Г. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования»




НазваниеГ. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования»
страница1/5
Дата19.01.2013
Размер0.77 Mb.
ТипРеферат
  1   2   3   4   5


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ

МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Факультет «Информационная безопасность»

Кафедра «Криптология и дискретная математика»

Г.И. Борзунов

Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования»

Часть 1. Объектно-ориентированный анализ и проектирование программных систем с использованием унифицированного языка моделирования (UML)

Москва, 2003

Введение. Назначение и возможности пакета Rational Rose

На вопрос «что такое Rational Rose?», можно кратко ответить, что это программный пакет для визуального объектно-ориентированного моделирования систем на основе классов и их взаимодействия. Другими словами, этот пакет представляет собой визуальный редактор, позволяющий создавать программные системы любой сложности на основе графических диаграмм унифицированного языка моделирования UML (Unified Modeling Language).

Сегодня Rational Rose лидирует среди других CASE-средств, и не случайно. То, что этот пакет позволяет создавать сложные программные системы от замысла до создания исходного кода, привлекает не только проектировщиков систем, но и программистов-разработчиков. За рубежом, по причине сильной конкуренции между фирмами-разработчиками программ, ни один, даже небольшой программный проект, не обходится без применения CASE-средства. Уже более 50 тысяч больших и маленьких компаний по всему миру исполь­зуют Rational Rose для разработки программных систем. Это такие известные компании как NASA, Boeing, Lockheed Martin, Honey-well, NBC, Reuters, AT&T и другие.

Rational Rose не создаёт готовый исходный код в автоматическом режиме. Пакет может создать основу для системы, заготовки классов вместе с их взаимодействием, а наполнять методы содержанием должен все-таки программист. Но, исправив что-либо даже в структуре классов, программист всегда может получить визуальное отражение этих изменений в Rational Rose.

В распоряжение проектировщика системы Rational Rose предоставляет следующие типы диаграмм, последовательное создание которых позволяет получить полное представление обо всей проектируемой системе и об отдельных ее компонентах:

• Use case diagram (диаграммы вариантов использования системы);

• Deployment diagram (диаграммы размещения или топологии системы);

• State diagram (диаграммы состояний объектов);

• Activity diagram (диаграммы деятельности или активности);

• Sequence diagram (диаграммы последовательностей действий);

• Collaboration diagram (диаграммы сотрудничества);

• Class diagram (диаграммы классов);

• Component diagram (диаграммы компонент).

В данном учебном пособии рассматриваются возможности стандартной версии языка UML и пакета Rational Rose Enterprise Edition версии 2001 г., а также примеры их применения.

Практическая значимость результатов выполнения предлагаемых лабораторных работ заключается в приобретении практических навыков применения технологий объектно-ориентированного анализа и проектирования АСОИУ, которые обеспечивают превращение процесса создания ПО в промышленное производство, Применение указанных технологий позволяет выполнить разработку ПО в реальные сроки и существенно продлевает его жизненный цикл. Теоретические знания, полученные в результате выполнения лабораторных работ, составляют современную основу для рационального выбора технологий разработки ПО АСОИУ.


Лабораторная работа №1. Разработка диаграммы вариантов использования системы


Цель работы – знакомство с интерфейсом пакета "Rational Rose" и приобретение практических навыков применения диаграмм вариантов использования проектируемой системы для определения исходных требований к её функциональным возможностям.


Основные сведения


1. Главное окно Rational Rose


После запуска программы Rational Rose на экране появляется её главное окно и на его фоне всплывающее окно «Create New Model», которое предназначено для создания типовых моделей в автоматическом режиме. Для отказа от создания типовых моделей следует нажать кнопку «Cancel» в окне «Create New Model». После этого загрузка программы завершается и на экране остаётся главное окно «Rational Rose - untitled», которое кроме стандартных полей: заголовка окна, главного (горизонтального) меню, панели команд и области сообщений, включает в себя рабочую область, поле (меню) инструментов, область просмотра структуры модели (быстрого доступа к диаграммам) и окно документации. Область просмотра структуры модели (Browser) находится в левой части главного окна. Отображаемая в этой области структура модели по своей форме аналогична файловой структуре, отображаемой в окне проводника системы Windows. Структура модели позволяет легко перемещаться по дереву диаграмм, буксировать диаграммы мышкой и изменять структуру модели по своему усмотрению. Как и во многих пакетах, здесь есть возможность буксировки диаграмм не только в пределах окна Browser, но и непосредственно на Рабочий стол Rational Rose.

