Базовые принципы и понятия технологии моделирования на основе UML

UML

разгневанный дерзостью людей, вознамеривавшихся соорудить башню до небес (Вавилонская башня)

«смешал их языки» (они перестали понимать друг друга) и рассеял человечество по всей земле.

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

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

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

графической нотации
На входе –
Неструктурированная
информация
На выходе –
Модели ПО и
бизнес-процессов

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

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

от языка ее реализации!
Интерфейсы
пользователя
(Delphi,
Visual Basic,
Java)

Бизнес-логика
(C++, Java)

Базы данных
(SQL)

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

релевантные) аспекты структуры и поведения системы


ERP Системы
Многократно используемые компоненты
(Reusable Components)
Интернет

порталы

Базы данных

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

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

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”

Использование языка UML не обязательно

Использование языка UML обязательно!

внутри
компании (IIT-проекты)
Моно
пользовательские
приложения
Проекты в интересах
внешнего заказчика,
аутсорсинг
(EIT-проекты)
Проекты разработки
«коробочных»
Приложений
(ISV-проекты)
Web-
приложения
Встроенные
Системы
мониторинга
ERP & MES
Системы

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

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)

объекты

линейкой продуктов IBM Rational

Нотация – UML 1.х
Методология - RUP
Средство –

IBM Rational Rose

Best Practices

Toolset

Методология
MSF (Microsoft Solutions Framework)
Средство
MS Visual Studio/.NET
Нотация – UML 1.х

Нотация –

UML 1.х

варианты

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

– 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

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.
В настоящее время входит более 800 софтверных компаний
Официальный сайт: www.omg.org

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.

Dykman
Anders Ek
David Frankel
Eran Gery
Oystein Haugen
Sridhar Iyengar
Cris Kobryn
Birger Moller-Pedersen
James Odell
Gunnar Overgaard
Karin

Palmkvist
Guus Ramackers
Jim Rumbaugh
Bran Selic
Thomas Weigert
Larry Williams

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 !

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

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.

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

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…

графического изображения классификатора