Проектирование системной архитектуры

Для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования программных систем необходимо рассматривать их с различных точек зрения.

Системная архитектура является, пожалуй, наиболее важным артефактом, который используется для управления всевозможными точками зрения и тем самым способствует итеративной и инкрементной разработке системы на всем протяжении ее жизненного цикла.

Архитектура - это совокупность существенных решений касательно:

ü организации программной системы;

ü выбора структурных элементов, составляющих систему, и их интерфейсов;

ü поведения этих элементов, специфицированного в кооперациях с другими элементами;

ü составления из этих структурных и поведенческих элементов все более и более крупных подсистем;

ü архитектурного стиля, направляющего и определяющего всю организацию системы: статические и динамические элементы, их интерфейсы, кооперации и способ их объединения.

Моделью называется семантически замкнутая абстракция системы. Модель строится для того, чтобы лучше понимать разрабатываемую систему.

Моделирование в UML можно представить как некоторый процесс поуровневого спуска от наиболее общей и абстрактной концептуальной модели исходной системы к логической, а затем и к физической модели соответствующей программной системы. Для достижения этих целей вначале строится модель в форме, так называемой диаграммы вариантов использования (Use Case Diagram), которая описывает функциональное назначение системы или, другими словами, то, что система будет делать в процессе своего функционирования.

2.3.1 Построение диаграммы вариантов использования

Диаграммы вариантов использованияпоказывают взаимодействия между вариантами использования и действующими лицами, отражая функциональные требования к системе с точки зрения пользователя. Цель построения диаграмм вариантов использования – это документирование функциональных требований в самом общем виде, поэтому они должны быть предельно простыми.

Вариант использования представляет собой последовательность действий (транзакций), выполняемых системой в ответ на событие, инициируемое некоторым внешним объектом (действующим лицом). Вариант использования описывает типичное взаимодействие между пользователем и системой и отражает представление о поведении системы с точки зрения пользователя. В простейшем случае вариант использования определяется в процессе обсуждения с пользователем тех функций, которые он хотел бы реализовать, или целей, которые он преследует по отношению к разрабатываемой системе.

Актер представляет собой связное множество ролей, которые пользователи вариантов использования исполняют во время взаимодействия с ними. Обычно актер представляет роль, которую в данной системе играет человек, аппаратное устройство или даже другая система. Экземпляр актера представляет собой конкретную личность, взаимодействующую с системой определенным образом. Актеры не являются частью системы, так как существуют вне нее. Актеров можно связывать с вариантами использования только отношениями ассоциации. Ассоциация между актером и вариантом использования показывает, что они общаются друг с другом, возможно, посылая или принимая сообщения.

Основными участниками процесса создания электронных образовательных ресурсов являются начальник и простые сотрудники Центра проектирования контента. В целом их функции в системе очень схожи, однако, существуют и такие, которые доступны либо только начальнику, либо только обычному сотруднику.

Рис. 2.3.1. Пользовательская диаграмма вариантов использования

Например, непосредственно разработкой электронного образовательного ресурса занимается только сотрудник, соответственно только он может получить назначенное задание. Функция же начальника в этом случае заключается лишь в контроле выполнения работ. Однако, и начальник и простой сотрудник имеют возможность работать с базой данных электронных образовательных ресурсов, назначать задачи и формировать отчетную документацию.

Более детально процесс представлен на системной диаграмме вариантов использования, которая приводится в приложении 1.

2.3.2 Спецификация вариантов использования

На данном этапе каждый вариант использования специфицируется посредством построения одного или двух типов диаграмм, в зависимости от характера моделируемых действий.

Диаграмма деятельности - это частный случай диаграммы состояний; на ней представлены переходы потока управления от одной деятельности к другой внутри системы. Диаграммы деятельности относятся к динамическому виду системы; они наиболее важны при моделировании ее функционирования и отражают поток управления между объектами.

Диаграммы последовательности отражают временную упорядоченность сообщений.

Процесс разработки нового электронного образовательного ресурса начинается с работы с базой данных ресурсов. В нее необходимо внести запись об образовательном ресурсе, который будет разрабатывается. Каждый ресурс в базе имеет свою категорию, которая выбирается в процессе создания записи о ресурсе. Если же подходящей категории нет, то ее можно создать путем внесения новой записи в таблицу Категории ресурсов. После выбора категории необходимо ввести другие сведения о ресурсе: его наименование, автора, краткие сведения, а так же имя сотрудника, который будет заниматься его разработкой. Данный процесс представлен на рис. 2.3.2.

Диаграмма последовательности данного процесса приведена в приложении 3.

Рис. 2.3.2. Диаграмма деятельности «Работа с БД ЭОР»

После внесения записи и ресурсе, необходимо назначить задачу на разработку данного ресурса. Для этого, прежде всего, нужно выбрать задачу из общего списка задач, только что созданный ресурс и разработчика, которому поручается данная работа. Кроме того, здесь необходимо указать крайние сроки выполнения работы, а так же дополнительные сведения о задаче.

Рис. 2.3.3. Диаграмма деятельности «Назначение задачи»

Диаграмма последовательности приведена в приложении 4.

После назначения данная задача появляется в списке новых задач назначенного разработчика. После просмотра основных сведений о задаче, сотрудник приступает к разработке указанного образовательного ресурса, при этом он указывает дату начала работ. При завершении разработки, соответственно, дату окончания работ.

Рис. 2.3.4. Диаграмма деятельности «Получение задания»

Диаграмма последовательности приведена в приложении 5.

После того как разработчик внесет дату окончания работ, в профиле начальника появится запись о вновь созданном образовательном ресурсе. Начальник должен проконтролировать выполнение задания разработчиком и проверить ресурс на наличие несоответствий требованиям. Если несоответствий не обнаружено, начальник публикует ресурс на образовательном портале, при этом в системе указывает дату публикации. В противном случае создается новая задача на исправление несоответствий в данном ресурсе. При этом в сведениях о задаче вносится информация о несоответствиях, которые необходимо исправить.

Время от времени, руководство филиала требует отчетности о состоянии учебного контента, кроме того, каждому сотруднику по окончании месяца необходимо предоставить отчет по деятельности. С помощью данной системы задача составления таких отчетов существенно упрощается. Сведения о ресурсах и обо всех выполненных и невыполненных работах хранятся в системе, и для того чтобы их получить, достаточно внести все необходимы параметры, после чего отчет будет сгенерирован системой, и его можно будет сохранить и вывести на печать.

Рис. 2.3.5. Диаграмма деятельности «Формирование отчетной документации»

Диаграмма последовательности приведена в приложении 6.

Помимо данного отчета, в пределах отдела действует и другая отчетная документация, например, отчеты по электронным учебным курсам. Принципы составления таких отчетов практически не отличаются, меняются лишь атрибуты, по которым производится выборка.

В общем виде весь процесс представлен на общей диаграмме деятельности с дорожками, которая приведена в приложении 2.