Под окном Browser находится окно документации (Documentation). В этом окне появляется описание, которое введено разработчиком для выделенного в текущий момент элемента. Возможность документирования элементов непосредственно в момент разработки является неплохой возможностью для того, чтобы не забыть назначение создаваемых объектов.

Вертикальная панель инструментов отделяет область просмотра структуры модели и окно документации от рабочего поля. Эта панель или меню обеспечивает в каждый момент времени доступ к тем инструментам, которые применимы для построения или изменения текущей диаграммы, размещенной в рабочей области.

Рабочая область занимает большую часть главного окна и, как было указано, служит для создания, изменения или просмотра диаграмм, входящих в состав моделируемой системы. В первый момент времени после появления на экране главного окна «Rational Rose - untitled» в его рабочей области размещается дочернее окно «Class Diagram Logical View/Main».


2. Специфика создания программных систем


Методике создания сложных программных комплексов посвящены многие тома научных исследований. Не вдаваясь в тонкости этого процесса, укажем только, что для создания системы необходимо погрузиться в предметную область, то есть необходимо четко представить работу всего того механизма, с которым будет иметь дело программная система. Не секрет, что программисты всеми правдами и неправдами стараются отойти от морально тяжелого процесса общения с заказчиками системы. Однако мечта руководителя программного проекта — получить от заказчика все необходимые спецификации и описания алгоритмов работы, чтобы потом передать их программисту, пока так и остается мечтой. Заказчики часто сами с трудом представляют работу будущей системы и не могут ответить на вопросы: какие необходимо автоматизировать функции, какие алгоритмы будут задействованы? Не секрет, что пользователи идеализируют будущую систему, считая, что в ней воплотится все, о чем они мечтают (часто не сообщая об этих мечтах разработчику) и даже немножко больше. Задача проектировщика системы — «вытащить» из заказчика всю необходимую информацию еще на этапе проектирования, до того, как в созда­ние кода вложены значительные ресурсы. И в этом не последнюю роль может сыграть унифицированный язык моделирования UML. Так, первым шагом создания системы является определение исходных требований к этой системе на основании диаграмм вариантов её использования.


3. Назначение диаграмм вариантов использования системы


Диаграммы вариантов использования системы предназначены для создания списка операций, которые должна выполнять система. Часто эти диаграммы называют диаграммами функций, потому что на основе набора таких диаграмм составляется список функций, выполняемых системой, описываются сценарии поведения объектов, взаимодействующих с системой. Каждая такая диаграмма — это описание сценария поведения, которому следуют действующие лица (Actors) при реализации некоторой функции системы или при решении некоторой задачи. Пример такой диаграммы показан на рис. 1. На этом рисунке представлен вариант использования автоматизированной системы проектирования тканей: выполнение технологом процедуры заправочного расчёта ткани. При этом технолог является действующим лицом, которое инициирует указанную процедуру и вводит в систему необходимую информацию в процессе её выполнения; поэтому стрелка на диаграмме оказывается направленной от пиктограммы действующего лица к овалу, обозначающему вариант использования (Use Case). Следует отметить, что действующим лицом в системе может быть не только человек, но и устройство или некоторый блок системы.

Информация, определённая с помощью рассматриваемой диаграммы, используется при разработке исходных требований, предъявляемых к проектируемой системе и технического задания на её разработку.





Рис. 1. Пример диаграммы вариантов использования системы.


