Презентация на тему "Язык UML в анализе и проектировании программных систем"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Учебный курсЯзык UML в анализе и проектировании программных систем и бизнес-процессовЛекция 1 Базовые принципы и понятия технологии разработки объектно-ориентированных информационных систем на основе UML 2

  Автор:Леоненков Александр Васильевичкандидат технических наук,старший научный сотрудник

• 
  Слайд 2

  Причины неудачных проектов

  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

• 
  Слайд 3

  Отсутствие моделей при разработке ПО

  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

• 
  Слайд 4

  Лучшие практики разработки 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

• 
  Слайд 5

  Что такое визуальное моделирование?

  Визуальное моделирование есть моделирование с использованием некоторой графической нотации На входе – Неструктурированная информация На выходе – МоделиПО и бизнес-процессов Информация от потребителей Прибыль Финансы Персонал Энергия Продукция Реклама Заказы на сырье Отходы производства Демонстрация способности обеспечения качества Законодательство Стандарты, технические условия и т.п. Технологии Материалы и комплектующие

• 
  Слайд 6

  Основные понятия визуального моделирования

  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

• 
  Слайд 7

  CASE-средства

  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) Разработка визуальных моделей сложных систем, в виду значительного объема решаемых задач, должно опираться на специальные средства программной поддержки Oracle Designer BPwin, ERwin Rational Rose

• 
  Слайд 8

  Визуальные модели представляют архитектуру программных систем

  Визуальная модель системы не должна зависеть от языка ее реализации! Интерфейсы пользователя (Delphi, Visual Basic, Java) Бизнес-логика (C++, Java) Базы данных (SQL)

• 
  Слайд 9

  Визуальные модели являются средством коммуникации

  Бизнес-аналитики, системные аналитики, архитекторы, CIO, MIS, CPO Программисты, тестировщики, менеджеры проектов Визуальные модели описывают бизнес-процессы Визуальные модели используются для проектирования и разработки программных систем Графическая нотация (язык UML) Артефакты ПО Артефакты БП

• 
  Слайд 10

  Визуальные модели – основа многократного использования кода

  Моделирование охватывает существенные (основные, релевантные) аспекты структуры и поведения системы ERP Системы Многократно используемые компоненты (ReusableComponents) Интернет порталы Базы данных

• 
  Слайд 11

  ООП – основные понятия

  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

• 
  Слайд 12

  ООАП – основные понятия

  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

• 
  Слайд 13

  Классификация проектов по сложности

  Высокая техническая сложность Встроенные системы реального времени Распределенные высоконадежные системы Высокопроизводительные системы Низкая техническая сложность - Использование макроязыков или 4GL - Реинжиниринг приложений баз данных - Разработка учетно-расчетных приложений Высокая сложность управления - Большой масштаб - Контрактные заказы - Много пользователей - «Проекты» Низкая сложность управления - Малый масштаб - Неформальные заказы - Один пользователь - “Продукты” Defense MIS System Defense Weapon System Telecom Switch CASE Tool National Air Traffic Control System Enterprise IS (Family of IS Applications) Commercial Compiler Business Spreadsheet IS Application Distributed Objects (Order Entry) Small Scientific Simulation Large-Scale Organization/Entity Simulation Embedded Automotive Software Использование языка UML не обязательно Использование языка UML обязательно!

• 
  Слайд 14

  Классификация проектов по типу приложений

  Использование языка UML обязательно! Проектыдля использования внутри компании (IIT-проекты) Моно пользовательские приложения Системы Видео наблюдения Текстовые редакторы Системы Ауторизации доступа Корпора-тивные порталы Кастомизация ERP-систем Бухгалтерские Системы Корпоративные БД Типовые Интернет- магазины Системы контроллинга Локальные БД Проектыв интересах внешнего заказчика, аутсорсинг (EIT-проекты) Проектыразработки «коробочных» Приложений (ISV-проекты) Web- приложения Встроенные Системы мониторинга ERP & MES Системы Графические редакторы Разработка коммерческих ERP-систем Внедрение модулей ERP-систем Банковские Информационные системы

• 
  Слайд 15

  Использование языка UML в проектах по отраслевой принадлежности

  Банки и инвестиционные фонды Связь и телекоммуникации Нефтегазовая промышленность Страховые фонды Энергетика Машиностроение Торговля Фармацевтическая промышленность Оборонная промышленность Федеральная таможенная служба Учебные заведения Средний проект по разработке ПО: 5-10 человек 10-15 месяцев 10-15 внешних интерфейсов Незначительная неопределенность и риски

