Курсовая с практикой на тему Проектирование uml диаграмм сase — средствами разработки ПО «Создание расписания в школе»

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1
ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 6

1.1
Этапы разработки ПО и их содержание. 6

1.2
Подходы в проектировании (моделировании) 7

1.3
Объектно-ориентированное моделирование. 8

1.4 Язык
моделирования UML. 11

1.5
Основные диаграммы объектной модели. 14

1.6
Краткая характеристика проектируемого программного комплекса. 15

2
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 17

2.1
Диаграмма вариантов использования. 17

2.2
Диаграмма классов. 22

2.3
Диаграмма деятельности. 26

2.4
Диаграмма компонентов. 28

2.5
Диаграмма развертывания. 29

ВЫВОДЫ… 32

СПИСОК
ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 34

ПРИЛОЖЕНИЯ.. 36

Приложение
1 Диаграмма деятельности. 36

Введение:

В последнее десятилетие в компьютерном
мире наметилась тенденция моделирования сложных систем визуальными (наглядными)
моделями. Причем в новых методах проектирования сложных компьютерных систем,
например ООП и ООАП, наглядные модели очень часто связываются с такими
зрительными образами как "взгляды", направленные на сложную систему с
различных точек зрения. Набор из нескольких наглядных моделей (модельных
взглядов) создает в сознании специалистов интегральный образ сложной
компьютерной системы, которую они совместно проектируют. Вместе с тем,
наглядные модели служат эффективным средством документирования компьютерных
систем и их программных обеспечений, а также языком общения между
программистами, системными аналитиками и заказчиками систем.

Наиболее известными визуальными моделями,
используемыми для проектирования компьютерных систем и их программных
обеспечений, являются: объектно-ориентированный подход с
реализацией через диаграммы языка UML;

функционально-структурное моделирование
(SADT), стандарт IDEF0, таблицы и диаграммы стандарта IDEF1X, моделирование
потоков данных ‑ DFD. Эти визуальные модели имеют математическую основу в виде
теорий графов, множеств и матриц.

Моделирования в выше упомянутых системах
не ограничивается только задачами программирования, разработки ПО и
сопутствующими задачами. Сфера использования моделей гораздо шире, начиная от
моделирования работы конкретных устройств и заканчивая построением моделей
многоуровневых сложных по взаимодействию систем и бизнес проектов.

Актуальность
исследования определяется высоким уровнем востребованности моделирования на
различных этапах проектирования ИС. И, как следствие, актуальным становятся не
только изучение и применение методологий, но и использование автоматизированных
средств, позволяющих строить модели и работать с ними. Такие средства принято
называть CASE.

CASE (англ. computer-aided software
engineering) ‑ набор инструментов и методов программной инженерии для
проектирования программного обеспечения, который помогает обеспечить высокое
качество программ, отсутствие ошибок и простоту в обслуживании программных
продуктов.

Методологии проектирования и первые
CASE-системы появились достаточно давно. Этим вопросам посвящено множество
печатных изданий и статей. Классическими трудами по структурному анализу и
моделированию являются: работа Д. Марко [17] – рассматривает базовые принципы
моделирования, Вендеров [13] рассматривает применение CASE – средств при
структурном моделировании, С. В. Маклаков [19] рассматривает структурный подход
на примере моделирования бизнес процессов предприятий и построения КИС.

Объектный подход появился позже, основы
методологии описаны в трудах основоположников подхода Буча, Рамбо, Якобсона
[4], из зарубежных авторов стоит упомянуть Д. Арлоу и А. Нейштадт [6], которые
рассматривают уже непосредственно UML, как средство объектного моделирования.

Среди отечественных авторов можно назвать
Пальчунова [7] – рассматривает практическое применение CASE – средства IBM Rational Rose, подобные
вопросы рассматривает и Трофимов [10]. Рожкова в своей
статье [1] проводит сравнительный анализ CASE – средств, Мирошниченко и
Вичугова [2,3] рассматриваю применение моделирования на конкретных предметных
задачах.

Объектом
исследования курсового проекта являются объектный анализ и объектное
проектирование как этапы разработки программного продукта.

Предметом
исследования является особенности применения ООП ООА на примере конкретной
задачи – разработка модели ПО «Создание расписания школы»

Цель
работы состоит в получении модели информационной системы в
результате применения объектной методологии и языка моделирования UML.

