Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розробка програмного продукту. Етап проектування та побудова моделі
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Комп’ютерні науки
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2011
Тип роботи:
Методичні вказівки до лабораторної роботи
Предмет:
Технологія програмування та створення програмних продуктів
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Методичні вказівки
до лабораторної роботи № 3
“Розробка програмного продукту.
Етап проектування та побудова моделі”
з дисципліни
“Технологія програмування та створення програмних продуктів”
для студентів базового напрямку підготовки по спеціальності
“Комп’ютерні науки” (шифр 0804)
Львів-2011
Методичні вказівки до лабораторної роботи № 3 “Розробка програмного продукту. Етап проектування та побудова моделі” з дисципліни “Технологія програмування та створення програмних продуктів” для студентів спеціальності - шифр 0804 “Комп’ютерні науки”/ Укл. доц. Ковівчак Я.В.,
Львів: Національний університет “Львівська політехніка”, 2011.
Методичні вказівки обговорено та схвалено на засіданні кафедри АСУ Протокол № ___________ від «___»___________2011 р.
Завідувач кафедрою АСУ ______________ Рашкевич Ю. М.
Методичні вказівки обговорено та схвалено на засіданні методичної комісії базового напрямку підготовки
Протокол № ___________ від «___»___________2011 р.
Лабораторна робота № 3
Розробка програмного продукту.
Етап проектування та побудова моделі
Мета: Ознайомлення з основними задачами, які необхідно розв’язати під час виконання етапу проектування та побудови моделі.
Завдання: Навчитись реалізовувати етап проектування та побудувати модель при розробці програмного продукту комп’ютерних систем.
1. Теоретична частина
Цей етап потрібний для детального опису реалізації системи. Опис після необхідних змін, зроблених на наступних етапах (реалізації і тестування), буде частиною технічної документації системи.
Всупереч аналізу на етапі проектування, проектувальники повинні знати, що програмне середовище, мови програмування, бібліотеки і інші інструменти будуть застосовані на етапі реалізації.
На цьому етапі виконується перетворення абстрактних понять, використовуваних в аналізі, в детальніші описи всіх конструкцій.
У ПЗ існує декілька складових, одна з них представляє частину проблем, відповідальних за основне виконання функцій і необхідні дані. Вона будує якнайкращу модель, розроблену після аналізу. Інші частини відповідальні за комунікацію з клієнтом, за зберігання і доступ до даних, управління пам'яттю і компонентами управління завданнями.
На етапі проектування також виконується оптимізація моделі.
Програмне середовище забезпечує інструменти, які обмежують раніше розроблену модель, але воно може також забезпечити допоміжний механізм, який дозволяє поліпшити реалізацію. Таким чином проектування будує модель до рамок обмежень та поліпшує можливості програмного середовища.
Фізична структура моделі повинна бути також визначена на цьому етапі.
Таким чином, на етапі проектування виконуються наступні завдання:
специфікація результатів аналізу;
проектування компонентів, які не належать області проблеми;
оптимізація системи;
підлаштування моделі до обмежень і варіантів програмного середовища;
визначення фізичної структури.
Детальна модель приводить до вибору з багатьох можливих методів реалізації конструкцій моделі.
Основні конструкції повинні підтримуватися допоміжними:
інтерфейс для роботи з користувачем;
компонент управління даних для зберігання даних;
компонент управління пам'яті;
компонент управління завданнями для їх планування.
Основні чинники успіху етапу проектування:
висока якість моделі;
хороше знання середовища розробки;
узгодженість із стандартами;
перевірка системи;
проектна оптимізація повинна бути виконана на значних фрагментах системи.
Основні результати етапу проектування:
виправлений документ формулювання вимог;
виправлена модель;
детальна специфікація;
документ, що описує проект:
діаграми класів;
діаграми взаємодій;
діаграми станів;
діаграми діяльності;
діаграми компонентів;
визначення ознак класів, складних і елементарних даних, методів.
ресурси інтерфейсу користувача;
проектування баз даних;
фізичний проект структури системи;
виправлений тестовий проект;
планування виконання.
Метою проектування є розробка моделі, необхідної для нормального функціонування системи. У проектуванні середовище програмування відіграє важливу роль, не дивлячись на те, що під час аналізу ним часто нехтують. Проектувальник повинен знати мови програмування, бібліотеки і інструментальні програмні засоби, необхідні для функціонування системи.
Проектувальник повинен зберегти структуру системи, розроблену раніше (в процесі аналізу). А внесені зміни в загальному мають впливати на проект.