3. Создание диаграмм вариантов использования системы


Пусть после завершения загрузки Rational Rose, главное окно программы имеет вид, описанный выше (см. п.1). Для создания надо открыть в окне Browser папку Use Case View; при этом в окне Browser появляется содержимое указанной папки: пиктограммы Main и Associations. Далее следует дважды щелкнуть по пиктограмме Main, и в рабочей области появится окно Use Case Diagram: Use Case View/Main, в котором выполняется построение диаграммы вариантов использования. Построение диаграммы состоит в размещении на экране соответствующих элементов модели. В данном случае такими элементами являются пиктограммы действующих лиц, вариантов использования и стрелки, обозначающие связи между ними. Программа Rational Rose предоставляет пользователю несколько способов создания новых элементов в модели. Самый простой заключается в использовании панели инструментов (Tools). При использовании меню инструментов пользователю предоставляется возможность создавать все элементы, для которых в указанном меню имеются соответствующие значки. При этом одновременно с созданием элемента его пиктограмма помещается на текущую диаграмму.

По умолчанию строка инструментов состоит из десяти значков. Некоторые доступны только на данной диаграмме, но есть и такие, которые могут присутствовать на разных диаграммах, выполняя при этом одинаковые функции. Работу с такими значками мы разберем один раз и больше возвращаться к ней не будем. При описании инструментов будем пользоваться их названиями, которые «всплывают» при наведении на значок курсора мыши.


Инструмент выбора (Selection Tool)


Основной инструмент, который позволяет выбирать элементы диаграммы, для того чтобы производить с ними дальнейшие действия. Если вы не создаете новый элемент, то этот инструмент активен. При создании нового элемента диаграммы необходимо выбрать необходимый инструмент в строке инструментов, кнопка «залипает», а после создания необходимо опять перейти в режим Selection Tool.


Комментарий (Text Box)


Данный инструмент позволяет создать произвольную надпись на диаграмме, не привязанную ни к какому элементу. Эта надпись не является полноценным элементом модели и не отображается в окне Browse, а используется как комментарий в конкретной диаграмме. Для создания надписи необходимо нажать кнопку Text Box, при этом курсор примет вид вертикальной стрелки, и щелкнуть на том месте диаграммы, где необходимо создать надпись. В обозначенном квадратными точками в углах окне можно вводить надпись.


Замечание (Note)


Данный инструмент создает элемент замечания, позволяющий вписать в него принятые во время анализа решения. Заметки могут содержать про­стой текст, фрагменты кода или ссылки на другие документы. Обычно окно Note соединяют с другими элементами диаграммы при помощи инструмен­та Anchor Note, для того чтобы показать к какому элементу диаграммы от­носится замечание (рис. 4.5). В этом отличие от элемента Text Box, который располагается на диаграмме без присоединения к другим элементам. Данный элемент не имеет ограничения на количество вводимых симво­лов, и окно Note может быть растянуто, для того чтобы вместить необходи­мый текст. При активизации этого инструмента курсор принимает форму креста. Контекстное меню для значка Note позволяет кроме установки шрифта устанавливать цвет линий и заливки. Курсор принимает форму креста при создании элементов диаграммы, являющихся объектами, и форму стрелки при создании связей.


Якорь для замечания (Note Anchor)


Данный инструмент позволяет соединить элемент Note с любым элемен­том на диаграмме, в том числе и с другим элементом Note. Нельзя соединить между собой два элемента Note Anchor. Для того чтобы присоединить замечание к элементу диаграммы, необхо­димо выбрать инструмент Note Anchor, при этом курсор приобретает форму вертикальной стрелки, щелкнуть по значку Note и, не отпуская кнопки мыши, «тянуть» линию до нужного значка, по достижению которого кноп­ку мыши отпустить. Аналогично происходит соединение при помощи других инструментов для установки связей.


Контейнер (Package)


Данный инструмент позволяет создавать контейнеры, которые могут включать в себя группы элементов Use Case и в данной диаграмме может использоваться для определения более крупных сценариев поведения объектов с дальнейшей детализацией. Причем контейнеры могут включать в себя другие контейнеры, что позволяет создавать детализации со значительным уровнем вложенности.