В объеме курсовой работы ставятся
следующие задачи:

1) Рассмотреть сущность проектирования ИС и
содержание отдельных этапов, уделить особое внимание этапу проектирования ИС.

2) Кратко охарактеризовать объектный подход
анализа и проектирования.

3) Рассмотреть CASE-средства для объектно-ориентированного
моделирования – RationalRouse UML

4) Практически реализовать модель на примере
проектирования ИС «Создания расписания школы»

Практическая
составляющая работы предполагает построение модели для
конкретной прикладной задачи – ИС «Создание расписания школы».

Заключение:

Сегодня практически ни один проект в сфере
программной разработки не обходится без использования case-средств.

Применение этих программных средств на этапе
проектирования, да и других стадий разработки, очень широкий. В первую очередь
сюда относится: моделирование, тестирование, организация коллективной работы и
контроль выполнения проекта, документирование.

Объем курсовой работы не позволил рассмотреть все
направления, основное внимание было сосредоточено на средствах моделирования
систем.

Разработка моделей обусловлена рядом причин и
особенностей которые возникают в ходе разработки ПО, особенно масштабных много
модульных систем. Проблема сложности является главной проблемой, которую
приходится решать при создании больших и сложных автоматизированных систем. На
сегодняшний момент существует два подхода к разработке автоматизированных
информационных систем, которые обусловлены разными принципами декомпозиции
системы:

Объектно-ориентированный подход – использует
объектную декомпозицию. Система описывается в терминах объектов и связей между
ними, а поведение системы в терминах обмена между ними.

Со временем разработка больших программ
превратилась в серьезную проблему, и потребовало разбиение на более мелкие
фрагменты. Основой для такого разбиения стала процедурная декомпозиция, при
которой отдельные части программ или модули представляли собой совокупность
процедур для решения некоторой совокупности задач.

С точки зрения непосредственной разработки
(кодирования), тем более при использовании современных ООП языков
программирования, полезной оказывается объектная модель. Модели дополняют друг
друга и позволяют оценить проектируемую систему более полно и детально. Кроме
рассмотренных обязательным компонентом является моделирование данных, как
основа проектирования и физической реализации БД. Средства и пример
моделирования данных в этой работе не рассматривались, но проектирование для
таких систем является очень важным и иногда основополагающим элементом.

Практической частью работы является реализация объектной
модели программной системы для автоматизации составления и дальнейшего
взаимодействия с расписанием занятий для школы (или друго учебного учреждения) При
решении задачи была использована специальная программа для проектирования и
моделирования Rational Rose Enterprise, сам проект выполнен на языке UML. В
выполненном проекте были разработаны ряд диаграмм, которые описывают и
иллюстрируют работу системы.

Фрагмент текста работы:

1 ТЕОРИТИЧЕСКАЯ
ЧАСТЬ

1.1 Этапы разработки
ПО и их содержание

Сегодня проекты приобретают очень большие масштабы,
разрабатываются комплексные глобальные информационные системе. Время
«программистов-одиночек» уходит, один человек просто не в состоянии полностью
осмыслить и построить программное обеспечение большой системы, ни физически, ни
по временным параметрам. Для разработки больших проектов привлекаются команды
со своей внутренней структурой и системой организации. А при таком подходе уже
не возможно работать бессистемно, нужны четкий план, графики, этапы, стадии,
контроль, распределение ответственности.

Для управления ходом разработки больших программных
систем выделяются шесть этапов, составляющих цикл разработки (цикл жизни)
программного обеспечения:

1) анализ требований, предъявляемых к системе;

2) определение спецификаций;

3) проектирование;

4) кодирование;

5) тестирование:

6) эксплуатация и сопровождение.

В данном вопросе рассматривается ФАЗА
«ПРОЕКТИРОВАНИЕ». Сразу стоит отметить – в большинстве случаев четкую границу
между фазами установить достаточно затруднительно.

На стадии проектирования разрабатываются алгоритмы,
задаваемые спецификациями, и формируется общая структура вычислительной
системы. При этом система разбивается (при необходимости) на составные части
таким образом, чтобы ответственность за реализацию каждой составной части можно
было бы возложить на одного разработчика (или группу исполнителей). При этом
для каждого определенного таким образом модуля системы должны быть сформированы
предъявляемые к нему требования:

 — реализуемые функции;

 — размеры;

 — время выполнения и др.