Дії на етапі проектування
На етапі проектування реалізуються деталі, що ігноруються в процесі аналізу. Рівень деталізації залежить від професіоналізму програміста. Проект повинен містити всі деталі необхідні для функціонування системи.
Розробник повинен врахувати всі можливості та обмеження середовища і визначити фізичну структуру системи.
Під час проектування виникають нові терміни і визначення, що поповнюють запас термінів, які використовувалися під час аналізу.
Різні сценарії проектування припускають різні підходи.
Поле і символи доступу опису методу повинні бути індикатором того, як програмістові слід реалізувати клас.
Доступ може бути визначений:
(+) публічний (public) – для всіх функцій і методів;
(#) захищений (protected) – доступ, дозволений певному класу певної спеціалізації;
(-) особистий (private) – доступ тільки для функцій певного класу.
Специфікація результатів аналізу
Для етапу проектування необхідне детальне визначення результатів аналізу. Специфікація складається з правил формулювання і відображення результатів на програмній мові і містить в собі:
1. Визначення методів.
Заголовки і параметри додаються до функцій і рішень для того, щоб позначити які з них повинні бути віртуальними (динамічні зв'язки), а які – статичними.
Рис. 1.1. Складання запису на мові C/C++.
Специфікація методу повинна замінити деякі методи прямим доступом до властивостей. Наприклад метод GetLastName, SetLastName, представлений під час аналізу, повинен бути заміщений прямим доступом до останнього імені на етапі проектування. Інша специфікація може приймати форму заміщених атрибутів відповідних методів. Наприклад, атрибут Вік або атрибут Прибуток може бути замінений методами, що підраховують значення: Вік = Сьогодні - Дата_народження; Прибуток = Загальний_прибуток - Кредити.
2. Специфікація асоціативного виконання
Асоціації можуть бути виконані багатьма шляхами. Зазвичай - представленням нових атрибутів.
Вони можуть бути:
об'єкти дочірнього класу;
вказівники на дочірній клас;
ідентифікація об'єктів дочірнього класу;
ключові значення дочірнього класу.
Оголошення на даній мові залежить від способів зв'язків і числа асоціацій.
3. Спеціальні правила для перетворення зв'язаних об'єктом схем у схеми відношення
Наступний проект із специфікації описує первинні компоненти, щоб виконати завдання базової системи.
Проте, завершене програмне забезпечення повинно бути доповнене іншими компонентами:
компонент інтерфейсу користувача;
компонент управління даними;
компонент управління пам'яттю;
компонент управління завданнями (планування).
Рис. 1.2. Компоненти системи.
Проектувальник повинен визначити компоненти, які безпосередньо не пов'язані з областю використання і розширити модель, проектуючи їх виконання.
Швидка розробка програм (rapid application development, RAD)
Швидкою розробкою програм називаються методи швидкого прототипування або отримання готових застосувань. Термін RAD використовується іноді як синонім мов/середовищ розробки нового покоління (4GL). Приклади RAD-інструментів: Borland Delphi RAD Pack, IBM Visual Age (для Small Talk), Microsoft Access Developer’s Toolkit, Microsoft Visual FoxPro Professional, Visual Studio FoxPro, PowerBuilder Desktop, Power++ та інші.
Легка реалізація деяких функцій повинна розвинути прямі відносини між призначеним для користувача інтерфейсом (діалоги, звіти) і управлінням базою даних (зазвичай, зв'язаною). Компоненти області найменше підпорядковані комп'ютеризації. Обмеження і нетипові особливості виключають застосування RAD.
Дизайн інтерфейсу
З точки зору користувача, інтерфейс програми є дуже важливим і його функціональність може визначити думку користувача про продукт.
Тому розробник повинен витрачати багато часу і зусиль на розробку інтерфейсу, який відповідає очікуванням користувача. Рекомендується врахувати переваги тих чи інших варіантів перед початком роботи над проектом. Це можна зробити, якщо проглянути ПЗ користувача і спосіб його використання. Також рекомендується робити інтерфейс інтуїтивно зрозумілим.
Рис. 1.3. Створення посилання на індекс.
Як приклад ми можемо взяти створення посилання на індекс, що зображене на рис. 1.3. Користувач очікує знайти посилання на дану сторінку. Як показують дані, користувач очікує віднайти посилання або зліва вгорі, або посередині нижнього колонтитулу. Тому розташування посилання в лівому нижньому кутку зробило б інтерфейс менш інтуїтивним і могло б викликати складнощі у користувача.
