Основи створення інформаційних систем (стр. 40 )

Принципова відмінність методів програмування і методів проектування полягає в тому, що методи програмування орієнтовані на ефективне вико­ристання механізмів мови програмування а методи проектування спря­мовані на ефективне і правильне структурування складних систем.

Об'єктно-орієнтоване проектування — це методо­логія проектування, яка поєднує в собі процес об'єктної декомпозиції та прийоми подання як логічної і фізичної, так і динамічної моделей системи, що проектується.

Моделі, на яких базується об'єктно-орієнтоване проектування, формуються в результаті об'єктно-орієнтованого аналізу.

Об'єктно-орієнтований аналіз — це методологія, спрямована на створення моделей з використанням об'єктно-орієнтованого підходу на основі понять класів і об'єктів, що складають словник проблемної сфери.

Першим і головним прийомом розв'язання складних задач в ООП є абстрагування. Абстрагування концентрує увагу на зовнішніх особ­ливостях об'єкта і дозволяє відокремити істотні особливості поведінки від деталей їх здійснення.

Визначення. Абстракція — це такі істотні характеристики деякого об'єкта, які відрізняють його від усіх інших видів об'єктів і таким чином, чітко відокремлюють особливості даного об'єкта з позиції по­дальшого розгляду й аналізу. Наприклад:

Абстракція сутності Об'єкт являє собою модель

об'єкта істотних сторін проблемної сфери

Абстракція поведінки Об'єкт складається з узагальненої

множини операцій, кожна з яких

виконує певну функцію

Абстракції сутності об'єктів відповідають словнику проблемної сфери. Описання поведінки об'єкта пов'язане з поняттями операції і протоколу. Об'єкт може здійснювати дії над іншим об'єктом. Протокол відображує усі дії, якими об'єкт може підлягати сам і якими може чи­нити вплив на інші об'єкти.

Структура локальної пам'яті об'єкта і реалізація методів може бути (має бути) прихована від зовнішнього спостерігача, тобто будь-якого іншого об'єкта. Ця властивість класів об'єктів має назви “приховані дані”, «обмеження доступу», «інкапсуляція властивостей».

Приклад. Плановий відділ розробляє план випуску виробів для цеху. Такни план є частиною словника проблемної сфери, тому він може бути реалізований у вигляді абстракції. З точки зору інтерфейси об'єкта плана необхідно забезпечити можливість завдання окремих показників плану і його виконання. Тому можна ввести об'єкт, який забезпечує інтерфейс «людина - комп'ютер» і ручну зміну плана. Крім того, може бути введений об'єкт - виконавець плана, який має змогу читати дані про план. Введені об'єкти взаємодіють для забезпе­чення загальної мети. Виходячи з цього визначаються і межа кожного об'єкта абстракції, і протоколи їх зв'язку.

Модель проблемної сфери, як правило, настільки важлива, що ви­магає такої класифікації об'єктів, яка б відображувала спільність і відмінність їх властивостей. Виявлені родоводові зв'язки між класами об'єктів фіксуються з допомогою оголошення відношення типу клас - підклас. Такі проектні процедури породжують ієрархічні структури з абстракції.

Основними видами ієрархічних структур є:

- структура класів (ієрархія за номенклатурою);

- структура об'єктів (ієрархія за складом).

Підклас звичайно називають породженням, або похідним класом.

Клас, що стоїть вище за ієрархію, називають базовим класом об'єктів.

Породжений клас наслідує всі властивості базового класу - струк­туру приватної пам'яті і методи. Таке відношення між породженим і базовим класами називають простим наслідуванням.

Крім наслідування, похідний клас може одержувати свої додаткові властивості.

Приклад. Є абстракція «План - випуску - продукції». Для кож­ного цеху він мас бути спеціалізованим залежно від типу продукції (наприклад, одиниці виміру).

Процес об'єктно-орієнтованого проектування є зворотним проце­сом. При «зворотному проектуванні» основна увага приділяється про­цесу поступального й ітеративного розвитку різних моделей системи. В ООП використовується чотири види моделей (логічна, фізична, ста­тична, динамічна) системи, що проектується. Кожна з моделей пода­ється однією або кількома діаграмами.

Логічне подання системи відображується в: діаграмі класу, діаграмі об'єктів.

Компоненти системи: діаграма модулів, діаграма процесів.

Згадані діаграми реалізують статичне описання систем. Для опи­сання динамічних компонентів системи використовується два види діаграм: діаграми перехідних станів і тимчасові діаграми.

Процес об'єктно-орієнтованого проектування можна подати у виг­ляді такої послідовності проектних процедур.

1. Ідентифікація класів і об'єктів даного рівня абстракції.

2. Ідентифікація семантики класів і об'єктів,

3. Ідентифікація зв'язків між класами та об'єктами.

4. Використання класів і об'єктів.

Процедура 1. Проводиться аналіз проблемної сфери (вводяться класи і об'єкти), розробляються основні механізми, що забезпечують необхідну поведінку об'єктів. Для виконання проектних дій проекту­вальник має засвоїти термінологію й основні теоретичні положення проблемної сфери.

Процедура 2. Проводиться опис шаблонів, відповідних класів і об'єктів. Будуються діаграми класів або об'єктів. (рис. 14. 1).

Шаблон об'єкта:

Об'єкт Зміст

Ім'я - ідентифікатор

Документація - текст

Клас - ім'я класу

Сталість - сталий (статичний) динамічний

Ім'я - ідентифікатор

Документація - текст

Видимість - експорт./ відокр./ імпорт.

Множинність - 0 / 1 / n

Ієрархія:

Суперклас - список імен класів

Метаклас - ім'я класу

Узагальнені параметри - список параметрів

Інтерфейс/Реалізація - загальнодоступна/захи­щена

Використання: - список імен класів

Поля: - список імен полів

Операції: - список операцій класів

Кінцевий автомат - діаграма переходу станів

Паралельність - послідовність виконання (відстрочене) активне

Обсяг пам`яті - текст

Сталість - статична (динамічна)

Документи

План Оперативний облік Звіти

План року Оперативний план

Аналіз за рік Оперативний аналіз

Рис 14.1 Діаграма класів документів підприємства

Різні лінії зв'язку на діаграмі класів позначають різні відношення між класами, змістом класів і об'єктів, заданих на попередньому кроці. Складання протоколу для деякого об'єкта може вимагати прийняття рішень, які визначають зміст іншого об'єкта.

Процедура 3. Цей крок розглядається як продовження поперед­нього.

Результат. Логічні моделі проекту. Модульні діаграми. Прототипи елементів системи, що проектується.

Процедура 4. Приймається рішення про включення у систему кон­кретних класів і об'єктів. Розподіляються класи та об'єкти по окремих модулях, а програми - по процесорах.

Результат. Кінцева доробка структури класів. Кінцеві варіанти шаблонів. Модульні діаграми та діаграми процесів.

Прн традиційному циклі розробки ІС (Аналіз, Проектування, Програмування, Тестування, Складання) має місце лавиноподібне на­ростання складності. Недоліки традиційної схеми можна сформулювати у вигляді таких положень:

- непридатність для розроблення складних програмних систем, що складаються з великої кількості автономних модулів;

- несумісність з перспективними методами розроблення - можли­востями автоматичного програмування, трансформації програм і за­стосування засобів, основаних на базах знань.

Цикл розробки ІС з використанням об'єктно-орієнтованого підхо-ду характеризується ітеративним рухом з можливістю багаторазових поверненя на попередні стадії.

Порівняно з традиційними методами об'єктна технологія має такі переваги:

- дає змогу розробникам збирати нові прикладні програми з готових модулів;

- дозволяє користувачам і розробникам оперувати у програмі тими самими процесами, з якими їм доводиться мати справу на рівні зви­чайних практичних понять і термінів;

- підтримує багатий набір форм подання інформації для засобів multimedia;

- підтримує повторне використання окремих складових програмно­го забезпечення;

- дозволяє створити більш відкриті системи;

- знижує ризик під час розробки;

- активізує пізнавальні здібності людини.

14.7. Системи управління документацією в ІС

Сьогодні швидкими темпами розвиваються засоби електронного формування і обробки зображень як різновид засобів управління документацією. У цих засобах здійснюється управління сканованими образами паперових документів. Ці засоби відносяться до класу перспективних засобів програмного зображення мереж з архітектурою «клієнт-сервер» і мають загальну назву Elektronic Imaging - EI. Засоби ЕІ zк важливі компоненти локальних обчислювальних мереж починають грати стратегічну роль у великій кількості корпорацій на Заході.

Електронна обробка образів паперових документів подібно до традиційних СУД передбачає організацію й управління зовнішньою пам'яттю та призначення імен файлам. Але системи ЕІ мають змогу працювати не тільки з файлами, створеними на ПЕОМ, а й з образами або зображеннями, створеними на папері.

Наскільки важливою буде область електронної обробки зображень? У чому привабливість цих засобів автоматизації? Виключається необхідність працювати з папером. Сканування та оптичне розпізнавання символів (машинне читання) виключають клавіатурне введення даних.

Головна перевага систем ЕІ — наявність засобів автоматизації документообороту. Вони дозволяють відмовитися від ручного розсилання документів і тим самим істотно підвищити ефективність роботи офісу. Застосування простих програм, написаних у стилі «якщо — то інакше», дозволяє користувачеві, який дістав документ, враховувати, що було зроблено попередніми користувачами. Програмні засоби ви­користовують ці дані для автоматичного встановлення порядку про­ходження документа робочими станціями. У результаті забезпечують­ся необхідні візи, узгодження і затвердження документів.

Як приклади практичної реалізації таких систем можна назвати пакети: Decument Administrtor, РС Docs, Кeyfile, Sjft Solutions.