Варианты использования или сценарии поведения системы (Use Case)


Данный инструмент позволяет создавать элементы модели, которые представляют собой простые формы сценариев поведения объектов системы. Это представление работы системы моделируется с точки зрения действующих лиц (Actor), то есть объектов, выполняющих в системе определенные функции. Название значка Use case должно начинаться с глагола и обозначает действие элемента Actor.

Элементы Use Case могут отображать: образцы поведения для отдельных объектов системы; последовательность связанных транзакций, представляемых объектами или системой; получение некоторой информации объектами.

Создание Use Case необходимо для того, чтобы:
формализовать требования к системе; организовать взаимодействие с будущими пользователями системы и экспертами предметной области; тестировать систему.


Действующее лицо (Actor)


Данный инструмент используется для создания действующих лиц в системе. На диаграмме Use Case значком Actor часто обозначают пользователей системы, для того чтобы определить задачи, выполняемые пользователями и их взаимодействие. Обычно значком Actor обозначают объект, который: взаимодействует с системой или использует систему; передает или принимает информацию в систему; является внешним по отношению к системе.

Совокупность действующих лиц позволяет узнать: кто пользуется системой; кто отвечает за сопровождение системы или за внешнее аппаратное обеспечение, которое используется системой; какие другие системы должны взаимодействовать с данной системой.


Unidirectional Association (однонаправленная связь)

  1   2   3   4   5

Похожие:

Г. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования» iconКафедра безопасности жизнедеятельности и основ медицинских знаний
Лабораторный практикум. Лабораторный практикум по дисциплине «Безопасности жизнедеятельности» для студентов всех специальностей очной...
Г. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования» iconГолишников А. А., Путря М. Г. Лабораторный практикум по дисциплине «Плазменные тех- нологии в наноэлектронике»
Лабораторный практикум по дисциплине «Плазменные тех- нологии в наноэлектронике». М.: Миэт, 2011. 100 с.: ил
Г. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования» iconЭлектро магнетизм лабораторный практикум Пермь 2004 удк 53(07) : 378 электромагнетизм : Лабораторный практикум
Электромагнетизм: Лабораторный практикум / Составители: К. Н. Лоскутов, доцент; В. А. Лощилова, ассистент; Д. В. Баяндин, доцент;...
Г. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования» iconОптика лабораторный практикум Пермь 2004 удк 53 (07): 378 оптика: лабораторный практикум
Оптика: лабораторный практикум / Составители: Н. А. Вдовин, доцент; К. Н. Лоскутов, доцент; Т. Д. Марценюк, ассистент; Ю. К. Щицина,...
Г. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования» iconВ. Н. Бобылёв лабораторный практикум по гидравлике
Б72 Лабораторный практикум по гидравлике: Учеб метод пособие. М.: Рхту им. Д. И. Менделеева, 2005. –64 с
Г. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования» iconЛабораторный практикум по курсу «Основы алгоритмизации и программирования» для студентов 1 2-го курсов бгуир в 2-х частях Часть 2 Минск 2009
Основы программирования в среде С++ Builder: лаб практикум по курсу «Основы алгоритмизации и программирования» для студ. 1 – 2-го...
Г. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования» iconЕ. И. Конопленко лабораторный практикум
Лабораторный практикум включает работы по следующим темам: алгоритмизация и программирование циклических процессов и известным и...
Г. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования» iconКомпьютерное делопроизводство лабораторный практикум Для студентов вузов
Компьютерное делопроизводство: лабораторный практикум / Е. С. Громов, М. В. Баканов, И. А. Печерских; Кемеровский технологический...
Г. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования» iconПрограммирование и основы алгоритмизации лабораторный практикум Для студентов вузов
С 76 Программирование и основы алгоритмизации: лабораторный практикум / Г. И. Станевко, Т. Г. Колесникова, В. А. Давыденко. – Кемерово:...
Г. И. Борзунов Лабораторный практикум по дисциплине «Методы программирования» iconОбщая технология мясной отрасли Лабораторный практикум Для студентов вузов
Г95 Общая технология мясной отрасли : лабораторный практикум / Г. В. Гуринович, О. М. Мышалова, Кемеровский технологический институт...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница