Диаграммы «сущность—связь»

Хранимые в словаре данных описания каждого накопителя (хранилища) данных используются для перехода к построению модели данных в виде диаграмм «сущность-связь»(ERD). В отличие от функциональных диаграмм (IDEF0) и диаграмм потоков данных (DFD) диаграммы «сущность-связь»( ERD ) описывают информационное пространство, в рамках которого реализуются процессы объекта предметной области. Выявляются и определяются элементы базы данных, в которых будут храниться данные системы. Выявляются и определяются их атрибуты и отношения. Модель данных должна быть привязана к функциональной модели: элементы модели данных и их атрибуты должны соответствовать накопителям данных. Диаграмма сущность—связь — инструмент разработки моделей данных, обеспечивающий стандартный способ определения данных и отношений между ними. Она включает сущности и взаимосвязи, отражающие основные бизнес-правила предметной области. Такая диаграмма не слишком детализирована, в нее включаются основные сущности и связи между ними, которые удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ИС.

Порядок выполнения работы

1. На основе технического задания из лабораторной работы № 2 выполнить анализ функциональных и эксплуатационных требований к программному продукту.

2. Определить основные технические решения (выбор языка программирования, структура программного продукта, состав функций ПП, режимы функционирования) и занести результаты в документ, называемый «Эскизным проектом» (см. приложение А).

3. Построить диаграммы потоков данных (DFD) для проектируемой программной системы.

4. При построении диаграммы потоков данных (DFD) учитывать следующие правила

· Размещать на каждой диаграмме от 3 до 7 процессов.

· Избегать несущественных на данном уровне деталей.

· Декомпозицию потоков данных выполнять одновременно с декомпозицией процессов (т.е., параллельно!).

· Избегать аббревиатур, имена подбирать по существу.

· Имена процессов должны быть глаголами или глагольными существительными. Имена подсистем должны быть существительными. Имена потоков должны быть названиями документов или групп документов.

· Не дублировать определения функционально идентичных процессов, ссылаться на имеющееся на более высоком уровне определение.

5. Определить диаграммы «сущность—связь» для моделирования структур данных.

6. Добавить словарь терминов (данных).

7. Оформить результаты проектирования в виде эскизного проекта.

8. Представить отчет по лабораторной работе преподавателю для защиты.

Требования к результатам выполнения лабораторной работы

При выполнении лабораторной работы обратите внимание, что

· Построенная DFD модель должна отражать весь указанный в техническом задании функционал, а также четко отражать существующие потоки данных и описывать правила их движения

· Накопители, выделенные в модели, должны быть учтены при построении модели данных для разрабатываемого программного средства

· По построенным моделям должен быть создан словарь терминов

Контрольные вопросы

1. Назовите четыре основные модели ЖЦ ПС.

2. Назовите этапы разработки программного обеспечения.

3. Перечислите основные составляющие эскизного проекта.

4. Для чего применяют моделирование при разработке ПС?

5. Какие диаграммы используются при проектировании программного обеспечения?

6. Что представляет собой DFD-диаграмма?

7. Что представляет собой ERD-диаграмма?

8. Для чего используют DFD-диаграммы?

9. Для чего используют ERD –диаграммы?

10. Что такое спецификация процесса?

 

Лабораторная работа № 4

Структурный подход к программированию.

Стадия «Технический проект»

Цель работы: изучить вопросы проектирования программного обеспечения

 

Теоретическая часть. Составляющие технического проекта

Технический проект - образ намеченного к созданию объекта, представленный в виде его описания, схем, чертежей, расчетов, обоснований, числовых показателей.

Технический проект

Цель технического проекта — определение основных методов, используемых при создании программной системы, и окончательное определение ее сметной стоимости.

Техническое проектирование подсистем осуществляется в соответствии с утвержденным техническим заданием.

Технический проект программной системы подробно описывает:

• выполняемые функции и варианты их использования;

• соответствующие им документы;

• структуры обрабатываемых баз данных;

• взаимосвязи данных;

• алгоритмы их обработки.

Технический проект должен включать данные об объемах и интенсивности потоков обрабатываемой информации, количестве пользователей программной системы, характеристиках оборудования и программного обеспечения, взаимодействующего с проектируемым программным продуктом.

При разработке технического проекта оформляются:

• ведомость технического проекта. Общая информация по проекту;

• пояснительная записка к техническому проекту. Вводная информация, позволяющая ее потребителю быстро освоить данные по конкретному проекту;

• описание систем классификации и кодирования;

• перечень входных данных (документов). Перечень информации, которая используется как входящий поток и служит источником накопления;

• перечень выходных данных (документов). Перечень информации, которая используется для анализа накопленных данных;

• описание используемого программного обеспечения. Перечень программного обеспечения и СУБД, которые планируется использовать для создания информационной системы;

• описание используемых технических средств. Перечень аппаратных средств, на которых планируется работа проектируемого программного продукта;

•проектная оценка надежности системы. Экспертная оценка надежности с выявлением наиболее благополучных участков программной системы и ее узких мест;

•ведомость оборудования и материалов. Перечень оборудования и материалов, которые потребуются в ходе реализации проекта.

Структурная схема

Структурной называют схему, отражающую состав и взаимодействие по управлению частями разрабатываемого программного обеспечения. Структурная схема определяется архитектурой разрабатываемого ПО. Компонентами структурной схемы могут служить программы, подсистемы, базы данных, библиотеки ресурсов и т.п.

В структурных схемах программопределяются главные модули, маршруты связи по данным и маршруты связи по управлению между модулями, основные подпрограммы внутри каждого модуля, состав и взаимосвязь элементов данных (структуры данных), спецификации форматов входных и выходных файлов. Наиболее часто применяются две техники: структурные карты Константайна(Constantine), предназначенные для описания отношений между модулями, и структурные карты Джексона(Jackson), предназначенные для описания внутренней структуры модулей. Структурные карты позволяют развить модель требований до модели реализации. Фактически структурное проектирование является мостоммежду структурным анализом и реализацией.

Разработка алгоритмов

Метод пошаговой детализации реализует нисходящий подход к программированию и предполагает пошаговую разработку алгоритма.

Дерево диалога

Модель пользовательского интерфейсаопределяется следующим образом. На диаграммах потоков данных среди процессов нижнего уровня (т.е. тех которые не имеют детализации в виде диаграмм). После этого строят диаграммы последовательности форм( FSD- Form Sequence Diagrams ). FSD показывает, какие формы появляются в приложении и, в каком порядке, т.е. фиксируется набор и структура вызовов экранных форм. Диаграммы последовательности форм образуют иерархию, на вершине которой находится главная форма приложения, реализующего систему/подсистему. На втором уровне находятся формы, реализующие процессы нижнего уровня на диаграммах потоков данных. Показывается взаимосвязь между каждой формой и определенным процессом, взаимосвязь между каждой формой и одной или более сущностями в ER-диаграммах. Описание экранных форм и отчетовдолжно содержать: описание назначения формы (что делает); данные навигации (откуда вызвана, что может вызвать сама); список ошибок, которые генерируются в процессе обработки формы и реакция на них; ограничения доступа к форме (каковы привилегии, разрешающие действия над формой и ее элементами, каковы привилегии, запрещающие эти действия).

По сути, получается прототип экранов, отчетов, диалогов. Поэтому до начала этапов проектирования и реализации необходимо определиться со стандартом интерфейса пользователя.

Функциональная схема

Функциональная схема — это схема взаимодействия компонентов программного обеспечения с описанием информационных потоков, состава данных в потоках и указанием используемых файлов и устройств.

Порядок выполнения работы

1) На основе технического задания из лабораторной работы № 2 и спецификаций из лабораторной работы № 3 разработать:

· Структурную схему программного продукта и детальные алгоритмы выделенных модулей Детальные алгоритмы могут быть представлены в виде псевдокода или блок-схемы, разработанной согласно ГОСТ19.701-90 При разработке алгоритмов необходимо использовать метод пошаговой детализации.

· Интерфейс системы в виде дерева диалога

· Функциональные схемы для основных технологических процессов ввода и обработки данных

2) Оформить результаты в виде технического проекта.

3) Представить отчет по лабораторной работе для защиты.

Контрольные вопросы

1.Что представляет собой архитектура ПС?

2.Что такое модуль ПС?

3.Дайте характеристику идеальному модулю.

4.Перечислите составляющие технического проекта.

5.Охарактеризуйте структурный подход к программированию.

6.Из чего состоят структурная и функциональная схемы ПС?

7.Охарактеризуйте метод пошаговой детализации при составлении алгоритмов программ.

8.Приведите понятие псевдокода.

9.В чем заключается методика Константайна?

10.В чем заключается методика Джексона?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Методология объектно-ориентированного моделирования. Анализ системы

Цель работы: изучить методологию объектно-ориентированного моделирования и получить практические навыки в моделировании предметной области с помощью UML.