• 
  Слайд 16

  Взаимосвязь нотации, методологии и инструментальных средств

• 
  Слайд 17

  Графические нотации моделирования, используемые в России

  UML (Unified Modeling Language) – отраслевой стандарт OMG,поддерживают более 50 CASE-средств, основной инструмент IBM Rational Rose/ IBMRSA (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 IntegratedInformation Systems) – методология и нотация для профессионального моделирования бизнес-процессов, инструмент ARIS Toolset (IDS Scheer AG)

• 
  Слайд 18

  Пример визуальной модели в нотации IDEF

  IDEF не объектно-ориентированная нотация! Стрелки - объекты

• 
  Слайд 19

  Взаимосвязь нотации UML, методологии и инструментальных средств

  + дополнительная интеграция с линейкой продуктов IBM Rational Нотация – UML 1.х Методология - RUP Средство – IBM Rational Rose Best Practices

• 
  Слайд 20
  

  Методология ARIS House of Business Engineering (HOBE) Средство ARIS Toolset Методология MSF (Microsoft Solutions Framework) Средство MS Visual Studio/.NET Нотация – UML 1.х Нотация – UML 1.х варианты

• 
  Слайд 21
  

  Нотация – UML 2.х Методология ALM (Application Lifecycle Management) Средство Borland Together Architect 2006 Нотация - UML 2.х Методология RUP Средство IBM Rational Software Architect варианты

• 
  Слайд 22

  «Война методов» конца 1980 гг.

  Meyer Before and after conditions Harel Statecharts Gamma, et al Patterns HP Fusion Operation descriptions and message numbering Embley Singleton classes and high-level view Wirfs-Brock Responsibilities Odell Classification Shlaer - Mellor Object lifecycles Rumbaugh OMT Booch Boochmethod Jacobson OOSE

• 
  Слайд 23
  

  Популярные графические нотации визуального моделирования (конец 80-х гг.)

  ERD(Entity-Relationship Diagrams) – диаграммы «сущность-связь» DFD(DataFlow 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

• 
  Слайд 24

  Язык UML и современные технологии

  MDA Model Driven Architecture GoF Design patterns OCL Object Constraint Language BPML, BPMN Business Process Modeling Language/ Notation J2EE Java 2 Enterprise Edition CORBA Common Object Request Broker Architecture SOA Service-oriented architectures BPEL Business Process Execution Language

• 
  Слайд 25

  Основные разработчики языка UML(Three amigos)

  Grady Booch Гради Буч Dr. James Rumbaugh Джеймс Рамбо (Джим Румбах) Dr. Ivar Jacobson Айвар Джекобсон (Ивар Якобсон) 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. Внастоящее время входит более 800 софтверных компаний Официальный сайт: www.omg.org

• 
  Слайд 26

  История развития языка UML

  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 – 185стр. Diagram Interchange: 03-07-03.pdf – 34 стр. ModelDriven Architecture 03-06-01.pdf – 62 стр.

• 
  Слайд 27

  Основные разработчикиязыка UML 2

  Don Baisley MorganBjorkander Conrad Bock Steve Cook Philippe Desfray Nathan Dykman Anders Ek David Frankel Eran Gery OysteinHaugen Sridhar Iyengar Cris Kobryn Birger Moller-Pedersen James Odell Gunnar Overgaard Karin Palmkvist GuusRamackers Jim Rumbaugh Bran Selic Thomas Weigert Larry Williams

• 
  Слайд 28

  Определение языка UML

  Unified Modeling Language — унифицированный язык моделирования для описания, визуализации и документирования объектно-ориентированных систем в процессе их анализа и проектирования Язык UML предоставляет стандартный способ написания проектной документации на системы, включая концептуальные аспекты, такие как бизнес процессы и функции системы, а также конкретные аспекты, такие как выражения языков программирования, схемы баз данных и повторно используемые компоненты ПО Язык UML не является методологией Язык UML не является процессом Язык UML не является языком программирования Язык UML не является формальным языком UML = нотация + семантика !

• 
  Слайд 29

  Назначение языка UML

  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

• 
  Слайд 30

  Особенности изображения графического элементов диаграмм языка UML

• 
  Слайд 31

  Особенности изображения диаграмм в нотации 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.

• 
  Слайд 32

  Общие рекомендации по изображению диаграмм в нотации языка UML

  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

• 
  Слайд 33

  Противоречивость и адекватность моделей в нотации UML

  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…

• 
  Слайд 34

  Классификаторы – основные элементы языка UML

  Прямоугольник – основной символ для графического изображения классификатора