Розробка інтерфейсу стала простішою останніми роками, оскільки з'явилося багато графічних інструментів для цієї мети. Також існують системи з управлінням інтерфейсом, наприклад, Zapp Factory, Visual Basic. Візуальні інструменти дають можливість інтерактивно розробляти діалоги, вікна, меню, порозрядні карти відображення інформації та ікони. Вони дають змогу визначити реакцію системи у відповідь на різні події, наприклад, зроблені користувачем (вибір запису в меню, переміщення курсору над певними областями і т.д.), легке і швидке генерування графічного, програмного проекту або інших кодів.
Організація взаємодії з користувачами
Спілкування з користувачем здійснюється:
через командний рядок;
через графічне середовище.
Командний рядок використовується для простих, маленьких систем, прототипів або особливою досвідченою групою користувачів. Ця взаємодія швидша, ніж з використанням повноекранного інтерфейсу.
Швидкість створення інтерфейсу для всіх доступних інструментів, які допомагають розробці, не так важлива як раніше. Зв'язок, що використовує команди, швидший, але вимагає знання середовища. Тому ми не повинні забувати про клавішні комбінації швидкого виклику.
Середовище вікон простіше для засвоєння початківцями та середньо статистичними користувачами. Воно дає змогу провести незалежне, інтуїтивне вивчення програми, без потреби в знанні семантики текстових команд.
Типові способи взаємодії користувача з системою такі:
командний рядок;
вибір умови;
клавішні комбінації швидкого виклику;
ікони на панелі інструментів;
вибір в діалозі;
навігація мишею.
Введення і читання даних здійснюється:
користувачем:
введення параметрів в командний рядок;
введення даних у відповідь на системний запит;
введення даних в діалозі;
системою:
відображення інформації в діалозі;
показ звіту і/або друк;
графічне представлення даних.
Інтерфейс може бути розроблений вже на етапі формулювання вимог.
Дизайн інтерфейсу
Дизайн повинен бути послідовним. Наприклад, використання різних функцій повинне бути подібним, так як і використання діалогів.
Прості правила дизайну:
Правило 1. Мітки повинні знаходиться біля або зверху редагованих полів.
Правило 2. Такі поля як OK або Cancel, повинні знаходитися з правого боку.
Правило 3. Переклади повинні бути змістовними.
Правило 4. Діалогові вікна повинні відповідати потоку даних між користувачем і системою.
Рис. 1.4. Редагування об'єкту "дохід від одного джерела".
Правило 5. Для часто вживаних команд потрібно використовувати клавіатуру для прискорення роботи досвідченого користувача.
Правило 6. Ми повинні пам'ятати про надсилання підтверджень користувачеві. У випадку об'ємних команд користувач повинен отримувати інформацію про відправлення йому команди. Зображення може бути виконане у формі текстової інформації, відсотків виконання команди, "термометра".
Правило 7. У системи повинна бути проста обробка помилок. Помилка повинна бути показана, а правильні дані повинні використовуватися для виконання наступного завдання.
Правило 8. У системи повинна бути операція "відміна". У найпростішому випадку система повертається до останньої операції. У складніших - до попередніх.
Правило 9. Система повинна давати змогу користувачеві контролювати роботу. Користувачі не люблять операцій, що ініціюються без їх відома. Такі операції не повинні робитися системою, а реакція на команди Esc, Ctr+C, Break… повинна бути дуже швидкою.
Правило 10. Інтерфейс не повинен використовувати дуже багато пам'яті, виділеної користувачеві. Він повинен відображати основну інформацію про виконуване завдання і про стадію завдання.
Правило 11. Зв'язані операції повинні бути об'єднані в один діалог. Якщо це неможливо, операції повинні бути розділені таким чином, щоб зв'язані діалоги були доступні.
Правило 12. Потрібно дотримуватися правила Міллера. Правило Міллера 7+/-2 говорить, що людина може зосередитися на 5-9 елементах. Правило повинне застосовуватися при проектуванні меню, підменю, діалогових полів і т.д. Правило може бути реалізоване шляхом декомпозиції інтерфейсу і його подальшим групуванням в об'єднані групи.
Рис. 1.5. Групування полів. Два функціонально рівних рішення.
Структуровані схеми/діаграми
Наступні елементи використовуються в структурному підході:
1. Модуль
Це активний компонент програми, тобто процедура або функція (або і те, і інше).
Рис. 1.6. Приклад модуля.
2. Виклик
Виклик - це дія, розпочата модулем, який є підмодулем.
Рис. 1.7. Виклик модуля іншим модулем.
3. Модуль бібліотеки
Це готова процедура або функція, яка використовується в системі.
Рис. 1.8. Приклад модуля бібліотеки.
4. Дані
Це відношення в базі даних, файлів або змінних в програмі.
Рис. 1.9. Дані.
5. Прапорці потоку даних
Виклик, пов'язаний з потоком даних від модуля запиту до викликаного модуля і навпаки. Перший відповідає параметрам вводу, останній - параметрам виводу.
Рис. 1.10. Прапорці потоку даних.
Рис. 1.11. Використання даних.
Структурні діаграми відформатовані зверху вниз, тобто модулі запиту знаходяться вище викликаних модулів.
Структурні діаграми являються специфікацією блок-схем даних.
Високорівневий модуль, який є джерелом даних, викликає модуль нижчого рівня, який є одержувачем даних.
Рис. 1.12. Структурні діаграми проти DFD.
Складова організації даних
Будь-яке застосування повинне зберігати дані, отже проектування носія – необхідний елемент проекту.
Постійне зберігання даних виконане в:
файлах;
базі даних (зв'язаній, об’єктно - орієнтованій або інший).
Специфічні елементи даних у формі об'єктів або точної копії можуть бути збережені в одній з форм:
у одному зв'язаному файлі;
у окремому файлі для кожного типу об'єктів.
Дані обробляються в пам'яті. Таким чином вони повинні бути передані з постійного зберігання в пам'ять. Передача може бути зроблена коли виникає потреба або дані можуть бути збережені в буфері згідно призначеного для користувача запиту.
Особливості і характеристики баз даних
Найпростіший метод зберігання даних - зберігання їх на магнітному або оптичному диску. На жаль, збереження їх у формі файлу небезпечно і незручно у використанні.
Таким чином, файлові системи замінені базами даних. Бази даних - системи, розроблені для зберігання, доступу і управління даними.
База даних характерна постійним зберіганням, обмеженим об'ємом і хорошою організацією.
1. Постійність
Постійність описує факт, що дані повинні бути завжди там, де очікуються. База даних не може бути побудована в пам'яті, оскільки дані можуть бути втрачені коли виключається живлення. Хорошим носієм може бути папір, магнітний або оптичний диск.
2. Обмеження баз даних
База даних не може містити всіх можливих даних. Вони пов'язані з деякою моделлю дійсності. Прийнята модель, побудована проектувальником, визначає дані, збережені в базі даних.
3. Послідовність бази даних
База даних повинна відповідати реальному представленню даних, бути ефективною, забезпечувати цілісність, багатократний доступ і операційну обробку, масштабованість, розподіл даних і каскадних рішень. База даних повинна дозволяти операції на даному рівні мови (наприклад, SQL, OQL).
4. Зв'язок з реальністю
Цей постулат є критичним у формулюванні вимоги для бази даних. Наприклад, якщо база даних описує тотожність, тобто ім'я, прізвище, адресу, положення і т.д., послідовність означає, що дані зміняться згідно тільки реальним змінам, тобто положення міняється, якщо службовець отримує заохочення. Бази даних повинні оновлюватися згідно з фактичними даними. Якісні зв’язки – це нелегке завдання. Бізнес не може бути повністю комп'ютеризовано. Людина – важливий компонент системи. Процедури повинні розроблятися ретельно і людський фактор повинен бути врахований в системі. Спосіб відправки інформації повинен бути описаний в процедурах. Оновлення даних – одна з найважчих проблем, зокрема, коли є багато баз даних і багато систем в компанії. Таким чином виконується відповідна інтеграція систем (підсистем) в модулі і обмін даними виконується модулями.
5. Приклад реалізації
Проект бази даних потрібно робити з урахуванням того, що база даних повинна ілюструвати фрагмент дійсності. Деяка гіпотетична база даних може бути побудована і працювати, але вона може не знайти ніякого застосування. Щоб побудувати базу даних, яка представляє фрагмент дійсності, повинна бути добре визначена область проблем і запропоновані відповідні моделі.
6. Контроль копіювання даних
Точна копія позначає представлення тих же самих даних в різних місцях і в різних формах. Наприклад, база даних постачання міститиме найменування і адреси постачальників і теж саме міститиме база даних покупців. Це приводить до непотрібного збільшення зберігання і робочого навантаження обробки. Деякі операції з даними повинні бути виконані над тими ж даними в списку постачальника і списку закупівлі. Наприклад, зміна адреси повинна бути оновлена в обох списках. Точні копії повинні іноді створюватися і використовуватися. Проте, управління точними копіями дуже важливе і повинне представляти особливий інтерес.
7. Складена модель даних
Цілісність позначає зв'язок з дійсністю і з призначеними для користувача вимогами. Цілісність визначена правильністю даних в сенсі їх організації і конструкції. Послідовна модель – модель, яка представляє фрагмент інформації; використання даних бази можливе тільки тоді, коли представлені відповідні відносини. Цілісність позначає відповідність збережених даних і внутрішньої структури, отже, вони відповідають мета-моделі, застосованій в базі даних. Повинен бути автоматичний механізм перевірки цілісності.
8. Доступність даних
Можуть бути бази даних, які забезпечують доступ кому завгодно і у будь-який час. Проте, це не особливість, рекомендована для будь-якої бази даних, зокрема, коли користувачі багато разів запрошують дані. Таким чином, доступом до баз даних потрібно управляти, а також необхідний відповідний проект структури і доступу.
9. Безпека даних
Бази даних присутні в багатьох закладах; вони підтримують і використовуються в багатьох випадках. Вони зберігають фінансову інформацію, тотожність, операції і т.д., отже, вони повинні бути захищені. Хороша база даних повинна мати механізми перевірки, дозволу, конфіденційності, цілісності і доступності.
10. Критерії відбору системи управління базами даних (СУБД)
Розвиток інформаційної системи зазвичай не вимагає побудови власної бази даних, оскільки легко використовувати існуюче ПЗ. Вибір СУБД не легкий. Розглядаються багато аспектів, наприклад, що база даних повинна бути реалізована однаково добре і у провайдера, і на призначеній для користувача стороні.
Найважливіші критерії відбору СУБД:
1. Продуктивність
Продуктивність описує швидкість реакції на запити і кількість обслуговуваних завдань.
2. Масштабованість
Масштабованість позначає зміну роботи системи при збільшенні кількості користувачів і даних. Це також описує можливість адаптовуватися системі і можливості розширення в умовах високого робочого навантаження.
3. Функціональність
Функціональність описує які функції є доступними в системі. Вони можуть бути функціями користувача, адміністратора і функціями проектувальника. Часто брак відповідних функцій приводить до потреби покупки нових інструментів і збільшує вартість.
4. Узгодження із стандартами
Узгодження позначає задоволення деяких принципів і прийнятих правил (наприклад мовний стандарт, стандарт протоколу, і т.д.). Згода з широко використовуваними стандартами робить нашу роботу незалежною від постачальника і дозволяє доповнювати нашу систему компонентами від різних постачальників.
5. Зручність і простота використання
Зручність і простота використання – важлива характеристика системи. Системи високої ефективності і надійності, проте, дуже важкі у використанні, не рекомендуються. Оцінка залежить від користувача, його навичок, підготовки і досвіду. Один користувач може класифікувати систему як важку, інший – як легку.
6. Надійність
Надійність позначає частоту відмов. Чим вища надійність - тим вища вартість. Таким чином, повинне бути виконане балансування надійності (або потреба зупинки роботи) і витрат.
7. Підтримка
Підтримка описує рівень обслуговування і допомоги, забезпечених виробниками. Підтримка – дуже важлива характеристика. Якісна підтримка системи виробником вимагає відповідних коштів, але при цьому гарантує стійкість роботи.
8. Середовище розробки
Середовище розробки описує на яких апаратних засобах і програмному забезпеченні система працюватиме.
9. Вартість
Вартість системи включає в себе купівлю, встановлення і експлуатацію.
10. Реляційна база даних
Більш загальні бази даних на ринку – реляційні бази даних.
Не дивлячись на їх популярність і загальне використання реляційні бази даних мають деякі незручності. Вони можуть бути і повинні бути відмічені на етапах аналізу і проектування, зокрема в об'єктно-орієнтованому підході.
Великі відмінності в реляційній і об'єктно-орієнтованій моделі підвищують потребу отримання нетривіальних картографій в переході від об'єктно-орієнтованої моделі (наприклад в OMT) до реляційної. Постійний формат створення багатократних версій стає важким рішенням для гнучкого формату полів, графіки, файлів, тексту і т.д. Прогрес, що спостерігається в базах даних, все ще недостатній, зокрема, внаслідок перевантаження обробки запитів.
На рис. 1.13. показано об'єктно-орієнтовану зразкову і реляційну модель для однієї системи. Об'єктно-орієнтована модель ясніша.
Рис. 1.13. Неузгодженість об'єктно-орієнтованої зразкової і реляційної моделі.
Незручність в застосуванні реляційної моделі – також неузгодженість інтерфейсу доступу (наприклад, до SQL) і до мови програмування (наприклад, C++). Цю неузгодженість називають неузгодженістю імпедансу.
Незручність реляційної моделі також полягає у тому, що вона не може бути легко розширена і не має ніякого систематичного підходу до методів.
Оптимізація проекту
Буквальна і прямолінійна реалізація може призвести до дуже низької ефективності системи.
Причиною може бути швидкість виконання деяких функцій або пам'яті і дуже обширне використання пам'яті деякими системами. У таких випадках слід зробити оптимізацію.
Для оптимізації роботи системи застосовуються наступні методи:
використання статичних змінних замість динамічних;
застосування вкладеного коду замість процедур, що викликаються;
вибір типів з мінімальними величинами.
Ці методи можуть призвести до менш зрозумілого коду замість його оптимізації. Обробка помилок може стати складнішою або неможливою.
Кориснішим було б проведення оптимізації ще на етапі дизайну або навіть аналізу.
Ефективність обробки даних повинна враховуватися в першу чергу. Наприклад, при зміні алгоритму сортування шляхом введення допоміжного файлу з ключами і вказівниками, доступ до відсортованих об'єктів може збільшити швидкість в десятки разів.
Ще одним важливим моментом в знаходженні вузьких місць і обережному поводженню з ними є розуміння процедур. Загальновідомо, що 20% коду займає 80% часу виконання. Затримки можуть бути усунені шляхом написання часто вживаних функцій на мовах низького рівня, наприклад, C.
Часто затримки викликані операціями над базами даних. Перевантаження, необхідне реляційним базам даних, є важливим чинником роботи системи. В деяких випадках оптимізація може відбуватися шляхом нормалізації бази даних, з'єднанням осередків в один, застосуванням індексів і інших структур.
Оптимізація повинна бути пов'язана з аналізом буферизації в пам'яті та розглядом різних рівнів буферизації.
Обмеження середовища реалізації
Розробник може зустріти багато обмежень в ході реалізації.
Типовими обмеженнями в переході від аналітичної моделі до моделі реалізації є:
відсутність множинного наслідування;
відсутність наслідування;
відсутність віртуальних методів;
відсутність складних атрибутів;
відсутність мультимедійних типів.
Подолання деяких особливостей концептуальної моделі в моделі реалізації є істотним недоліком.
Рис. 1.14. Приклад подолання множинного спадкоємства.
Фізична структура системи
Одне із завдань етапу проектування – описати фізичну структуру системи.
Вона включає:
Опис структури початкового коду, тобто визначення початкових файлів, їх взаємозв'язків і знаходження компонентів.
Декомпозиція системи на конкретні програми.
Фізичний розподіл даних і програм.
Рис. 1.15. Позначення фізичної структури (Booch).
Рис. 1.16. Графічний опис структури апаратури.
Правильність і якість проекту
Системний проект повинен бути верифікований, а його якість – оцінена. Правильність означає завершеність, сумісність і узгодженість. Повинні бути збережені принципи системи позначень. Але це не означає, що проект відповідає призначеним для користувача вимогам.
Правильний проект повинен бути:
завершеним;
сумісним;
узгодженим;
повинна зберегтися семантика позначень.
Рис. 1.17. Приклад компіляції в C++.
Завершеність проекту означає, що всі класи, властивості, методи, складні і прості дані визначені, як і спосіб реалізації всіх функціональних вимог.
Узгодженість означає семантичну послідовність всієї інформації, що зберігається у всіх діаграмах і специфікації.
Правильність класу і діаграм станів
Всі діаграми проекту повинні бути верифіковані.
У верифікації діаграм класів потрібно враховувати наступне:
ациклічні відносини узагальнення-спеціалізації;
варіанти відносин циклічного об'єднання;
класи, що не мають відношення до інших класів, не повинні бути включені. Але іноді таке трапляється;
введення в специфікацію методів, що мають відношення до вводу, виводу і специфікації результату.
Якість системи
Багато методів і позначень є неформальними і їх використання залежить від типу проекту. Оцінка якості є важким завданням і під час побудови ПЗ, і при задоволенні користувача: рівень відповідності вимогам, надійність, ефективність і ергономічність. Якість вказує на узгодженість, рівень зв'язків і прозорість. Існують формальні заходи для оцінки якості, вони є дуже важливими, але не повністю визначають ефективність.
Узгодженість
Узгодженість описує ступінь відповідності частин системи один одному і взаємини операцій. Критерії декомпозиції дуже важливі. Вони визначають вид узгодженості.
Критерії декомпозиції
1. Випадкова декомпозиція. Розділення на модулі відбувається із-за неможливості охопити всю систему в різних завданнях.
2. Логічна декомпозиція. Різні компоненти виконують подібні функції, наприклад, обробку помилок, проведення подібних обчислень.
3. Часова декомпозиція. Компоненти працюють в однаковий час.
4. Послідовна декомпозиція. Компоненти працюють в певній
послідовності. Вихідні дані одного компоненту є вхідними для іншого.
5. Функціональна декомпозиція. Всі компоненти потрібні для виконання однієї функції.
Рівні зв'язку компонентів
У хорошому проекті зв'язки між компонентами повинні бути слабкі. Це визначає декомпозицію проекту на частини, а ПЗ - на модулі.
Рис. 1.18. Рівні зв’язку компонентів.
Зв’язки визначають використання загальних даних процесами або модулями, потік даних між процесами, зв’язки класів, передачу повідомлень, наслідування. Зв’язки можуть бути виміряні за допомогою введення певних мір.
Прозорість
Якісний проект повинен бути прозорим, тобто чітким і легким для розуміння.
Прозорість визначають наступні чинники:
– Відображення реальності;
– Компоненти і їх зв’язки повинні відображати структуру системи.
Тісні зв'язки проекту з реальністю дозволяють полегшити його розуміння і підтримку.
Узгодженість і рівень зв’язків компонентів
Слабкі зв’язки компонентів один з одним спрощують підтримку і заважають розповсюдженню помилок. Сильна узгодженість робить код зрозумілим, чітким і спрощує його виконання. Метою повинне бути досягнення сильної узгодженості і слабкої зв'язаності.
Зрозуміла термінологія
Термінологія визначає легкість розуміння проекту. Вона повинна бути зрозумілою користувачеві, який не знайомий з подробицями проекту. Також вона повинна бути послідовною – перед початком проекту повинна пройти узгодження термінів.
Зрозуміла і повна специфікація
Специфікація повинна бути написана на чистій і зрозумілій мові. Слід уникати професійного сленгу.
Відповідна складність компонентів на кожному рівні
Застосування наслідування і методів в класах спрощує розуміння проекту.
Нефункціональні вимоги на етапі проектування
Нефункціональні вимоги повинні бути визначені на етапі аналізу. На етапі проектування вони систематизуються та формулюються проектні рішення.
Необхідно врахувати наступні групи вимог:
Вимоги до робочих характеристик.
Вимоги до інтерфейсу (протоколи, формати файлів).
Експлуатаційні вимоги.
Вимоги до ресурсів (число процесорів, об'єм вінчестера).
Контрольні вимоги.
Тестові вимоги.
Вимоги документування.
Вимоги безпеки.
Вимоги портативності.
Вимоги якості:
підбір методу проектування;
можливість повторного використання;
підбір інструментів;
можливість зовнішнього доступу.
Вимоги по надійності.
Інструкція по технічному обслуговуванню.
Можливість усунення відмов або несправностей.
Результати етапу проектування
Основними результатами на етапі проектування є:
Удосконалений документ з описом вимог.
Удосконалена модель.
Специфікації проекту, які є в словнику даних.
Опис проекту, що містить (у разі об'єктно-орієнтованого підходу):
діаграми класів;
зв’язки об’єкту;
структурні зв'язки ;
модульні діаграми;
глосарій:
визначення класів;
визначень атрибутів;
визначення комплексних і елементарних даних;
визначення методів.
Ресурси інтерфейсу для меню, діалогів.
База даних проекту.
Структура фізичної системи проекту.
Виконання розкладу.
Успіх і якість результатів етапу проектування залежить від відповідності рекомендацій і стандартів, наприклад, послідовне використання нотацій і форм, а також хороше знання середовища реалізації.
Продукт повинен бути перевірений і верифікований командою програмістів та протестований зі всіх можливих сторін.
Детальний документ проекту
Модель проекту повинна бути записана в документі під назвою «Детальний Документ Проекту» (ДДП).
Мета підготовки цього документа полягає в тому, щоб виділити всі деталі про вимоги до програмного забезпечення, сформульовані в документі. У ДДП необхідно виділити всі вимоги, – це допоможе уникнути проблем в експлуатації. Стиль повинен бути систематичним і точним. Мова і діаграми повинні бути ясними і такими, що піддаються зміні. Значення всіх термінів повинне бути чітко визначене.
Організація інформації
Короткий звіт.
Зміст .
Статус документа.
Опис змін порівняно з минулою версією.
2. Приклад реалізації етапу проектування
Етап проектування
На етапі проектування розробляється детальний проекту системи тестування та опитування думки - “COCtrial”, a саме здійснюється специфікація результатів аналізу, проводиться оптимізація системи та проектування компонентів, які не належать до області проблеми процесу тестування та опитування, виконується підлаштування моделі до обмежень і варіантів програмного середовища. Також на цьому етапі визначаєьтся фізична структура системи.
