Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. - Базы данных. Учебник для высших учебных заведений (6-е изд.) - 2009 (1084484), страница 40
Текст из файла (страница 40)
В нем определяется структура ЖЦ, содержащая процессы, действия и задачи, которые должны быть выполнены присоздании ПО.Под моделью ЖЦ ПО понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач на протяжении ЖЦ. Наибольшее распространение получили следующие моделиЖ Ц ПО: каскадная, с промежуточным контролем и спиральная.Модели каскадная и с промежуточным контролем включают следующиеэтапы жизненного цикла ПО: анализ, проектирование, реализация, внедрение и сопровождение.Каскадная модель предполагает строго последовательную реализацию перечисленных этапов жизненного цикла.
Достоинствами такой модели являются: формирование на каждом этапе законченного комплекта документации и возможность планирования сроков завершения работ и соответствующих затрат. Недостатком, модели является ее несоответствие реальномупроцессу создания ПО, который обычно не укладывается в жесткую схемуи требует возврата к предыдущим этапам для уточнения или пересмотра принятых решений.Модель с промежуточным контролем приближает жизненный цикл к реальному процессу создания и применения ПО. В отличие от каскадной модели, она допускает возврат с каждого этапа жизненного цикла на любой предыдущий этап для выполнения межэтапной корректировки.
При этом обеспечивается большая надежность ПО, но вместе с тем увеличивается длительность периода разработки.Спиральная модель жизненного цикла (рис. 7.1) позволяет устранить недостатки предыдущих моделей. Основной упор в ней делается на начальныеэтапы: анализ и проектирование. На них реализуемость технических решений проверяется с помощью создания прототипов.7. Средства автоматизациипроектирования199ОпределениетребованийПроектироЕтРеапизащВнедрениетестироваверсийИнтеграцияРис. 7.1.
Спиральная модель жизненного циклаПри спиральной схеме разработки неполное завершение работ на очередном этапе позволяет переходить на следующий этап. Незавершенная работаможет выполняться на следующем витке спирали. Тем самым обеспечивается возможность предъявить пользователям системы ее некоторый работоспособный вариант для уточнения требований.7 . 3 .
Модели структурного проектированияСтруктурный подход к анализу и проектированию информационной системы заключается в рассмотрении ее с общих позиций с последующей детализацией и представлением в виде иерархической структуры. На верхнем уровнеиерархии обычно представляется функциональное описание системы.При проведении структурного анализа и проектирования для повышениянаглядности используется графическое представление функций информационной системы и отношений между данными.Наиболее распространенными моделями и диаграммами графическогопредставления являются следующие:•диаграммы сущность-связь или ER-диаграммы - Entity-RelationshipDiagrams (ERD) служат для наглядного представления схем баз данных(раздел 6);•диаграммы потоков данных - Data Flow Diagrams ( D F D ) служат дляиерархического описания модели системы;• метод структурного анализа и проектирования - Structured Analysis andDesign Technique (SADT), служащий для построения функциональноймодели объекта;• схемы описания иерархии вход-обработка-выход - Hierarchy plus InputProcessing-Output ( H I P O ) служат для описания реализуемых программой функций и циркулирующих внутри нее потоков данных;Часть 2.
Проектирование и использование БД200• диаграммы Варнъе-Орра служат для описания иерархической структуры системы с выделением элементарных составных частей, выделениемпроцессов и указанием потоков данных для каждого процесса.Названные модели позволяют получить описание информационной системы, а их состав зависит от требуемой полноты ее описания. Широко используемые диаграммы сущность-связь описаны в разделе 6. Рассмотрим коротко также важные и часто используемые в CASE-средствах диаграммы имодели DFD и SADT.ДиаграммыпотоковданныхДиаграммы потоков данных D F D лежат в основе методологии моделирования потоков данных, при котором модель системы строится как иерархиядиаграмм потоков данных, описывающих процесс преобразования от ее входа до выдачи пользователю.Диаграммы верхних уровней иерархии, или контекстные диаграммы,определяют основные процессы или подсистемы и н ф о р м а ц и о н н о й системы с внешними входами и выходами.
Их декомпозиция выполняется спомощью диаграмм более низкого уровня, вплоть до элементарных процессов.Основными компонентами диаграмм потоков данных являются:• внешние суш;ности - источники или потребители информации, порождающие или принимающие информационные потоки (потоки данных);• системы/подсистемы., преобразующие получаемую информацию и порождающие новые потоки;• процессы, представляющие преобразование входных потоков данных ввыходные в соответствии с определенным алгоритмом;• накопители данных, представляющие собой абстрактное устройство дляхранения информации, которую можно поместить в накопитель и черезнекоторое время извлечь;• потоки данных, определяющие информацию, передаваемую через некоторое соединение от источника к приемнику.Опишем типовой набор графических блоков, который обычно используют для обозначения компонентов DFD.
В конкретных CASE-средствах и системах этот набор может иметь некоторые отличия.Внешняя сущность обозначается прямоугольником с тенью. Система иподсистема изображаются в форме прямоугольника с полями: номер, имя сопределениями и дополнениями и имя проектировщика. Процесс изображается в форме прямоугольника с полями: номер, имя (содержит наименование процесса в виде предложения сделать то-то) и физической реализации (указывает, какое подразделение, программа или устройство выполняет процесс). Накопитель данных изображается в форме прямоугольника безправой (или правой и левой) линии границы: идентификатор (буква D с7. Средства автоматизациипроектирования201числом) и имя (указывает на хранимые данные).
Поток данных изображается линией со стрелкой, показывающей направление потока, и именем, отражающим его содержание.Примеры фрагментов диаграммы потоков данных с изображением перечисленных компонентов приведены на рис. 7.2.Рис. 7.2. Фрагменты диаграммы потоков данныхПостроение иерархии диаграмм потоков данных начинается с построенияконтекстной диаграммы. В случае простой информационной системы можноограничиться одной контекстной диаграммой.
Применительно к сложной информационной системе требуется построение иерархии контекстных диаграмм. При этом контекстная диаграмма верхнего уровня содержит набор подсистем, соединенных потоками данных.МетодологияфункциональногомоделированияМетодология функционального моделирования SADT служит для построения функциональной модели объекта какой-либо предметной области.Последняя отображает функциональную структуру объекта - выполняемыеим действия и связи между ними.Функциональная модель информационной системы состоит из имеющихссылки друг к другу диаграмм, фрагментов текстов и глоссария. На диаграммах представляются функции ИС и взаимосвязи (интерфейсы) между ними ввиде блоков и дуг.
Место соединения дуги с блоком определяет тип интерфейса. Управляющая информация указывается сверху, обрабатываемая информация - елевой стороны блока, выводимая информация - с правой стороны, выполняющий операцию механизм (человек, программа или устройство), представляется дугой снизу блока (см. рис. 7.3).Часть 2.
Проектирование и использование БД202УправлениеВходыФункция->- ВыходыМеханизмРис. 7.3. Функциональный блок и дуги интерфейсаПри использовании методологии SADT выполняется постепенное наращивание степени детализации в построении модели информационной системы. На рис. 7.4 показана декомпозиция исходного блока системы на три составляющих компонента. Каждый из блоков определяет подфункции исходной функции и, в свою очередь, может быть декомпозирован аналогичнымобразом для обеспечения большей детализации.0А-ОРис.
7.4. Декомпозиция диаграммВ общем случае функциональная модель И С представляет собой сериюдиаграмм с документацией, декомпозирующих сложный объект на составные компоненты в виде блоков. Блоки на диаграмме нумеруются. Для указания положения диаграммы или блока в иерархии диаграмм используютсяномера диаграмм. Например, обозначение А32 указывает на диаграмму, детализирующую блок 2 на диаграмме A3. В свою очередь, диаграмма АОЗ детализирует блок 3 на диаграмме АО.На диаграммах функциональной модели S ADT последовательность и время явно не указываются.
Обратные связи, итерации, процессы и перекрывающиеся по времени функции можно отобразить с помощью дуг.7. Средства автоматизации проектирования203В методологии функционального моделирования существенным свойством является отображение возможных типов связей между ф у н к ц и я ми.