Структурные методы анализа и проектирования ПО

Сапожкова Т.Е.

Практикум по дисциплине

«Проектирование информационных систем»

Москва, 2010

СОДЕРЖАНИЕ

1. Структурные методы анализа и проектирования ПО.. 3

1.1. Методология формализации и описания бизнес-процессов IDEF0 (общие сведения, состав функциональной модели, функциональная декомпозиция) 3

1.1.1. Создание контекстной диаграммы.. 3

1.1.2. Создание диаграммы декомпозиции. 7

1.1.3. Создание диаграммы декомпозиции A.2. 11

1.1.4. Создание диаграммы узлов. 15

1.1.5. Создание FEO-диаграммы.. 18

1.2. Модели AS-IS и TO-BE. Реинжиниринг бизнес-процессов. 19

1.3. Моделирование процессов в нотации IDEF3. 22

1.4. Моделирование потоков данных, диаграммы потоков данных (DFD) 25

1.5. Моделирование данных, методология проектирования реляционных баз данных IDEF1X.. 26

1.5.1. Создание диаграммы IDEF1X в среде AllFusion ERwin Data Modeler 28

1.5.2. Задание правил валидации и значений по умолчанию.. 34

1.5.3. Виды ключей и создание индексов. 37

1.5.4. Трансформация связи «многие-ко-многим». 41

2. Основы объектно-ориентированного проектирования ПО.. 45

2.1. Создание новой модели информационной системы.. 46

2.2. Порядок построения диаграммы вариантов использования. 47

2.3. Порядок создания структуры модели и классов анализа на логическом уровне представления. 53

Перечень рекомендуемой литературы: 68

Структурные методы анализа и проектирования ПО

Практикум по данной теме предусматривает работу с программными продуктами AllFusion Process Modeler 4.1 и AllFusion ERwin data Modeler 4.1, входящими в пакет CASE-средств AllFusion Modeling Suite.

Одним из начальных этапов процесса проектирования ИС является анализ и описание бизнес-процессов предметной области. Известно, что исправление ошибок, допущенных на предыдущей стадии, обходится примерно в 10 раз дороже, чем на текущей, откуда следует, что наиболее критическими являются первый стадии проекта. [4]

Цель практикума по данной теме: изучение структурных методов анализа и проектирования ПО.

Задачи практикума: 1) изучение и описание бизнес-процессов рассматриваемого предприятия в нотации IDEF0,

2) изучение и описание технологических процессов предприятия в нотации IDEF3,

3) изучение и описание потоков данных на предприятии в нотации DFD,

4) проектирование логической и физической моделей базы данных для будущей ИС с использованием нотации IDEF1X.

Методология формализации и описания бизнес-процессов IDEF0 (общие сведения, состав функциональной модели, функциональная декомпозиция)

Создание диаграммы узлов

Выберите меню Diagram/Add Node Tree. В первом шаге мастера Node Tree Wizard внесите имя диаграммы (Node Tree Name), укажите диаграмму корня дерева (Top Level activity) и количество уровней (Number of levels) (см. рис. 1.14).

рис. 1.14.Создание диаграммы дерева узлов. Первый шаг

Далее, на втором шаге мастера, укажите внешний вид диаграммы (рис. 1.15). После создание диаграммы дерева узлов к данному диалоговому окну можно будет вернуться, щелкнув правой кнопкой мыши по свободному месту, не занятому объектами и выбрав меню Node tree Diagram Properties.

рис. 1.15.Создание диаграммы дерева узлов. Второй шаг мастера

Щелкните по Finish/Готово. Создается диаграмма дерева узлов. Результат можно посмотреть на рис. 1.16.

рис. 1.16. Диаграмма дерева узлов

Создание FEO-диаграммы

Предположим, что при обсуждении бизнес-процессов возникла необходимость детально рассмотреть взаимодействие работы " Сборка и тестирование компьютеров" с другими работами. Чтобы не портить диаграмму декомпозиции, создайте FEO-диаграмму, на которой будут только стрелки работы " Сборка и тестирование компьютеров".

1. Выберите пункт меню Diagram/Add FEO Diagram.

2.В диалоге Add New FEO Diagram выберите тип и внесите имя диаграммы FEO. Щелкните по ОК.

рис. 1.17.Создание диаграммы FEO

3.Для определения диаграммы перейдите в Diagram/Diagram Properties и во вкладку Diagram Text внесите определение.

4.Откорректируете стрелки на диаграмме FEO. Результат показан на рис. 1.18.

рис. 1.18.Результат создания диаграммы FEO

Для перехода между стандартной диаграммой, деревом узлов и FEO используйте кнопку на палитре инструментов.

Моделирование потоков данных, диаграммы потоков данных (DFD)

При оформлении заказа важно проверить, существует ли такой клиент в базе данных и, если не существует, внести его в базу данных и затем оформить заказ. Оформление заказа начинается со звонка клиента. В процессе оформления заказа база данных клиентов может просматриваться и редактироваться. Заказ должен включать как информацию о клиенте, так и информацию о заказанных продуктах. Оформление заказа подразумевает чтение и запись информации о прочих заказах.

В процессе декомпозиции согласно правилам DFD необходимо преобразовать граничные стрелки во внутренние, начинающиеся и заканчивающиеся на внешних ссылках.

1. Декомпозируйте работу " Оформление заказов" на диаграмме A2.

2.В диалоге Activity Box Count выберите количество работ 2 и нотацию DFD.

3.Щелкните по OK и внесите в новую диаграмму, DFD A22, имена работ:

• Проверка и внесение клиента.

• Внесение заказа.

4.Используя кнопку на палитре интсрументов, внесите хранилища данных:

· Список клиентов,

· Список продуктов,

· Список заказов.

5. Удалите граничные стрелки с диаграммы DFD A22.

6. Используя кнопку на палитре инструментов, внесите внешнюю ссылку:

• Звонки клиентов.

7.Создайте внутренние ссылки согласно рис. 1.23. При именовании стрелок используйте словарь.

рис. 1.23. Диаграмма DFD

8.Обратите внимание, что стрелки " Информация о клиентах" и " Заказы клиентов" двунаправленные. Для того чтобы сделать стрелку двунаправленной, щелкните правой кнопкой по стрелке, выберите в контекстном меню пункт Style и во вкладке Style выберите опцию Bidirectional.

9.На родительской диаграмме A2 туннелируйте (Change to Tunnel) стрелки, подходящие и исходящие из работы " Оформление заказов" (рис. 1.24).

рис. 1.24. Работа «Оформление заказов»

Задание правил валидации и значений по умолчанию

На этапе создания физической модели данных вводятся правила валидации колонок, определяющие списки допустимых значений и значения по умолчанию. Правило валидации задает список допустимых значений и/или правила проверки допустимых значений. Значение по умолчанию – значение, которое нужно ввести в колонку, если никакое другое значение не задано явным образом во время ввода данных.

Для задания правил валидации необходимо, находясь в режиме редактирования физической модели данных, вызвать контекстное меню необходимой таблицы, выбрать пункт меню Columns, в появившемся диалоговом окне Columns выбрать название нужной колонки, перейти во вкладку Constraint и там щелкнуть по кнопке в области Validation Constraint. Появится диалоговое окно, представленное на рис. 1.34.

рис. 1.34.Диалоговое окно для создания правил валидации

К примеру, зададим, что дата рождения сотрудника должна быть в пределах 01/01/1920 и 01/01/1990. Для этого в появившемся диалоговом окне щелкнем на кнопке New. В результате появится диалоговое окно для задания имени нового правила валидации (рис. 1.35).

рис. 1.35.Задание имени для нового правила валидации

После задания имени для правила валидации в окне Validation Rules во вкладке General выберем Min/Max и укажем соответствующий диапазон ( рис. 1.36 ).

рис. 1.36.Задания правила валидации для проверки возраста

После создания правила валидации проассоциируем его с необходимой нам колонкой (в данном случае – Birthday). Результат представлен на рис. 1.37.

рис. 1.37. Результат создания правила валидации для колонки Birthday

По аналогии для колонки Gender зададим список допустимых значений: «М» и «Ж». Для этого, во-первых, необходимо создать новое правило валидации для соответствующей колонки. Далее во вкладке General диалогового окна Validation Rules необходимо установить переключатель на Valid Values List и в появившейся таблице Valid Value в колонку Valid Value ввести значения М и Ж.