совокупности выполняющихся последовательностей транзакций;

2) диаграмму классов объектов (Class diagram), которая отображает структуру совокупности взаимосвязанных классов объектов аналогично ER-диаграмме функционально-ориентированного подхода;

3) диаграммы состояний (Statechart diagram), каждая из которых отображает динамику состояний объектов одного класса и связанных с ними событий;

4) диаграммы взаимодействия объектов (Interaction diagram), каждая из которых отображает динамическое взаимодействие объектов в рамках одного прецедента использования;

5) диаграммы деятельностей (Activity diagram), которые отображают потоки работ во взаимосвязанных прецедентах использования (могут декомпозироваться на более детальные диаграммы);

6) диаграммы пакетов* (Package diagram), которые отображают распределение объектов по функциональным или обеспечивающим подсистемам (могут декомпозироваться на более детальные диаграммы);

7) диаграмму компонентов (Component diagram), которая отображает физические модули программного кода;

8) диаграмму размещения (Deployment diagram), которая отображает распределение объектов по узлам вычислительной сети.

Диаграмма прецедентов использования выявляет основные бизнес-процессы как последовательности транзакций, которые должны выполняться целиком, когда выполнение обособленного подмножества действий не имеет значения без выполнения всей последовательности. Прецеденты использования инициируются из внешней среды пользователями ЭИС, называемыми актерами. На этом уровне моделирования не раскрывается Механизм реализации процессов. Представленные сущности имеют следующие графические обозначения:

Диаграммы классов объектов (Class diagram) отображают статическую структуру классов объектов. Эта диаграмма рассматривает внутреннюю структуру проблемной области, иерархию классов объектов, статические связи объектов.

Классы объектов «могут иметь различные стереотипы поведения: объекты-сущности, управляющие объекты, интерфейсные объекты:

Объекты, отражаемые в диаграмме классов объектов, связываются статическими отношениями, которые отражают постоянные связи между объектами независимо от выполнения конкретного бизнес-процесса. К статическим отношениям относятся обобщение, агрегация, ассоциация объектов:

Диаграмма состояний отображает поведение объектов одного класса в динамике, связь состояний объектов с событиями и определяет:

• какие типичные состояния проходит объект;

• какие события ведут к изменению состояния объекта;

• какие действия объект выполняет, когда он получает сообщение об изменении состояния;

• как объекты создаются и уничтожаются (входные и выходные точки диаграммы).

Ниже представлены используемые в диаграмме состояний понятия и их графическое обозначение:

Входная точка определяет событие, которое образует начальное состояние объекта. В точку входа нельзя перейти из состояния объекта.

Выходная точка определяет завершение существования объекта. Из точки выхода нет перехода состояния.

Состояние представляет ситуацию, в течение которой выполняется непрерывная деятельность или объект находится в стационарном положении. Состояние определяется как набор значений атрибутов и отношений, связанных с объектом. Имя состояния должно быть уникальным только внутри класса объекта, для которого оно определяется.

Переход состояний определяет изменение в состоянии объекта, которое происходит в результате события, возникшего в то время, когда объект находился в данном состоянии. Каждый переход состояний должен иметь уникальное имя.

Переход состояний описывается следующими атрибутами.

Назначение - состояние объекта, в которое перейдет объект после перехода состояния.

Вызов - имя события, которое вызывает переход состояний. Имена событий должны быть идентичными в определении класса и состояния.

Для каждого прецедента использования может быть построена модель динамического взаимодействия объектов, которая представляется в одной из двух форм:

• диаграммы последовательностей, показывающей последовательность взаимодействий на графе;

• кооперативной диаграммы, показывающей взаимодействие объектов в табличной форме. В диаграмме последовательностей взаимодействие объектов отображается в виде стрелки между объектами, которая соответствует событию или сообщению от одного объекта к другому, вызывающему выполнение метода, реагирующего на событие (сообщение) объекта. Номер стрелки соответствует номеру события в последовательности.

Диаграммы взаимодействий не отражает детально порядок выполнения операций в части разветвлений, циклических повторений, параллельности/произвольности действий. Диаграмма деятельностей исправляет данные недостатки. Под деятельностью будем понимать некоторую работу, которая может быть декомпозирована на совокупность действий.

Диаграмма деятельностей может отражать взаимодействие объектов из нескольких прецедентов использования, в частности реализующих отдельно стандартные и альтернативные пути обработки объектов.