Use case діаграма
Рис. 1. Use Case діаграма системи.
На Use Case діаграмі (рис. 1.) зображені варіанти використання системи різними класами користувачів. Для доступу до функцій Клієнта 1 чи Клієнта 2 користувачі мають пройти процедуру логування. Адміністратор після входу в систему в Клєнті 1 може редагувати базу даних, змінювати користувацькі інтерфейси і переглядати звіти.
Керівник проекту залогувавшись в Клієнті 1 отримує доступ до тих самих функцій, що й адміністратор окрім можливості редагувати користувацькі інтерфейси. В свою чергу, викладачі можуть редагувати списки студентів та списки груп, створювати, редагувати та видаляти тестування та опитування думки, а також переглядати звіти з допомогою Клієнта 1.
Студенти не використовують даний клієнт.
В Клієнті 2 всі користувачі, пройшовши процедуру логування, можуть проходити тестування та опитування думки.
Модулі системи
Cистема складається з двох незалежних базових модулів , які реалізують роботу Клієнта 1 і Клієнта 2.
Клієнт 1
Рис. 2. Підмодулі Клієнта 1.
Клієнт 1 складається з п’яти підмодулів: FmMain, AccountManagerDAL, ReportBuilderDAL, SurveyBuilderDAL і DataModule.
FmMain. Це модуль який відповідає за інтерфейс клієнта 1.
Класи TMain, TAMFrame, TPassDlg, TRBFrame, TSBFrame, що він в себе включає, є класами інтерфейсу тобто класами-формами, які містять методи обробки стандартних подій та методи необхідні для функціонування інтерфейсу.
AccountManagerDAL: Модуль, який відповідає за логування користувачів та адміністрування системи. Він включає в себе два класи: TUsersDAL, TGroupsDAL.
TUsersDAL – клас, що містить методи для роботи з користувацькими записами системи:
GetRoleId – метод для отримання ролі користувача;
GetFreeUserId – метод для отримання вільного ID користувача;
IsInLogin – метод для перевірки, за логіном, наявності запису користувача в базі;
IsInUserId – метод для перевірки, за ID, наявності запису користувача в базі;
AddUser – метод для добавлення користувача в базу;
UpdateUser – метод для обновлення запису користувача;
DeleteUser – метод для видалення запису користувача з бази;
GetUsers – метод для отримання списку користувачів;
GetUsersById – метод для фільтрації списку користувачів за ID;
GetUsersByName – метод для фільтрації списку користувачів за іменем;
GetUsersByLogin – метод для фільтрації списку користувачів за логіном;
GetUsersByPassword – метод для фільтрації списку користувачів за паролем;
GetUsersByRoleId – метод для фільтрації списку користувачів за роллю;
GetUsersByGroupId – метод для фільтрації списку користувачів за ID групи.
TGroupsDAL – клас, методи якого необхідні для роботи з групами користувачів системи:
GetFreeGroupId – метод для отримання вільного ID групи;
IsInGroupId – метод для перевірки, за ID, наявності групи в базі;
IsInName – метод для перевірки, за назвою, наявності групи в базі;
AddGroup – метод для добавлення груп в базу;
UpdateGroup – метод для обновлення інформації про групу;
DeleteGroup – метод для видалення групи;
AddUserToGroup – метод для добавлення студента в групу;
DeleteUserFromGroup – метод для видалення студента з групи;
GetGroupsByName – метод для фільтрації груп за назвою;
GetGroupsByUserId – метод для фільтрації груп за ID студента;
GetGroupsById – метод для фільтрації груп за ID групи.
ReportBuilderDAL: Модуль, призначений для створення звітів успішності студентів, а також результатів опитувань. Він включає в себе клас TReportDAL.
TReportDAL – клас, методи якого необхідні для роботи зі звітами системи:
CreateSurveyReport – метод для створення звіту за іменем опитування;
CreateTestReport – метод для створення звіту за іменем тестування;
GetUserTestResults – метод для отримання результатів тесту окремого користувача.
SurveyBuilderDAL: Модуль, який відповідає за створення тестувань та опитувань. Даний модуль включає в себе два класи: TSurveyDAL, TSurvey.
TSurveyDAL – клас, методи якого призначені для завантаження, видалення та відтворення списків тестувань та опитувань:
IsInName – метод для перевірки, за назвою, наявності тестування / опитування в базі даних;
LoadSurvey – метод для завантаження тестування / опитування з бази;
05.10.2016 14:10-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора