Projektowanie Systemów Informatycznych

Mgr Inż. Irena Fila

UML - Unified Modeling Language

Obecne standardy modelowania obiektowego - UML 1.5 lub 2.0(nie wiadomo czy został już wprowadzony).

System Informacyjny <> System Informatyczny

Informatyka - to dziedzina wiedzy o ruchu i przetwarzaniu informacji.

Informacja - zinterpretowane dane, fakty.

System Informacyjny - usystematyzowana i uporządkowana sieć powiązań informacyjnych między takimi elementami jak człowiek, dane(zinterpretowane dane), metody(sposób łączenia) oraz urządzenia do zbierania, przesyłania oraz przetwarzania informacji mających na celu zaspokojenie potrzeb informacyjnych zainteresowanych ogniw.

Podstawowymi funkcjami Systemu Informacyjnego są:

• gromadzenie informacji,

• opracowywanie informacji,

• przechowywanie informacji,

• przetwarzanie i wyszukiwanie informacji,

• udostępnianie informacji.

System informacyjny musi te funkcję spełniać aby być systemem informacyjnym !!!

W projektowaniu Systemów Informatycznych bardzo ważną rolę odgrywają założenia początkowe.

Podstawowa cecha systemu informacyjnego to hierarchiczna (modułowa ) budowa

Konstruując system informatyczny musimy pamiętać aby miał budowę hierarchiczną i modułową. Po co ??

• aby był łatwiejszy w projektowaniu

• kolejne moduły podsystemu powinny być luźno ze sobą powiązane - nie mogą być całkowicie zależne od siebie

Metoda - sposób wykonania czegoś, system procedur w celu wykonania czegoś, powtarzalność, uporządkowanie czynności

Metodyka - zespół metod którymi się posługujemy ( pojęcie szersze niż metoda ). Zbiór powiązanych ze sobą metod opartych na pewnych wspólnych podstawach. Metodykę postępowania dostosowujemy do zadania

Metodyka projektowa Systemu Informatycznego:

• opisuje, uwzględnia wszystkie kolejne fazy od powstania Systemu Informatycznego aż do jego wycofania,

• jest to zbiór powiązanych ze sobą metod opartych na wspólnych podstawach.
  

Metoda projektowa Systemu Informatycznego - uporządkowanie czynności - obejmuje fragment życia SI.

Metoda i metodyki dotyczą cyklu życia systemu informatycznego ( czyli to wszystko co dzieje się z systemem informatycznym od momentu jego powstania (pomysłu) aż do jego śmierci ( wycofania ) )

Technika projektowa Systemu Informatycznego - Specyficzne podejście do tworzonego produktu przy opracowywaniu SI.

Metodyki

Strukturalna

• osobne modelowanie funkcji i zadań - elementy aktywne (to co system wykonuje )

• osobne modelowanie struktur danych

• potem łączenie tych dwój rzeczy

Obiektowa

• tożsamość, stan i zachowanie ( to są trzy stany obiektu )

Szkolenie pracowników odbywa się podczas m.in. projektowania i testowania

• Model logiczny - odpowiada na pytanie co system ma robić - bez odwoływania się do rozwiązań implementacyjnych

• Model fizyczny - w jaki sposób ma zostać zrealizowany powyższy model

• Model liniowy - cykl życia Systemu Informatycznego(powyższy rysunek).

CASE:

Computer Assistent - Aide Software - System Engineering

WYKŁAD II (23.02.05)

Testowanie

- weryfikacja systemu (czy system testowany spełnia wszystkie założenia systemu)

- walidacja (ocena systemu przez użytkownika końcowego)

Wady modelu liniowego:

- długa przerwa w kontaktach użytkownik - projektant wynikająca z tego że użytkownik ma

kontakt z projektantem w fazie określania wymagań a potem widzi już gotowy produkt

- zakłada się że wymagania które ustalamy w fazie określania wymagań są stałe, ustalone
i niezmienne

Zauważono ogromny wpływ na jakość zaprojektowanego systemu ustaleń początkowych (podczas określania wymagań)

1. Jakie są źródła błędów w poszczególnych fazach projektowania SI.

2. Model z prototypem - model cyklu życia SI

Zgodnie z definicją R. Barker'a - prototypowanie jest metodą szybkiej prezentacji pojęć, w celu uzyskania akceptacji użytkownika i sprawdzenie wykonywalności.

Model z prototypem jest polecany kiedy istnieją trudności ze sformułowaniem wymagań użytkownika do końcowego projektu.

Tworzenie prototypu ma na celu przede wszystkim doprecyzowanie tych założeń użyt. które są trudne do założenia.

Zalety modelu z prototypem

Wady modelu z prototypem

1. Minimalizacja ryzyka związanego z niemożnością określenia wymagań przez użytkownika 2. Szybka demonstracja użytkownikowi działającej wersji systemu (wersja beta) 3. Szybkie wykrycie nieporozumień pomiędzy użytkownikiem a projektantem, które mogłyby powstać w fazie określania wymagań. 4. Możliwość wykrycia brakujących funkcji systemu lub trudnych usług. 5. Redukcja czasu oczekiwania na kolejne etapy. 6. Stały kontakt pomiędzy użytkownikiem a projektantem.

1. Dodatkowe koszty budowania prototypu. 2. Długie oczekiwanie na ostateczny etap.

Istnieją dwa rodzaje narzędzi:

RAD - Rapid Application Development

CASE - Computer Assisted/Aided Software/System Engineering

2 ISTNIEJĄ DWA RODZAJE PROTOTYPOWANIA

1. SZYBKIE PROTOTYPOWANIE

2. PROTOTYPOWANIE STRUKTURALNE

Ad. 1)

Jest tu sprzężenie zwrotne - modyfikacja wymagań według wskazówek użytkownika

Ad. 2)

W prototypowaniu strukturalnym tworzony jest tylko i wyłącznie w celu bardziej precyzyjnego sformułowania wymagań przez użytkownika (stosować w przypadku złożonych systemów)

MODEL SPIRALNY

Kalkulacja kosztów

1987 Barry Boehm

Kolejna wersja systemu Informatycznego

Model spiralny opisuje cykl życia SI w kolejnych wersjach.

Według Andrzeja Kaczora

METODYKI PROJEKTOWANIA SYSTEMU INFORMATYCZNEGO

Techniczne podejście Podejście społeczne

Strukturalne podejście ( lata 60 ) obiektowe podejście (lata 80)

Obiekt - pojęcie wyjściowe. Ma
tożsamość, rozróżnialny byt, stan w danej
chwili i posiada zachowanie (w obiekcie
elementy aktywne elementy bierne jest aktywność
czyli procesy czyli dane

Osobno projektowane
elementy aktywne
i elementy bierne
a potem następuje
ich złożenie

Podejście strukturalne

Równoważenie

Powstaje spójna klasyczna analiza współczesna analiza
i niesprzeczna całość strukturalna strukturalna

(De Marco) (Edward Yourdon)

Według Przemysława Kubisy

1997 UML - Rambaugh, Booch, Jacobson

WYKŁAD III

Istotą projektu strukturalnego jest osobne modelowanie struktur danych, osobne modelowanie procesów oraz mechanizmy równoważenia ( a jak się to w szczegółach dzieje to zależy od narzędzia CASE'owego )

DeMarco - twórca klasycznej analizy strukturalnej

TOP - DOWN - „od ogółu do szczegółu” rozbijanie problemu na mniejsze

Problem ogólny, bardzo złożony musimy podzielić na problemy mniejsze, prostsze do rozwiązania(Diykstry).

Podział systemu informatycznego na podsystemy, na procesy potomne => dekompozycja systemowa.

7 kroków metodyki DeMarco:

1. zbudowanie modelu fizycznego istniejącego systemu informacyjnego(opis systemu informacyjnego)

2. Stworzenie modelu logicznego systemu informacyjnego

3. zbudowanie modelu logicznego docelowego systemu

4. zbudowanie modelu fizycznego docelowego systemu

5. szacowanie kosztów dla zaprezentowanych modeli z punktu 4

6. wybór odpowiednich właściwości modelu

7. specyfikacja systemu uwzględniająca podział całości na podsystemy

Wady:

• powód - analiza sytuacji w celu stworzenia modelu ( niechęć do ujawniania niektórych mechanizmów firmy a analityk drąży jak najgłębiej aby ocenić sytuację jak najlepiej

• sztywno narzucona technika TOP - DOWN, trudności podziału na mniejsze problemy tego jednego wielkiego problemu

E. Yourdan

Metodyka Yourdana - zwana współczesną analizą strukturalną

• oderwanie się od systemu aktualnie działającego i tworzenie założeń dla nowego systemu ( patrzenie na system jak na system który ma powstać a nie na system który istnieje)

• zdefiniowanie podstawowej listy funkcji ( nie wiążemy się z istniejącym systemem tylko definiujemy wymagania funkcjonalne nowo tworzonego systemu w przyszłości )

• metoda TOP - DOWN

Funkcje można wyliczyć na podstawie zdarzeń zachodzących w systemie oraz na które system reaguje.

Metodyka Yourdana

Model środowiskowy stanowi idealny model wymagań systemu.

• musi być krótki opis celu działania systemu,

• lista zdarzeń, które pobudzają system do działania,

• wyznaczona granica systemu (wewnątrz granicy jest system a na zewnątrz użytkownicy czyli obiekty zewnętrzne )

• Diagram kontekstowy

Diagram przepływu danych na poziomie kontekstowym - jest to kolejny element modelu środowiskowego

Strzałki - przepływ danych ( strzałki muszą przecinać granice systemu )
Kółko w środku - proces o numerze 0, proces najbardziej złożony, reprezentuje cały system
(dla całego systemu informatycznego jest tylko jeden taki proces )

Wymagania funkcjonalne systemu przedstawiamy za pomocą diagramu przepływu danych i najbardziej ogólne wymagania funkcjonalne przedstawiamy na za pomocą diagramu kontekstowego.

Zawartość słownika dotyczących danych elementarnych ( atrybutów zawartych w we/wy ) związanych z przepływem we/wy.

Podmodel zachowań - opisuje wewnętrzną architekturę projektu systemu informatycznego zarówno pod względem składników statycznych i składników dynamicznych.

Aby stworzyć pełny podmodel zachowań wykorzystujemy różne techniki, a te techniki to działania opisujące interesujący nas system.

W podejściu Yourdanowskim zbiór diagramów DFD tworzony jest techniką mieszaną.

Diagram DFD pokazuje hierarchię funkcji, powstaje drzewo funkcji.

ERD diagram - (statyczny model struktur danych) na tym diagramie nie ma uwarunkowań czasowych ( dlatego statyczny, opisuje bierne elementy).

Zbiór diagramów DFD - zbiór diagramów przepływu danych. Uzyskamy w wyniku kroków dekompozycji diagramu kontekstowego DFD na którym był tylko jeden proces
( kolejne poziomy potomne DFD w stosunku do diagramu kontekstowego )

Statyczne diagramy: ERD, DFD(Data Flow Diagram)

Dynamiczne diagramy: ELH(Entity Life History - Diagram życia encji), STD(State Transition Diagram - diagram przejść stanów)

WYKŁAD IV

Podstawowe pytania związane z Systemem Informatycznym niezależnie od metodyki:

• określenie wymagań użytkownika

• statyczne struktury danych
  - elementy bierne

• aspekty dynamiczne systemu ( zamiany systemu w czasie, reakcja elementów na zdarzenia w systemie
  - oddziaływają na system i wymuszają zmianę stanu w czasie

Te dwa pojęcia są równoważne: Zadanie Systemu = Funkcja Systemu

Zadania wykonywane przez System = Funkcje wykonywane przez System

Lista Funkcji wymaganych przez System = wymagania Funkcjonale Systemu

Te zadania modelowane są za pomocą procesu :

Zadanie = Funkcja = Proces

Oznaczenie Procesu:

nazwa lub nr nazwa (procesu)

nr

To oznaczenie

W metodyce Yourdona

Lista zdarzeń budowana w ramach modelu środowiskowego stanowi punkt wyjścia do rozpoczęcia budowy diagramu przepływu danych (DFD - Data Flow Diagram)

Można go budować od dowolnego poziomu w całej hierarchii danych

Zbiór diagramów przepływu danych uzyskamy poprzez Dekompozycję .

Lista Zdarzeń Funkcje (Zadania)

1. 1.

2. Kolejne 2. Funkcje które System wykonuje
3. zdarzenia 3. aby obsłużyć dane Zadanie

4. 4. (hierarchiczna zależność)

Funkcje układamy w drzewo funkcji w którym można powiedzieć o najbardziej złożonej funkcji

PRZYKŁADOWA LISTA ZDARZEŃ DLA SYSTEMU BIBLIOTECZNEGO

Zdarzenia zachodzące w Systemie Funkcje

1.Zgłoszenie osoby po raz pierwszy 1. Obsługa nowego użytkownika
zapisującej się do biblioteki 1.1. Pobranie danych nowego użytkownika

1.2. Dodanie rekordu czytelnika do bazy
czytelników
1.3. Wygenerowanie karty czytelnika

2.Zgłoszenie w celu wypożyczenia 2. Obsługa wypożyczenia
książki 2.1. Sprawdzenie stanu książki
2.2. Sprawdzenie konta użytkownika

2.3. Sprawdzenie ewentualnych opłat

2.4. Właściwa transakcja wypożyczenia

3.Zwrot książki 3. Obsługa zwrotu książki
3.1. Sprawdzenie terminu zwrotu i ewentualne

naliczenie kary
3.2. Właściwa transakcja zwrotu książki poprzez
aktualizację konta użytkownika oraz
aktualizację stanu książki w bazie danych

DRZEWNO PROCESÓW (FUNKCJI)

0 - System Informatyczny - BIBLIOTEKA

1 - Obsługa nowego czytelnika

1. - Pobranie danych nowego użytkownika

2. - Dodanie rekordu czytelnika do bazy danych

3. - Wygenerowanie karty czytelnika

2 - Obsługa wypożyczenia

2.1 - Sprawdzenie stanu książki

2.2 - Sprawdzenie konta użytkownika

2.3 - Sprawdzenie ewentualnych opłat

2.4 - Właściwa transakcja wypożyczania

3 - Obsługa zwrotu książki

3.1 - Sprawdzenie terminu i ewentualne naliczenie kary

3.2 - Właściwa transakcja zwrotu oraz aktualizacja bazy i konta danego użytkownika

3.3 - Zwrot ewentualnej kaucji wcześniej zapłaconej

3.4 - Obsługa sytuacji nadzwyczajnej

Tu widać hierarchię funkcji .

To drzewo procesów jest w modelu zachowań ( modelu który pokazuje wewnętrzną strukturę)

DIAGRAM KONTEKSTOWY - pokazuje system informatyczny jako jeden proces ( czyli poziom 0 - system informatyczny BIBLIOTEKA )

9 b

Czytelnik Czytelnik

8

11

7

BIBLIOTEKA

Proces 0

4 5

3 2

6

Czytelnik

1

Pracownik (bibliotekarz)

1. Transakcja zwrotu

2. Transakcja wypożyczenia

3. Akceptacja danych nowego czytelnika i wpis do bazy czytelników

4. Dane nowego czytelnika

5. Zapłata kaucji

6. Wygenerowanie nowego konta użytkownika

7. Identyfikator czytelnika, identyfikator książki

8. Wydanie książki

9. Informacja o niemożliwości wypożyczenia książki

10. Zwrot książki

11. Informacje o stanie konta

0 - jest to proces główny ( reszta jest w środku, nie widzimy tego ponieważ patrzymy
z punktu widzenia użytkownika czyli jako obiekty zewnętrzne.)

0 - proces

- obiekt zewnętrzny

- przepływ danych

- synonim obiektu

Proces jest to graficzna reprezentacja funkcji systemowej, może mieć charakter procesu złożonego lub elementarnego ( na diagramie kontekstowym ten jeden jedyny proces jest zawsze złożony ).

Proces złożony - proces który ma podprocesy ( procesy potomnie generowane )

Proces elementarny - proces nie posiadający procesów potomnych ( nie posiada

podprocesów ). jest to proces najniższego poziomu

Obiekty zewnętrzne - uogólniony użytkownik systemu informatycznego występujący wobec systemu w określonej roli. Obiektem zewnętrznym może być inny system informatyczny współpracujący z naszym. Mogą być też obiektami jakieś zewnętrzne bazy danych do których mamy dostęp.

Przepływ danych - strumień informacji między obiektami zewnętrznymi a jednym jedynym procesem ( , , - takie strzałkowanie / operacje wejścia/wyjścia )

Strumień danych składa się z atrybutów

Zdarzenia powodują przepływ danych

Zdarzenie zewnętrzne - czytelnik zapisujący się

Zdarzenie wewnętrzne - generowanie karty czytelnika

Diagram kontekstowy, który jest zbudowany z punktu widzenia użytkowników zewnętrznych pokazuje przepływ we/wy w wyniku zdarzeń. Przepływ we/wy zawiera niezbędne dane przekazywane do systemu lub z systemu do otoczenia. W celu prawidłowej realizacji funkcji systemowych obsługujących zdarzenia wymienione w liście zdarzeń zatem diagram kontekstowy jest graficzną prezentacją wymagań funkcjonalnych systemu projektowanego metodami strukturalnymi

DFD powstaje w wyniku działań techniki w celu budowania kontekstowych diagramów.

ZASADA DEKOMPOZYCJI

y

x z

Obiekt 1 1 2

w

Obiekt 2

- magazyn danych ( składnica danych )

Delete, Update, Create

- przepływ aktualizujący dane. Może dopisywać nowy element do
magazynu, nowy obiekt. Modyfikować zawartość obiektu, modyfikowanie
cech obiektu i usuwać dane z magazynu

• czytanie danych z magazynu

tylko przepływ aktualizujący może cokolwiek zmieniać w magazynie danych.

Dokonujemy Dekompozycji nr. 1

Generuje diagram potomny względem procesu 1

Zasada tworzenia diagramu DFD potomnego. Do procesu 1 bierzemy wszystkie przepływy wychodzące i wchodzące do prcesu

Obiekt 1 x

w

z Obiekt 2

2

Tworzenie potomnego DFD odbywa się zgodnie z zasadą bilansu pionowego procesu.

Bilans pionowy mówi: wszystkie przepływy we/wy z procesu macierzystego są przenoszone do procesu potomnego.

Teraz generujemy podprocesy i do nich podłączamy przepływy

Magazyn x

1.1

Obiekt 1 x

1.2 magazyn y

w

obiekt 2

z

2

Na diagramie muszą powstać co najmniej dwa procesy

Procesy muszą być zbilansowane w pionie. Mają być zbilansowane pomiędzy kolejnymi diagramami DFD.

Bilans pionowy - mówi nam że zawartość wszystkich danych w przepływach danych we/wy procesu macierzystego musi być taka sama jak zawartość przepływów we lub wy, które są zaznaczone dla procesów potomnych uzyskanych w wyniku dekompozycji procesu macierzystego. Sprawdzenie jest na poziomie danych elementarnych a informacja o tym czerpiemy ze słownika dołączonego do narzędzia CASE'owego którym wykonujemy dekompozycję

Tylko element aktywny potrafi coś zmieniać w systemie. Proces pobiera i wysyła informacje z zewnętrz i od wewnątrz. Tak samo zmienia zawartość magazynu

Obiekt zewnętrzny może łączyć się tylko przepływem danych z procesem lub do procesu ( czyli obiekt łączy się z danymi które są przesyłane poprzez wywołanie np.
procesu wysyłania )

Bilans poziomy procesu - wszystkie dane wchodzące do procesu muszą być równie danym wychodzącym z procesu z uwzględnieniem jakiegoś algorytmu w procesie 0 który te dane zmienia ( może ale nie musi )

Bilans poziomy magazynu danych.

a b

a + b = c + d

d c

WYKŁAD V

Uwagi dotyczące modelu zachowań ( model Yourdona )

• wymagania funkcjonalne

• statyczne struktury danych ( diagram ERD, konceptualny CDM )

Dynamika Systemu

Diagram historii życia encji (ELH) Diagram przejść stanów

(jak w czasie zmienia się każda z encji (opisuje zmianę w czasie)
występująca w modelu logicznym)

Istnieją 4 diagramy:

• DFD

• CDM + PDM

• ELH

• STD

Uwagi na temat DFD:

• w metodyce Yourdona nie jest wymagana metoda „TOP - DOWN” (budowa DFD od dowolnego poziomu jako odpowiedź tego poziomu na listę zdarzeń)

• generowanie kompletnego zbioru DFD techniką mieszaną - ta technika umożliwia:
  1) zgrupowanie podobnych procesów w agregaty będące procesami nadrzędnymi
  2) to chyba chodzi o ten rysunek

agregacja z

1.1

y x y

1.2


1.1.1

x

1.1.3

z

• grupowanie procesów - sposób - reguła Mullera - nie więcej obiektów niż 7
  
  (od 5 do 9 ) na jednym poziomie. To samo z magazynami danych i obiektami. Gdy się nie da tej liczby Mullera zastosować to robimy wielopoziomową dekompozycję

• specyfikacja procesu:
  złożony: jest drzewo procesów potomnych.
  elementarny: jest to podanie w sposób słowny algorytmu realizowanego wewnątrz

procesu elementarnego

Cały czas równocześnie z budowanymi poziomami uzupełniamy słownik danych. Pojawiają się nowe składniki danych, procesy, przepływy.

Robimy specyfikację procesów jak już mamy wszystkie poziomy DFD

równoważenie

aktywne pasywne

składniki ERD

projektu SI (model konceptualny CDM)

( zbiór SI )

Jaki jest związek między DFD a ERD ???

DFD	ERD
procesy	encje
przepływy danych	związki
obiekty zewnętrzne
Składnica danych

Tutaj składnica danych odpowiada encji. - to jest ten związek.

Na czym polega równoważenie DFD z diagramem struktur danych (ERD) ?

Możemy zacząć od budowy dowolnego z nich najlepiej jeżeli będziemy budować obydwa równocześnie. To równoważenie jest na poziomie logicznym.

W Sybase istnieje funkcja import/export. Przekazuje ona jedne wartości z jednego diagramu do drugiego. Przenosić możemy elementy, atrybuty, encje, jako magazyn, reguły biznesowe. Dane można przenosić w jedną i drugą stronę.

Jednemu magazynowi danych odpowiada jedna encja ( o tych samych nazwach )

Ogólna zasada równoważenia:

Dana encja powinna być przechowywana tylko w jednym miejscu w systemie ( nie powinno być dublowania )

Spis haseł z budowy DFD ( czyli to co musimy umieć )

• model konceptualny struktur danych (diagram związków encji ERD)

• definicja encji, definicja związku

• właściwości encji (nazwy, atrybuty, atrybut identyfikujący)

• związki (właściwości związków - liczności [1-n, n-1, n-n], problem likwidacji związków n-n poprzez wprowadzenie encji asocjacyjnej połączonej dwoma związkami 1-n.

• Opis związków (nazwa, nazwa ról, liczność, opcjonalność lub obligatoryjność)
  // Każda struktura związków n-n przekształcona do związków 1-n to 3 postać znormalizowana

• Przejście z modelu logicznego na fizyczny dla wybranego docelowego środowiska bazodanowego

• Każdej encji odpowiada tablica encji:
  nadrzędna - (po stronie wiele [n]) przechodzi w tablice podrzędną
  podrzędna - (po stronie 1 ) przechodzi w tablice nadrzędną

• Mechanizm generowania kluczy obcych.
  Z tabelek nadrzędnych pobierane są klucze do podrzędnych tabel.

DIAGRAM PRZEJŚĆ STANU SYSTEMU

Komponenty diagramu przejść stanu

START

przejście

A1

C1

Stan i-ty stan

C5 przejście C3

C2 - warunek A3

A2 - akcja

Stan j-ty

C4

STOP

Dlaczego system przechodzi z jednego stanu do drugiego?

Stan systemu opisuje co dzieje się z systemem w danej chwili czasu, który to czas zazwyczaj trwa niepomijalny kawałek czasu. Samo przejście zwane zmianą stanu jest opisane dwojako. Poprzez warunek (przyczynę), druga rzecz to akcja - czynność powzięta przez system która spowoduje zmianę stanu.

Zasady diagramu przejść stanu:

• system w każdej chwili czasu jest w jakimś stanie

• na tym Diagramie może być tylko jeden START i jeden STOP

• każdy stan pośredni powinien być dostępny ze stanu początkowego ( pośrednio lub bezpośrednio )

• stan końcowy musi być dostępny dla każdego stanu ( pośrednio lub bezpośrendio)

• dany warunek musi powodować przejście danego stanu tylko do jednego jedynego stanu następnego

Diagram przejść stanów jest bardzo dobrą techniką opisu współpracy (dialogu) użytkownika z systemem a ten dialog to poruszanie się po całym menu jakie oferuje system.

RÓWNOWAŻENIE DFD Z DIAGRAMEM STD ( DIAGRAMEM PRZEJŚĆ STANU)

Odbywa się to przy udziale procesu sterującego. DFD wzbogacamy o proces sterujący który rozdziela zadania na procesy wykonawcze.

Przepływ sterujące nie ma w sobie danych w przeciwieństwie do przepływu danych.

DFD x Proces sterujący Mój komputer

r

y

z w

1
a
2 b

3 c

x - proces sterujący, jest konsekwencją
wyboru konkretnego dysku.

r, y, w, z - procesy sterujące.

1 - wyświetlenie listy dysków a - nazwa wybranego dysku

2 - wyświetlenie zawartości wybranego dysku b - przekazanie nazwy folderu

3 - proces przetwarzania danych c - nawa pliku

STD

A: r

C: mój komputer

Stan 1 Wyświetla listę dysków

C: x

A: y

Stan 2 Wyświetla listę folderów dla

wybranego dysku

C: z

A: w

Stan 3 Wyświetla zawartość danego

Folderu

Akcja - odpowiada pojawieniu się przepływu wyjściowego sterującego r

Mój komputer - komputer który spowodował to że doszło do uruchomienia procesu 1.

Diagram STD jest specyfikacją procesu sterującego.

Specyfikacją procesu sterującego jest diagram STD (diagram przejść stanów ) opisuje on algorytm działania zaszyty w procesie sterującym

Przepływy sterujące wejściowe dla procesu sterującego są warunkami dla przejścia na diagramie STD

Przepływy sterujące wyjściowe z procesu sterującego są akcjami podanymi przy przejściach pomiędzy stanami.

Pojęcia z ćwiczeń. (Przetłumaczone)

BPM ( Bisnes modeling process - Biznesowe modelowanie procesów ) - konceptualny model zawierający krótki opis logiki biznesowej i zasad z punktu widzenia klienta używającego diagramów które pokazują interakcję między procesami, przepływami, wiadomościami, kolaboracyjne protokoły z jednego lub wielu punktów do paru potencjalnych punktów startowych. Jest niezupełnym odpowiednikiem DFD

Data - (dane) definiuje typ informacji wymienianej pomiędzy procesami biznesowymi

Process - (proces ) inicjacja manualnej lub automatycznej akcji

Resource - (zasób ) podobny do magazynu danych, może być danymi, dokumentami, bazą danych, komponentami lub wykonywalnym zasobem

Resource Flow - (przepływ zasobów) pozwala procesowi na dostęp do zasobu, informacje w zasobie mogą być tworzone, aktualizowane, kasowane albo czytane przez proces

Flow - (przepływ) interakcja pomiędzy dwoma obiektami z potencjalną wymianą danych

Start - punkt startowy całego procesu reprezentowany w diagramie procesu biznesowego

End - reprezentuje punkt końcowy procesów opisanych w diagramie procesów biznesowych

Organization Unit - (obiekt zewnętrzny, jednostka organizacyjna) element który pozwala definiować która organizacja jest odpowiedzialna za który proces. Może reprezentować kompanię/system, usługę, organizację, użytkownika albo role. Jest adekwatna do oznaczenia komponentu w języku UML.

Wykład VI

Bilans poziomy obejmuje jeden poziom dekompozycji. Bilans pionowy obejmuje dwa kolejne poziomy dekompozycji

Diagram Historii Życia Encji ( ELH - Entity Life History )

(ERD - statyczna struktura danych, diagram związków encji)

ELH - pokazuje zmiany w encjach w czasie a te zmiany są wymuszone zdarzeniami które oddziaływają na encję. To jest diagram dynamiczny.

ELH < = > ERD po to aby z ERD wychwycić te encje które wybierzemy.
równoważenie Aby dla każdej encji zbudować Diagram historii życia encji.

ERD < = > DFD

Znajdujemy encje w składnicach danych.

Oddziaływają na procesy w DFD

Zdarzenia Procesy

Przepływy

DFD

Przepływy wyjściowe do składnic danych

Aktualizacja

Składnic

Danych

Encje podlegają

W składnicach są encje zmianie stanu

( zmiana stanu encji )
co się dzieje ?

z encją jest pokazane

na diagramie ELH

z ERD ELH

ELH - służy aby w jawny sposób pokazać wszystkie zdarzenia zachodzące w systemie, zarówno zdarzenia typowe (normalne) oraz zdarzenia nietypowe (nadzwyczajne, błędne, wskazujące na sytuację awaryjną - jest ich więcej niż normalnych i powodują dużo więcej błędów niż normalne)

Fragment DFD który posłuży do budowy ELH.

Problem:

1. wybór encji nas interesującej ( wybieramy to z ERD - tutaj encją jest konto klienta )

2. na DFD szukamy tej encji ( w postaci magazynu danych )

3. teraz przepływy aktualizujące

Ustalenie limitu funkcje wstrzymania

Dezaktywacja konta

2 3

nowy

rekord

Konto klienta

Obciążenie konta Spłaty

4 7

przepływ typu R R - read ( przepływ czytający )

A tu jest ta encja Konto Klienta

Konto klienta z ERD ( CPM )

- atrybut 1
- atrybut 2
- atrybut 3

Odpowiada encji na ERD (skojarzenie)

DFD Procesy generujące przepływy aktualizujące	DFD Magazyny danych	DFD Przepływ aktualizujący	DFD Rodzaj aktualizacji	Zdarzenie
Proces 2 Ustalenie konta	Konto Klienta (D1)	Nowy rekord	Utwórz nowy wpis w magazynie, przepływ typu C C - create (stwórz)	Założenie konta
Proces 4 Utworzenie rekordu pożyczki	Konto Klienta (D1)	Obciążenie konta	Modyfikacja zawartości magazynu, przepływ typu U U - Update (aktualizuj)	Uzyskanie pożyczki, przyznanie pożyczki
Proces 7 Obsługa spłat	Konto Klienta (D1)	Spłaty	Modyfikacja, przepływ typu U U - Update (aktualizuj)	Każdorazowe dokonanie spłaty kolejnej raty pożyczki
Proces 3 Funkcje utrzymania	Konto Klienta (D1)	Dezaktywacja	Usunięcie wpisu w magazynie, przepływ typu D D - Delete (skasuj)	Likwidacja konta

C, U, D i R - ta notacja występuje też w SyBase.

MATRIX CRUD - macierz( tablica krzyżowa) pokazuje zależności między procesami a magazynami danych, pokazuje rodzaje przepływów między nimi

( C - create (utwórz), D - Delete (skasuj), U - Update (aktualizuj), R - Read (czytaj) )

Komponenty diagramu ELH

Diagram acykliczny ( typu drzewo, hierarchiczny )

Nazwa encji

Zdarzenie Zdarzenie Zdarzenie Zdarzenie

Sekwencyjne złożone złożone złożone

Na danym poziomie naszego drzewa
odczytujemy w umowny sposób kolejność
zdarzeń. Zdarzenie na lewo jest
wcześniejsze od zdarzenia na prawo itd.

Zdarzenie * Zdarzenia
Zdarzenia
Zdarzenia

Iteracyjne selektywne selektywne selektywne

Sekwencja zdarzeń jest odczytywana na danym poziomie od lewej do prawej. Zdarzenia iteracyjne to zdarzenia które powtarzają się pewną ilość razy (np. spłata kredytu), może być też 0 powtórzeń (brak wystąpienia zdarzenia). Zdarzenia selektywne zależą od spełnienia warunków ( coś ala „if” lub „switch” w C++ )

Teraz nasz diagram ELH

Konto klienta

Założenie konta przyznanie pożyczki spłacanie pożyczki likwidacja konta

Dwa etapy tworzenia diagramu ELH.

1 etap - utworzenie pomocniczej tablicy krzyżowej dla encji [magazynu danych] poprzez wybranie encji z diagramu związków encji, poprzez identyfikację zdarzeń dotyczących danej encji na podstawie przepływów aktualizujących ten magazyn danych na DFD w którym to magazynie znajduje się aktualizowana encja.

2 etap - rozwarzenie dla każdej encji wziętej z ERD następujących kwestii

1. normalnego, typowego cyklu życia

2. rozważenie zdarzeń specjalnych (wyjątkowych)

3. rozważenie sytuacji błędnych, awaryjnych

WYKŁAD VIII

Równoważenie ELH z DFD

Po co z ELH ??

• Weryfikacja poprawności DFD

• Czy mogą obsłużyć sytuacje awaryjne itp.

Analiza zdarzeń na ELH powoduje:

• które zdarzenia powodują że dane encje pojawiają się w systemie( zdarzenie powoduje zaistnienie encji w systemie ( jej utworzenie ))

• zdarzenie wykasowania encji

• które zdarzenie powoduje że encja powoduje zmianę atrybutów ( aktualizacja )

tworzenie ELH w prawidłowym cyklu życia encji odbywa się według harmonogramu:

1. wybranie zdarzeń oddziaływujących na dane encje z tablicy krzyżowej

2. ustalanie sekwencji zdarzeń na danym poziomie drzewa historii życia encji

3. sprawdzenie czy pewne zdarzenia mają zachodzić warunkowo ( czy możliwa jest selekcja zdarzeń )

4. sprawdzenie czy zdarzenia mogą być iteracyjne ( zachodzące wielokrotnie )

5. jeśli iteracje występują to czy przypadkiem nie zmieniają one sekwencji zdarzeń

6. czy system traktuje jednakowo wszystkie iteracje zdarzeń jednego, danego typu

Konto klienta encja ( dla nie robimy ELH )

Założenie pożyczka spłata zamknięcie konta

Te prostokąty to zdarzenia

Kolejna

Pożyczka

Jeśli założymy że pożyczka musi być spłacona zanim będzie można wziąć drugą pożyczkę, zakładając że spłata pożyczki może następować w kilku kolejnych ratach. Ostatnią spłatę kiedy konto klienta jest czyste należy wyróżnić w postaci osobnego zdarzenia w celu podjęcia przez system specjalnych akcji

Modyfikujemy nasze ELH ( co do tekstu powyżej )

Konto klienta

Założenia Zmiany na koncie Zamknięcie konta

Cykl

Otrzymanie pożyczki cykl spłaty ostatnia spłata

Splata

Identyfikacja sytuacji błędnych oraz warunków wyjątkowych w życiu encji

1. Klient zrezygnował z pożyczki

2. Klient stał się bankrutem ( przedwczesne zakończenie życia encji )

AD 2.

• po założeniu konta

• po całkowitej spłacie pożyczki

• w trakcie spłacania pożyczki

• 
  po udzieleniu pożyczki

Konto klienta

Założenie 1 zmiany zamknięcie

Cykl * po to aby system mógł zlikwidować konto

Klienta w sposób nietypowy

Normalny
Nadzwyczajny

Pożyczka cykl spłaty * ostatnia spłata odrzucenie unieważnienie

3 2 3 4

zdarzenia wyjątkowe

W sytuacji 3 i 4 zamknięcie konta odbywa się w sposób nienormalny ( nadzwyczajny )

Wniosek: Weryfikacja ELH względem DFD

1. Czy dla każdego zdarzenia na ELH istnieje przynajmniej jeden przepływ aktualizujący składnicę danych na DFD aktualizujący omawianą encję w składnicy danych i ten przepływ jest równocześnie odpowiedzią na zaistniałe zdarzenie

2. Zdarzenia zewnętrzne ( dzieje się w otoczeniu systemu z udziałem obiektów ) są wcześniej zwykle zaznaczone na DFD, ale zapomina się często o zdarzeniach wewnętrznych ( dziejących się wewnątrz systemu ) i powodują przepływy pomiędzy procesami a te procesy oddziaływają procesami aktualizującymi na składnice danych.

PODSUMOWANIE MODELU PODSTAWOWEGO METODYKI YOURDONA

Co w modelu podstawowym musi się znajdować?

Tworzymy go po to aby opisać i wyrazić wymagania użytkownika

1. DFD

2. Listy zdarzeń ( zdarzenia zewnętrzne i wewnętrzne )

3. Określanie przeznaczenia i celu systemu

4. Kompletny zbiór zrównoważonych DFD ( bilanse pionowe ) - dotyczy to również diagramów ERD, STD i ELH

5. Kompletny diagram ERD ( związków encji )

6. Kompletny zbiór diagramów STD

7. Zbiór diagramów ELH

8. Kompletny słownik danych dla fazy analizy

9. Kompletny zbiór specyfikacji procesów

1 - 4 : Model Środowiskowy

5 - 9 : Model Zachowań

Dla procesów złożonych - lista procesów potomnych

Dla procesów elementarnych - opisy algorytmów działania realizowane przez procesy elementarne

Dla procesów sterujących - wybrane diagramy STD

RÓWNOWAŻENIE

DFD z ELH

Muszą im odpowiadać ( w drugą stronę też )

zdarzenia

DFD ELH

Procesy z przepływami
aktualizującymi składnicę

DFD z ERD

Każdej encji odpowiada jeden magazyn danych

Encja

W której składnicy danych jest ta encja ( powinna być jedna encja w jednej składnicy danych )

Funkcja IMPORT w SyBase: ( czyli co można importować )

• encje

• domeny

• dane

• składnice danych

• procesy biznesowe

istota projektowania strukturalnego: !!!!!!!!!!!!!!!!!

• osobno modelujemy elementy aktywne ( procesy ) a osobno modelujemy elementy bierne ( struktury danych )

• podejście strukturalne jest dobre wtedy gdy któreś elementy dominują ( np. elementy aktywne ) ( złożone procesy, proste struktury danych )

• gdy wszystko jest skomplikowane ( elementy bierne i elementy aktywne ) to lepsze jest podejście obiektowe

MODEL IMPLEMENTACYJNY ( FIZYCZNY )

Określa w jaki sposób system ma zostać zrealizowany przy użyciu dostępnych środków technologicznych

1. Dostępne narzędzia

2. Dostępne środowisko systemowe ( system operacyjny )

3. środowisko sprzętowe

Model implementacyjny według metodyki Yourdona składa się z 3 modeli:

1. Model organizacji kodu
COM CODE ( STC ( w CASE dla ludzi )
( structure Chart - schemat struktury - jak wygląda struktura

oprogramowania)

2. Model Środowiska oprogramowania

3. Model Środowiska sprzętowego nimi się nie zajmujemy

co przedstawia model organizacji kodu ??

- przedstawia hierarchiczną strukturę budowy oprogramowania. Na czym to polega ?

Model logiczny ( podstawowoy )

DFD

Dane Wejście Przetworzenie Wyjście Wyniki

INPUT PROCESS OUTPUT

Transformacja ( przekształcenie )

Model fizyczny ( implementacyjny ) jest to model

oprogramowania

Sterowanie

Dane Wejście Przetwarzanie Wyjście Wyniki

Strzałki oznaczają hierarchię, zależność hierarchiczną ( te strzałki bez kółek )

Model fizyczny uwzględnia składniki sterująco - koordynujące które powodują zwrot przepływu danych pomiędzy odpowiednimi modułami. Moduły są komponentami

Strzałki ( bez kółek ) łączą moduły pokazując hierarchiczną zależność między modułami ( grot wskazuje moduł podrzędny )

WYKŁAD VIII

Model fizyczny:

• moduły

• hierarchiczny

• wielopoziomowy

• dwukierunkowy

Procesy z DFD przechodzą w struktury zwane modułami

Analiza: tranzakcyjna i transformacyjna

KONIEC PODSUMOWANIA MODELU FIZYCZNEGO

MODUŁY - RODZAJE

1) Moduł doprowadzający ( jest podłączony do jakiegoś modułu nadrzędnego )

pośredniczy w przepływie doprowadzania danych do systemu ( moduł dostaje z modułów podrzędnych dane i je przekazuje do modułu

Moduł nadrzędnego, przepływ danych jest

Doprowadzający jednokierunkowy, od modułu podrzędnych do

Nadrzędnych modułów

2) Moduł odprowadzający

Uczestniczy w odprowadzaniu danych.
Moduł Otrzymuje dane od modułu nadrzędnego
odprowadzający



i przekazuje je do podrzędnych modułów.

Przepływ jest jednokierunkowy

3) Moduł transferowy

moduł ten przetwarza dane tak, że po otrzymaniu

danych z modułu nadrzędnego i przetworzeniu ich odsyła je do modułu nadrzędnego.

Moduł

Transferowy

4) Moduł koordynujący ( sterujący, kontrolny )

Ten moduł ma tylko moduły podrzędne.

Otrzymuje on dane od modułu podrzędnego

Moduł i rozprowadza te dane do modułów podrzędnych

Koordynujący

Model Logiczny ( podstawowy ) procesy

A B C D E

x y z p q r

jest to abstrakcyjny diagram przepływu danych. A tak wygląda diagram STC

Moduł Koordynujący

z Moduł p

główny

y q

Pobierz z Wypisz p

p z

r

x Pobierz y z y q p Wypisz q

C

Pobierz x y x B D r q Wypisz r

r

A E

Zasada przechodzenia z modelu logicznego na fizyczny

Wszystkie procesy przedstawione na modelu logicznym są przekształcone w moduły transformujące w diagramie STC. Te moduły transformujące są liśćmi w drzewie

PODEJŚCIE OBIEKTOWE

System Informatyczny w podejściu obiektowym - zbiór obiektów oraz klas pomiędzy którymi zostały zdefiniowane relacje rozmaitych rodzajów

Obiekt - instancja - wystąpienie buty zwanego obiektem, element dziedziny przedmiotowej, element należący do tej dziedziny, który jest rozpoznawany w tej dziedzinie przez 3 cechy:

• tożsamość

• stan wewnętrzny

• zachowanie

Stan wewnętrzny obiektu - opisywany jest zbiorem cech opisujących strukturę obiektu ( atrybuty opisujące obiekt ). Te atrybuty są opisywane w danym, konkretnym momencie czasu

Obiekt jest bytem unikatowym, możemy go rozróżnić spośród pozostałych ( nawet gdy jego cechy i zachowania są takie same jak innych obiektów )

Sposób zachowania - jest to charakterystyka określająca jakie operacje mogą być dokonywane na obiekcie poprzez inne obiekty, jakie operacje może on wykonywać na innych obiektach, oraz jakie są konsekwencje dokonywania tych operacji w sensie zmian stanów danego obiektu oraz obiektów które były z nim w interakcji.

Rodzaje operacji: kategorie

1. Operacja konstruktora - tworzy obiekt wraz z ewentualnym zainicjowaniem zmiennych, jego stanu początkowego

2. Modyfikator - zmienia wartości atrybutów

3. Selektor - udostępnia informacje o stanie innego obiektu, nie powoduje jego zmiany stanu

4. Iterator - umożliwia dostęp do całej struktury obiektu poprzez sekwencyjne udostępnianie jej poszczególnych elementów w ściśle określony sposób.

5. Destruktor - potrafi usunąć obiekt

Operacja jest przyporządkowana do obiektu i każda operacja ma swoją nazwę. Wywołanie tej nazwy jest jednoznaczne z uruchomieniem tej operacji. - uruchomieniem aktywności obiektu. Natomiast metoda jest wewnętrzną specyfikacją tej operacji, to jest zapisanie kodu w jaki sposób operacja będzie realizowana. Operacja to to co widzą sąsiednie obiekty a metoda to sposób implementacji.

Formalna specyfikacja operacji.

• warunki wstępne operacji ( niezmienniki umożliwiające wykonanie operacji, niezmienniki to wyrażenia logiczne odpowiadające warunkom które muszą być spełnione jeśli operacja ma być wykonana. Jeżeli niezmienniki nie są spełnione tzn. że coś jest nie tak i operacja nie zostanie wykonana )

• sama semantyka operacji ( opis przebiegu działania algorytmu operacji )

• warunki końcowe operacji ( niezmienniki jakie muszą być spełnione po wykonaniu operacji - jeśli niezmienniki nie zachodzą to znaczy że coś jest nie tak )

• sytuacje szczególne ( wyjątki )
  - warunki niespełnione - oznacza że wykonanie operacji zostało zaniechane a
  informacja o niemożliwości wykonania i jej przyczyna jest przesłana do obiektu
  żądającego wykonania operacji

Aby wykonać jakąś operacje obiektu muszą się wzajemnie informować o tym. Zamiar wysyłania informacji między obiektami odbywa się za pomocą mechanizmu przesyłania komunikatów między obiektami. Wysłanie komunikatu to zamiar wykonania operacji. Zazwyczaj komunikat ma w sobie ( inaczej: ma nazwę ) nazwę operacji.

Ze względu na interakcję między obiektami definiuje się 3 podstawowe typu obiektów :

1. Obiekty Aktorzy - obiekty które dokonują operacji na innych obiektach ale same nie podlegają operacjom ze strony innych obiektów

2. Obiekty Serwery - obiekty które podlegają operacjom ze strony innych obiektów a nie operują na innych obiektach

3. Obiekty Agenci - operują na innych obiektach a na inne obiekty mogą na nich też operować

WYKŁAD IX (25 kwietnia)

Klasa - zbiór obiektów o takiej samej strukturze i takich samych zachowaniach.

Klasa - abstrakcja, czyli uogólnienie, które reprezentuje cechy obiektów, gdzie przez cechy rozumiemy strukturę i cechy. Przy czym istnieje ona niezależnie od obiektu.

Każda klasa dzieli się na dwie warstwy:

- warstwę zewnętrzną

- warstwę wewnętrzną

Zewnętrzna:

- interfejs, definiuje wzorce zachowanie się klasy w stosunku do innych klas, głównie przez zadeklarowanie zbioru operacji, dotyczących obiektu tej klasy

- określa sposób zachowania obiektów przynależnych do danej klasy

Wszystkie obiekty danej klasy mają dostęp do wszystkich operacji (usług tej klasy)

Pełne prawa dostępu do wszystkich operacji warstw zewn. Danej klasy, mają tylko obiekty tej klasy.

Wewnętrzna:

- zawiera opis w formie algorytmicznej sposoby realizacji operacji które są wywoływane w warstwie zewn.

- zdefiniowane struktury klas

4 WARUNKI KONIECZNE OBIEKTOWOŚCI

1. Abstrakcja

2. Modularność

3. Hierarchizacja

4. Enkapsulacja (hermetyzacja)

1. Abstrakcja jako uogólniania, pojęcie definiowane zgodnie z zasadą poziomów Dikstry.

Polega na podziale systemu na poziomy tworzące pewne hierarchie. Każdy utworzony poziom stanowi uogólniony model systemu w postaci powiązanych ze sobą elementów składowych opisujących jedynie istotne (ważne) dla tego poziomu aspekty systemu,
a pomijający wszystkie nieważne aspekty.

W metodach obiektowych abstrakcje zdefiniujemy jako uogólniony model obiektu bądź klasy opisujący istotne z pewnego punktu widzenia cechy tego obiektu, natomiast pomijamy cechy nieistotne.

2 rodzaje abstrakcji

- kompozycyjna

- uogólniona

Kompozycyjna - zbiór pewnych obiektów , który tworzy nową jakość

Związek kompozycji bądź agregacji

Związek całość - część

Uogólniająca - polega na utworzeniu nowej jakości na podstawie cech obiektu należących do pewnego zbioru charakteryzującej się na cechami wspólnymi dla tych obiektów.

Przez związek uogólnienia będzie reprezentowany związek generalizacji i specjalizacji.

2. Modularność - zasady modularności były różnie(?) respektowane w modelu strukturalnym.

Moduły muszą być bardzo silnie spójne, natomiast powinny być bardzo luźno i słabo powiązane ze sobą.

Modularność w modelu strukturalnym doprowadziła drogą dekompozycji proces do poziomu funkcji elementarnych.

????

3. Hierarchizacja

Wywodzi się od poziomu abstrakcji Dijkstry.

W modułach obiektowych system można rozdzielić na prawie dowolne struktury zbudowane ze składników reprezentujących obiekty i klasy.

Wyróżniamy hierarchie kompozycyjną i uogólniającą.

4. Enkapsulacja

Staramy się schować, ukryć w module zarówno struktury danych, jak i sposób realizacji funkcji.

Enkapsulacja umożliwia przede wszystkim praktyczne zrealizowanie koncepcji abstrakcji, gdyż inne moduły widzą jedynie to co jest dla nich ważne i potrzebne we wzajemnej współpracy.

Aby sfinalizować prawa dostępu do warstwy zewnętrznej do zbioru ??? danej, to klasy może być dzielony na 3 obszary:

- obszar publiczny (fragment warstwy wewn. jest dostępny dla wszystkich innych klas.

- obszar chroniony (fragment interfejsu danej klasy nie jest widoczny przez inny klasy z wyjątkiem ich

-

UML

Model pojęciowy UML

Składa się z bloków konstrukcyjnych.

BLOKI KONSTRUKCYJNE

ELEMENTY DIAGRAMY

podstawowe składniki każdego schematy grupujące istotne elementy

systemu ZWIĄZKI

(połączenia pomiędzy elementami)

RODZAJE ELEMENTÓW

- strukturalne

- czynnościowe

- grupujące

- komentujące

RODZAJE ZWIĄZKÓW

- zależność

- powiązanie

- uogólnienie

- realizacja

DIAGRAMY - grafy w których wierzchołkami są elementy, natomiast krawędzie to związki.

Elementy strukturalne

- klasa

- interfejs

- kooperacja

- przypadek użycia - ciąg akcji wykonywanych przez system, ciąg instrukcji między systemem a aktorem, wykonywanych w celu dostarczenia aktorowi bądź aktorom pewnego godnego uwagi wyniku, zastępuje pojecie funkcji w projektowaniu strukturalnym

- klasa aktywna

- komponent - programy, dokumenty, pliki, biblioteki, funkcje, klasy, witryny, tabele, wymienne części systemu, wymienne części oprogramowania

- węzeł - struktury sprzętowe zaprojektowanego systemu

Elementy czynnościowe

- instrukcje - współdziałanie, zachowane polegające na wymianie komunikatów między obiektami, klasami, odbywa się w pewnym otoczeniu, w ściśle określonym celu

nazwa komunikatu

- maszyny stanowe - diagram przejść stanów, ciąg możliwych stanów w jakie może przejść obiekt w zależności od zdarzeń

Związki

- zależności - związek znaczeniowy pomiędzy elementami takimi , że zmiany wykonane w elemencie niezależnym mogą mieć wpływ na znaczenie elementu zależnego.

Do powiązań należy również agregacja i kompozycja.

- uogólnienie

Diagramy będące w standardzie UMLa:

Diagram modelowania wymagań użytkownika

- diagram przypadków użycia (USE CASE)

Diagramy opisujące statyczne struktury danych

- diagram klas

- diagram obiektów, diagram pakietu

Diagramy dynamiczne

- diagram stanów

- diagram aktywności

- diagram sekwencji

- diagram współpracy

Diagramy fizyczne

- diagramy komponentów

- diagramy struktury sprzętowej

Wykład X

Diagram przypadków użycia według metodyki Jacobsona (USE CASE)

System Biznesowy System Informatyczny

Ci klienci oczekują te obiekty też oczekują jakichś dóbr materialnych
od systemu jakichś

Klient 1 dóbr materialnych Obiekt Obiekt

Zewnętrzny Zewnętrzny

System

Biznesowy Klient 3

System Informatyczny

Klient 2

Obiekt

Zewnętrzny

Proces Biznesowy Proces Biznesowy

Proces biznesowy to zbiór działań wewnątrz firmy (rynku biznesowego) wykonywanych w celu dostarczenia klientowi konkretnej usługi lub produktu

Klient - osoba fizyczna, podmiot gospodarczy któremu firma dostarcza usługę

Przykłady:

SKLEP

Procesy biznesowe:

• sprzedaż sprzętu (dostarczenie klientowi jakiegoś produktu)

• zakup podzespołów (klient zamawia podzespoły)

• naprawa zepsutych urządzeń (polega na dostarczeniu klientowi dobrego, naprawionego sprzętu)

RESTAURACJA

Procesy biznesowe:

• serwowanie posiłków

• zakup produktów na posiłki

• organizacja przyjęć okolicznościowych

Klient jest w centrum zainteresowania naszego modelowania - Co system może zaoferować klientowi i co klient z tego ma. System oferuje klientowi procesy biznesowe

Proces biznesowy definiujemy niezależnie od struktury wewnętrznej naszego systemu.

Proces biznesowy odbywa się w pewnym przedziale czasu i działa według ściśle określonego scenariusza (ciąg czynności które trwają w czasie i nimi można dokonać opisu procesów biznesowych)

Każdy Proces biznesowy w czasie swojego działania angażuje zasoby dostępne firmie i te zasoby to praca ludzi, kapitał, środki materialne.

Proces Biznesowy - to specyficzne uporządkowanie działań(czynności) w czasie i przestrzeni z dobrze określonymi danymi oraz dobrze określonymi warunkami ( jasno zdefiniowane wejścia i wyjścia do/do procesu )

Przykład

RESTAURACJA

Wejście Wyjście

-złożenie zamówienia - kelner podaje posiłek

Każdy proces biznesowy obejmuje więcej komórek organizacyjnych funkcjonujących w danym systemie. Wiele działów firmy jest zaangażowanych aby obsłużyć dany proces biznesowy.

SKLEP KOMPUTEROWY

1 Dział Sprzedaży

Dział Księgowości

2

Magazyn

3

Montownia

Serwis

1 Proces biznesowy - sprzedaż zestawu komputerowego klientowi

2 Proces biznesowy - Zakup części komputerowych u dostawcy

3 Proces biznesowy - Naprawa zestawu komputerowego

Jaki jest cel modelowania procesu biznesowego przy zarządzaniu firmą? :

Procesy biznesowy tworzy się w 2 sytuacjach:

1. W sytuacji jak chcemy stworzyć nową firmę, nową strukturę firmy, nową filozofię funkcjonowania firmy - w ramach reorganizacji firmy ( BPR - Biznes Process Reenginering )

2. Poprawa funkcjonowania firmy bez wprowadzania radykalnych zmian ( BPI - Biznes Process Improvement )

System Biznesowy System informatyczny

Nazwa nazwa

systemu systemu

biznesowego informatycznego

(symbolizuje firmę)

AKTOR

(jego nazwa)

(np. klient)

(lub dostawca, gość)

jest to odpowiednim obiektu

zewnętrznego w projektowaniu

strukturalnym

Aktor to abstrakcyjny użytkownik systemu reprezentujący grupę rzeczywistych użytkowników występujących w tej samej roli wobec systemu.

Procesy biznesowe są modelowane jako przypadki u użycia. Elementy konstrukcyjne zwane przypadkami użycia są wykorzystywane w UML do konstruowania Procesów biznesowych.

Przypadek użycia jest i w systemie biznesowym i w systemie informatycznym

Przypadek użycia jest modelem procesu biznesowego

Przypadek użycia jest modelem elementu konstrukcyjnego wchodzącego do języka Uml.

Definicja Przypadku Użycia:

• ciąg interakcji między aktorem a systemem

• ciąg transakcji (niepodzielnych operacji wykorzystywanych wewnątrz systemu dostarczających aktorowi rezultaty o mierzalnej wartości

Nie ma przypadków użycia bez aktorów którym one służą (czyli coś dają aktorowi)

Nazwa

Przypadku

użycia

jeden aktor - wiele przypadków użycia

wiele aktorów - wiele przypadków użycia

zakup zestawu komputerowego

naprawa sprzętu

dwa typy powiązań pomiędzy przypadkami użycia stosowanymi w modelowaniu przypadków użycia.

1) Powiązanie <<include>>

• powiązanie to łączy dwa przypadki użycia z których jeden rozszerza funkcjonalność drugiego przypadku

przykład:

Drukowanie dokumentów

<<include>> <<include>>

Sprzedaż towaru zakup podzespołów

Te dwa przypadki użycia korzystają z innego przypadku użycia, strzałka pokazuje przypadek użycia który jest wykorzystywany przez inne przypadki użycia

2) Powiązanie <<extend>>

• łączy ono dwa przypadki użycia z których jeden może rozszerzać funkcjonalność drugiego

serwowanie posiłków

<<include>> <<extend>>

wypisanie rachunku

inny przykład

Archiwizacja wprowadzenie przetworzenie

Danych nowych danych danych

<<extend>> <<extend>> <<extend>>

Zarejestruj

Wyrejestruj

Aplikację

Przypadek użycia który modeluje proces biznesowy odpowiada procesowi przetwarzania danych (czyli funkcji systemowej) opisywanego strukturalnie

Powiązania

Strukturalne obiektowe

- funkcje systemowe - funkcje systemowe

- zadania systemu - zadania systemu

procesy przetwarzania danych procesy biznesowe - modelowanie za

pomocą przypadków użycia

DFD DIAGRAM USE CASE

Do modelowania wymagań funkcjonalnych w podejściu obiektowym wykorzystujemy przypadki użycia interakcji z aktorami ( diagram przypadków użycia = USE CASE DIAGRAM ). W modelowaniu przypadków użycia nie widać wewnętrznej struktury systemu czy to biznesowego czy informatycznego zatem model przypadków użycia nie wystarcza do pełnego opisu funkcjonowania czy to systemu biznesowego czy systemu informatycznego dlatego Jacobs w swojej metodyce wprowadził tzw. Model obiektów którym pokazał w jaki sposób realizowane są procesy biznesowe w systemie. Model obiektów według Jacobsona przedstawia wewnętrzną architekturę systemu biznesowego lub systemu informatycznego. Model obiektów Jacobsona nie wszedł do standardu UML.

Model Obiektów według Jacobsona

• obiekty

• powiązania

• komunikacja między obiektami

Obiekty:

• 
  
  
  obiekty interfejsu
  
  osoby, urządzenia wewnętrzne systemu biznesowego, które komunikują się z aktorem lub aktor z nimi w trakcie przypadku użycia (kasjer, pracownik informacji, kelner). Klient kontaktuje się bezpośrednio z interfejsem
  

• 
  obiekty sterujące
  
  aktywne elementy systemu które bezpośrednio nie komunikują się z aktorem ale wykonują inne ważne czynności niezbędne do realizacji procesu biznesowego modelowanego w przypadku użycia (np. magazynier, kucharz)
  

• obiekty encję
  
  bierne elementy systemu niezbędne do procesu biznesowego modelowanego przypadkiem użycia - to są produkty materialne 9rachunek, faktura, komponenty)

Powiązania:

Takie same elementy jak na diagramie związków encji.

Asocjacje : 1:1, 1:n, n:n

Mogą być jeszcze agregacje i uogólnienia

Komunikaty:

Wysyłanie komunikatów (wywołań operacji przypisanych do obiektów) w celu wykonania określonych zadań

Dwa rodzaje komunikatów

Efekt zdarzeń Właściwe (messages)

(wymuszone przez zdarzenie (wysyłanie wewnątrz systemu pomiędzy

zewnętrzne pochodzące obiektami bądź od systemu do aktorów

od aktorów)

przykład modelu obiektów

Przypadek użycia: zakup podzespołów u dostawcy

Dostawca zakup podzespołów

Inicjator: magazynier

Magazynier podzespoły

Dostawca informacja dostarczenie

O brakach w podzespołów przez zaopatrzeniowca

informacja od
magazynie

interfejsu o tym że dokument mówiący

są potrzebne jakieś podzespoły

a dostawca musi te o potwierdzeniu

podzespoły dostarczyć Dokument dostawy

Wystawia dokument

Zamówienie podzespołów

zaopatrzeniowiec zamówienie podzespołów

OOSE - metodyka projektowania systemów informatycznych ( Object oriented Software Engineering - część standardu UML )

Tutaj się definiuje pojęcie przypadku użycia oraz aktora

Przykład fragmentu modelu przypadków użycia dla opisu procesu biznesowego sprzedaż sprzętu realizowanego w systemie informatycznym zainstalowanym w systemie biznesowym sklep komputerowy

Skompletowanie sprzętu

SI <<include>>

Aktor Sprzedaż <<include>> wystawienie

Sprzętu gwarancji

<<extended>>

Nowy klient

Do ewidencji

Przejście między procesami biznesowymi opisywanymi w systemie biznesowym a procesami biznesowymi opisywanymi w systemie informatycznym

Przejście z systemu biznesowego na system informatyczny

(zasady przejść):

jeżeli jeden i drugi system modelujemy za pomocą przypadków użycia czym stają się obiekty interfejsu systemu biznesowego w systemie informatycznym?

1. Obiekty interfejsu systemu biznesowego
   najczęściej awansują na aktorów systemu informatycznego. W systemie biznesowym te obiekty interfejsu współpracowały z obiektami sterującymi, obecnie wspomaga je system informatyczny i z nimi komunikuje się w celu wykonania swego zadania

2. Obiekty sterujące systemu biznesowego
   mają wierne odpowiedniki w systemie jako obiekty sterujące systemu
   informatycznego lub jako wyspecjalizowane podsystemu.
   obiekty sterujące awansują na aktorów systemu i są wspomagane w wykonywaniu
   swoich zadań przez system
   
   ma miejsce wtedy gry system informatyczny całkowicie zastępuje lub częściowo pracę człowieka czyli w systemach sterowania, okresowe rozliczenia

3. Obiekty encje
   znajdują bezpośrednie odbicie w systemach informatycznych ( obiekty aplikacji ) części systemów reprezentujących elementy bierne ( bazy danych, dokumenty itp. )
   

Obiekty interfejsu dla systemów informatycznych:

• przyciski na ekranach interakcyjnych, okna dialogowe, ikony, paski przewijania

obiekty aplikacji:

• dane, rachunki, faktury, dane o produktach,

Obiekty sterujące:

• te elementy systemu które uczestniczą w realizacji funkcji systemowych ale są niewidoczne dla aktora

Zwykle aktorzy systemu biznesowego znajdują się poza zasięgiem modelu przypadków użycia systemu informatycznego

System

Biznesowy

BANK

Konto ( obiekt )

klienta ( encja )

Klient banku kasjer

W systemie informatycznym dla banku kasjer stał się aktorem

SI

Obsługa klienta

kasjer

klient

banku

(już nie

jest aktorem)

System biznesowy

kasjer

System informatyczny

bankomat

WYKŁAD XI

Jak powinna wyglądać dokumentacja.

Są trzy rodzaje dokumentacji ( dla obydwu technik )

DOKUMENTACJA OGÓLNA ( rozszerzenie specyfikacji założeń funkcjonalnych systemu )

Jest dla szczebla kierowniczego, dla obu stron: sprzedającej i kupującej. Nie jest przeznaczona dla informatyka, powinna zawierać jak najmniej pojęć informatycznych, na końcu tej dokumentacji powinien znajdować się słownik z wytłumaczonymi wszystkimi pojęciami informatycznymi użytymi w dokumentacji.

Spis rozdziałów

1. opis celu, zakresu działania systemu informatycznego ( jaki jest cel tworzenia tego systemu, co on będzie robił i jaki jest obszar tej firmy do której będzie zakupiony. Czy będzie obejmował wszystko czy tylko wybrane działy.

Nazwa funkcji ( nazwa i numer procesu - DFD)

Charaktery-styka funkcji ( krótki opis co robi funkcja)

Źródło danych wejściowych (od obiektu zewnętrznego, z magazynu, z innego procesu - musi być innym krojem pisma wyróżnione

Zawartość danych wejściowych ( bez wchodzenia w szczegóły - ogólnie, tylko z nazwy, bez typu)

Przeznaczenie danych wyjściowych ( dokąd te dane są przekierowane - czy do magazynu, czy do obiektu, czy procesu

Zawartość danych wyjściowych (ogólnie )

2. wymagania funkcjonalne ( najważniejszy rozdział ). Opis funkcji wykonywanych przez system, wyeksponowanie funkcji systemu. Pokazanie hierarchicznej budowy systemu. Do tego trzeba sporządzić tabelę która zbierze te wszystkie informacje związane z wymaganiami funkcjonalnymi.
   
   
   
   
   dla danej funkcji taki opis, dla następnej funkcji taki sam opis w kolejnym wierszu
   

3. Wymagania niefunkcjonalne. Opis dodatkowych wymagań i ograniczeń narzucanych na system które generowane są przez otoczenie i wszystkie te ograniczenia system musi respektować i nie tracić wymagań funkcjonalnych. ( np. przepisy prawne, jakieś normy itp.). Są to też dodatkowe wymagania wymagane przez użytkownika np. dla osób niepełnosprawnych, lub obsługa systemu tylko za pomocą klawiatury, dopasowanie się do struktur danych innego programu itp.

4. Model systemu
   a) lista zdarzeń na które system ma reagować
   b) drzewo procesów które wynika ze zbioru DFD
   c) diagram kontekstowy i rozsądna liczba procesów potomnych
   d) model przypadków użycia (diagram USE CASE )

5. opis ewolucji systemu ( jest to opcjonalny rozdział )- jeżeli planujemy rozbudowę systemu

6. wymagania sprzętowe i środowiskowe :
   sprzętowe:
   - po to aby klient wiedział czy ma odpowiedni sprzęt aby zainstalować dany system
   - jeżeli nie to jakie będą koszty nowego sprzętu który będzie mógł obsłużyć dany
   system
   
   środowiskowe:
   - określony system operacyjny pod którym będzie działa ten system
   - czy jest wymagany jakikolwiek system bazodanowy

7. słownik terminów
   dwie części:
   1. informatyczne
   2. dwie dziedziny przedmiotowe - pojęcia wynikające z instalacji systemu w danej dziedzinie przedmiotowej aby informatyk to zrozumiał

DOKUMENTACJA TECHNICZNA

1. cel i zakres systemu

2. opis modelu ( w oparciu o raporty )
   - poziomy dekompozycji DFD
   - opisy ( z raportów ) pojęć, komponentów które występują na poszczególnych
   poziomach ( procesy z opisem, zawartości przepływów, lista danych elementarnych
   z typami, lista magazynów danych z zawartościami i obiekty zewnętrzne )

3. 2 modele struktur danych ( model systemu )
   
   *
   - logiczny ( CDM ) na poziomie strukturalnym
   - diagram klas - obiektowy
   - model fizyczny z modelu CDM na konkretną bazę danych ( jakiś język: Sybase,
   Oracle itp. )
   - i do tego wszystkie komentarze
   
   *
   - opis działania za pomocą DFD. Jak on wygląda od strony użytkownika, czy jest
   menu zaraz po włączeniu programu. Pokazać jak poszczególne funkcje są
   realizowane w menu, przejścia poprzez stanu na diagramie przejść stanów
   
   *
   jeszcze takie zestawienie:
   
   

Funkcje (procesy) DFD	Stany STP	Moduły procesowe Stc





*
- dla jednego procesu trzeba opisać specyfikację

• złożony : potomne procesy wypisać

• elementarny: wypisać algorytm

• słownik terminów

DOKUMENTACJA UŻYTKOWNIKA

( instrukcja obsługi działającego systemu )

• tak napisana aby końcowy użytkownik umiał go dobrze obsłużyć, zrozumiał po co go ma

• ten użytkownik nie ma dostępu do dokumentacji ogólnej i technicznej

• pierwszy rozdział powtórzony

• rozdzielona na dwa typy użytkowników
  - administrator i inny użytkownik ( wiąże się to z prawami dostępu
  użytkownika do funkcji i zasobów )
  
  * co powinien zawierać podręcznik użytkownika:
  - sposób uruchamiania i kończenia pracy systemu
  - sposób realizacji najczęściej wykonywanych funkcji systemu
  informatycznego
  - metody obsługi błędów
  - korzystanie z systemu pomocy
  
  * co powinien zawierać podręcznik dla administratora systemu
  - opis instalacji systemu
  - dostrojenie środowiska do systemu operacyjnego
  - problem zarządzania kontami użytkowników

My robimy zlepek dokumentacji technicznej i ogólnej

W ogólnej:

W rozdziale model systemu dokładamy model struktur danych :

- to co w technicznej
- model CDM
- model fizyczny ( wygenerowany )
- diagram klas
- diagram przejść stanów

+ rozsądne raporty pokazujące te elementy z naszych diagramów ( zawartości przepływów, składnice danych itp. )

Język modelowania obiektowego.

Cel tego języka - ogólne modelowanie systemu informatycznego za pomocą obiektów

• jest to pośrednia notacja (pomost) pomiędzy pojmowaniem ludzi struktury a działania programów

• bezpośrednie powiązanie elementów modelu pojęciowego (konceptualnego0 z wykonywanymi programami

Zastosowanie:

1. Metodyka Jacobsona - OOSE (Object Oriented Software Engineering )

2. Metodyka Booch'a - OODA (Object Oriented Design with Application )

3. Metodyka rumbaugh'a - OMT (Object Modeling Technique )

Ad. 1

+ nastawiona na modelowanie użytkowników, wymagań funkcjonalnych, cyklu życia

systemu informatycznego

- niekompletnie modeluje dziedzinę przedmiotową

Ad. 2

+ dobrze obsługuje fazę projektowania, implementacji i związki systemu z

środowiskiem implementacji

- obsługa fazy analizy, nie ma dobrych technik rozpoznania wymagań użytkowników

Ad. 3

+ nastawiona na modelowanie dziedziny przedmiotowej

- modelowanie wymagań użytkownika i sprawy implementacyjne


UML stosuje się niezależnie od metodyki

Druga grupa diagramów


- diagram klas ( zawsze się go buduje )


Nazwa klasy




Pola klasy

( atrybuty i typy )




Operacje na zmiennych

I argumentach

( czyli public,private
I protected )






Klasa jest pojęciem istniejącym w projektowaniu od początku.

Etap analizy

Klasa - wzorzec dla grupy obiektów ze wspólnym stanem i zachowaniem

Etap projektowania i implementacji ( pisanie kodu )

Klasa - typ obiektowy w danym języku programowania

Diagram klas - diagram związków encji ( ERD )

Encja nie może istnieć bez atrybutu

Klasy mogą istnieć bez atrybutu

Diagram klas

- pomiędzy dwoma klasami istnieje powiązanie ( związek ) jeżeli obiekty pierwszej klasy są w ramach dziedziny przedmiotowej w pewien sposób powiązane z obiektami z drugiej klasy

obiekt klasy służy do modelowania konceptualnego

związki ( 1:1, 1;n, n:n )

Krotność ( liczność )	Symbol graficzny
Jeden	1
Zero lub jeden	0...1
Jeden lub wiele	1...*
Podana liczba	5
Zakres liczb	4...7
Zakres lub liczba	3...7, 10





Student Wykład



1...* 1...*









10...20

0...*




Grupa laboratoryjna







Student może ale nie musi być przydzielony do wielu grup laboratoryjnych, do grupy laboratoryjnej musi być przypisanych nie mniej niż 10 i nie więcej niż 20 studentów. Student uczęszcza na wiele wykładów, wykład jest prowadzony dla wielu studentów

Możliwość opisania związków za pomocą pól które nie są za polami z żadnej z klas

Klasa pasażerów i klasa lot

Pasażer lecący danym lotem zajmuje jedno konkretne miejsce, miejsce ( numer ) nie opisuje ani lotu ani pasażera, jest opisem samego związku

Związek opisany dodatkową klasą która opisuje miejsce pasażera w danym locie





Pasażer 1...* 1...* Lot












miejsce







Związek uogólnienia ( generalizacji, specjalizacji )

Dwie klasy pozostają w związku uogólnienia jeżeli jedna z nich zawiera specjalizację, jest rodzajem drugiej

Klasa specjalizująca jest typem klasy uogólnionej uogólnienie








Klasa osoba Osoba student




to uogólnienie

klasy pracownik









uogólnienie




Klasa pracownik Pracownik


to uogólnienie

klasy kierownik projektu klasa generalizacji








uogólnienie




Kierownik klasa specjalizacji

Projektu







Generalizacja może mieć wiele specjalizacji i na odwrót

Dziedziczenie jest wynikiem związku uogólnienia




Osoba




Pesel

Data urodzenia


Imie i nazwisko

Adres




Wylicz wiek ( )





Student




Numer indeksu

Średnia ocen




Stypendium ( )




Pracownik




Data zatrudnienia

Stanowisko

Stawka godzinowa




Zarobek ( )

Staż pracy ( )







Kierownik

Projektu




Liczba projektów




Dodaj nowy

Projekt ( )

Związek - uogólnienia: ( można zauważyć pomiędzy )

• przypadki użycia

• aktorzy

Jeśli mamy generalizację taką że jest tylko 1 klasa będąca generalizacją.

Jeśli dana specjalizacja ma jedną generalizację to zachodzi dziedziczenie pojedyncze

Jeśli dana specjalizacja ma większą liczbę generalizacji to znaczy może dziedziczyć od wielu klas będących generalizacjami mówimy wtedy o zjawisku wielodziedziczenia





Element element

Oprocentowany do ubezpieczenia






dziedziczenie

wielodziedziczenie pojedyncze








Aktywa

















wielodziedziczenie






Rachunek nieruchomość papier

Bankowy wartościowy











dziedziczenie pojedyncze







Rachunek rachunek akcje obligacje

bieżący oszczędnościowy

Związek agregacji ( związek całość - część )

Jeżeli obiekt pewnej klasy tworzy całość składającą się z obiektów innych klas stanowiących części, w tym związki obiektów należące do całości, nie muszą być tego samego typu co obiekty stanowiące części.

1. Związek agregacji w szczególnym przypadku sprowadza się do kompozycji, dotyczy on wtedy bytów tego samego typu

2. wszystkie części w kompozycji przynależą tylko do jednej części
   - zlikwidowanie tej całości pociąga za sobą likwidację tych części
   

W przypadku agregacji ( normalnym ) - byty mogą być różnych typów i części występujące mogą przynależeć do więcej niż jednej całości

- likwidacja całości nie likwiduje części




przykład

związek zawierania się

Kompozycja uczelnia składa się z wydziałów







Agregacja

Ten sam typ










Uczelnia ma wydział
















1 1...* 1...*

całosć część całość

różne typy zatrudnia





każda część część

przynależy do wykładowca


jednej, jedynej 1...*


całości




( likwidacja uczelni ( całości ) )

( likwiduje wydział ( część ) )

szczególnym przypadkiem agregacji jest agregacja tego samego typu.

WYKŁAD XII

Diagramy przejść stanów obiektowe ( state charts )

• diagram dynamiczny ( zależności czasowe nałożone na byty - klasy i obiekty )

• nazywany również diagramem Harela

diagram Harela nawiązuje do automatu skończonego, opisuje on stany pewnego procesu które są istotne z punktu widzenia modelu pojęciowego tego procesu oraz przejścia pomiędzy stanami.

Diagram Harela odwzorowywał stany obiektów pewnej klasy podczas ich cyklu życia oraz przejścia pomiędzy stanami powodowanych przez zdarzenia lub komunikaty

Zdarzenia to fakty które zachodzą w otoczeniu systemu ( zdarzenia zewnętrzne ) bądź fakty zachodzące wewnątrz systemu ( zdarzenia wewnętrzne ) i one oddziaływując na system informatyczny mogą spowodować zmianę stanu obiektów systemu.

Komunikat ( druga przyczyna wywołania zmiany systemu ) - jeśli komunikat jest wysyłany do obiektu pewnej klasy oznacza to żądanie wykonania jednej z operacji przypisanej do tej klasy. Wywołanie komunikatu to wywołanie metody przypisanej do tej klasy. Nazwa komunikatu jest zazwyczaj nazwą wywoływanej metody.

Wysyłanie komunikatu może się wiązać z przekazaniem pewnych danych wejściowych do wywoływanej metody oraz z pobraniem danych wyjściowych tej metody.

Diagram stanów obiektów może pokazywać dynamikę zmian systemu, dynamikę zmian grup klas lub dynamikę zmian jednej klasy. Zależy jak na ten diagram patrzymy.

Jeżeli patrzymy na diagram Harela w odniesieniu do danej klasy obiektów to na tym diagramie są wszystkie stany przez które klasa może przejść.

( diagram ten będzie analogiczny do diagramy życia encji ( ELH ), ale nie będzie struktury drzewa )

jeżeli diagram przejść stanów prezentuje dynamikę zmian wykonywanych w systemie funkcji ( funkcje te realizowane są w metodach przypisanym poszczególnym klasom ) to tak rozumiany diagram stanów służy do prezentowania sposobu realizacji funkcji systemowych.

UWAGA

Jeżeli diagram stanów dotyczy historii życia obiektu w klasie to na tym diagramie pokazywane są stany jednego typu obiektów ( jednej klasy )

Elementy obiektowe diagramu przejść stanów :

• zdarzenia

• stany

• przejścia ( transformacja )

• akcja

• operacja

zdarzenie - klasa zjawisk na które system reaguje w pewien sposób, w pewien podobny sposób

stany - pewien okres czasu w którym znajduje się system lub obiekt, trwa niepomijalny kawałek czasu, jest to okres czasu jaki upływa pomiędzy dwoma kolejnymi zdarzeniami które to pierwsze zdarzenie spowodowało że nasz byt wszedł w ten stan, trwał niepomijalny kawałek czasu i potem drugie zdarzenie powoduje że wychodzi obiekt z tego stanu

przejście ( transformacja ) - przejście z jednego do drugiego stanu zaistniałym zdarzenie wywołującym zmianę stanu i może być jeszcze uwarunkowane spełnieniem pewnych warunków. Przejście odbywa się natychmiastowo, czas trwania jest pomijany

akcja - czynność wykonywana w momencie zajścia zdarzenia ponieważ zdarzenie też trwa króciutko to akcja jest wykonywana natychmiast, w pomijalnie krótkim czasie

operacja - czynność której wykonanie trwa niepomijalny kawałek czasu

• operacje wykonywane są gdyby system był w jakimś stanie a stan system na daną chwilę jest stabilny

• akcja jest wykonywana w momencie zajścia zdarzenia a system na daną chwilę jest niestabilny

operacja może zostać przerwana w momencie zajścia zdarzenia, takiego któ®e powoduje wyjście z danego stanu

jeżeli operacja kończy się samoczynnie to kiedy się k0ończy generuje zdarzenie które może powodować przejście do innego stanu

jak na diagramie są opisywane stany i przejścia ?





stan i-ty nazwa stanu






entry: akcja wejściowa

słowa

do: operacja

kluczowe

exit: akcja wyjściowa

opis stanu

zdarzenie (parametr) [warunek] / akcja

( to nie powoduje opuszczenia

tego stanu )

Entry - wejście do stanu, po tym stanie wypisuje się akcje wykonawczą w momencie wejścia do stanu niezależnie od tego jakie zdarzenie spowodowało przejście

Exit - po tym słowie wymienia się akcję wykonywania w momencie wyjścia ze stanu niezależnie od zdarzenia które spowodowało wyjście

Do - po nim wymienia się operację wykonywane w tym stanie i w dowolnym stanie może być wykonywanych wiele operacji

w ramach opisu stanu wymienia się również zdarzenia których zajście nie powoduje przejścia do innego stanu

Przejścia między stanami

Zdarzenie (parametr) [ warunek ] / akcja






Stan k stan k + 1

Komponenty następne








START END







Entry: wypłacalny=1 Zapłata nowego rachunku (suma zapłaty)[suma > posiada - limit ]





/ zarejestruj niewypłacalność konta



Klient klient



Wypłacalny niewypłacalny



exit: wypłacalny=0 entry: ustaw


exit: wypłacalny=2 klienta = 2




nowy rachunek (suma do zapłaty)[suma = posiada - winien]

/ klient z kontem zerowym








uzyskał status klienta (wpłata) [wpłata]

/ zapisz jako klient wypłacalny










exit = ustaw klient

status klienta = 0 z kontem



Rejestracja uzyskał status klienta banku (wpłata) [wpłata = 0] zerowym


Nowego / zapisz zerowe konto


Klienta entry = zapisz

Konto zerowe

Stany można dekomponować ( czyli traktować jak strukturalne )

WYKŁAD XIII

Klasa urządzenie




Urządzenie




• kod urządzenia

• cena

• nazwa

• 
  marża
  

• wylicz nową cenę ( );

Diagram stanów

Z diagramu stanów wybieramy stan - urządzenia niesprzedane.




Urządzenia niesprzedane

akcja




Zmiana marży / zmiana ceny





Zdarzenie komunikat ( wywołanie operacji przyporządkowanej do klasy )




Urządzenia sprzedane




Do: aktualizacja gwarancji

Akcja wejściowa: zaznaczamy ją po słowie entry. Jeżeli w przypadku przechodzenia z innych stanów do jednego stanu za każdym razem wykonuje się te same akcję to umieszczamy ja wewnątrz stanu jako akcję wejścia zapisywaną po słowie kluczowym entry

Akcja wyjściowa: zaznaczamy ją po słowie kluczowym exit jako tę czynność która wykonywana jest zawsze przy wychodzeniu ze stanu.




Samochód zatrzymany




Entry: zapal światła stopu



Komunikat: (akcja wejściowa) Komunikat

„Naciśnięto hamulec” „zwolnienie hamulca”

Exit: zgaś światła stopu

(akcja wyjściowa)

Reakcja na komunikat z przejściem do tego stanu u reakcja bez przejścia to tego samego stanu ( bez opuszczania stanu )





Start

Komunikat 2 / akcja operacja 2




Komunikat 1




Stan A





Entry: akcja wejściowa / operacja 1

Exit: akcja wyjściowa / operacja 3






Komunikat 3




Po odebraniu komunikatu 1 obiekt wchodzi w stan A i wykonuje się operacja 1 któ®a zawsze wykonywana jest jako akcja wyjściowa.










Operacja 1

Operacja 2

Operacja 3

Po odebraniu komunikatu A wykonywana jest operacja 3 / akcja wyjściowa ze stanu / następnie wykonywana jest operacja 2 jako akcja będąca odpowiedzą na komunikat 2 i obiekt powrotem wraca do stanu A

Po odebraniu komunikatu 2 wykonywana jest akcja wyjściowa ( operacja 3 ) i przechodzimy do końca


Start




Komunikat 1


Stan A




Entry: akcja wejściowa / operacja 1 komunikat 2




Komunikat A / akcja / operacja 2 koniec Exit: akcja wyjściowa operacja 3

B - z chwilą pojawienia się komunikatu 1 wchodzimy do stanu A ( akcja wejściowa / operacja 1 ), dalej jesteśmy w tym stanie. Z chwilą pojawienia się komunikatu 2 następuje opuszczenie stanu A ( akcja wyjściowa / operacja 3 )

Zadanie 1

Na diagramie przejść stanów obiektowym zaznaczyć ( przedstawić ) historię życia obiektu zamówienie uwzględniając te zdarzenia:

• złożenie zamówienia

• potwierdzenie przyjęcia zamówienia do realizacji

• realizacja zamówienia

W przypadku niedotrzymania terminu realizacji zamówienia może nastąpić negocjowanie nowego terminu dostawy i obsługa zamówienia w trybie awaryjnym ( maksymalnie 3 powtórzenia tego trybu ). Po tym czasie jest zamówienie wycofane w trybie awaryjnym.

NIESTETY NIE PRZEPISAŁEM TEGO CAŁKOWICIE WIĘC NIE RYSUJE TUTAJ. ALE JEŻELI KTOŚ CHCE TO NIECH SOBIE Z MOJEGO KOMPA DO ZRZUCI - JEST W KATALOGU STUDENT ( GDZIEŚ NA DYSKU ). I JAK KTOŚ TO BĘDZIE MIAŁ TO NIECH MI PRZERYSUJE DZIĘKI Z GÓRY.

Diagram Sekwencji ( SQD - Sequence Diagram )

(inna nazwa - diagram interakcji )

Budowany w oparciu o scenariusz realizacji przypadków użycia.

Przedstawienie przebiegu przypadków użycia.

Czym się różni diagram sekwencji od DFD ??

W diagramie sekwencji są różne obiekty które się nawzajem komunikują za pomocą komunikatów wysyłanych do siebie ( komunikat jest przeważnie nazwą operacji )


Komponenty diagramu sekwencji

Obiekt

sterujący






Otoczenie

( środowisko ) Obiekt 1 obiekt 2 obiekt 3 obiekt 4






scenariusz

słowny
( kolejne


czynności

w postaci komunikat + nazwa

pseudokodu )









granica systemu obiekty interfejsu granica architektury systemu

granica systemu










komunikat + nazwa




( wywołanie zdarzenia )








komunikat + nazwa komunikaty wynikające
z przebiegu realizacji

przypadków użycia

wynik wywołania operacji /
wynik wysyłania informacji
między obiektami

polega to na wywoływaniu operacji.





Umownie oś czasu jesy skierowana z dołu do góry

- komunikat górne są wcześniej wykonywane niż dolne

Diagram sekwencji dla przypadków użycia obsługa biblioteki - obsługa wypozyczenia












czytelnik <<include>>

zapisanie do bazy danych


zarejestrowanie nowego nowego użytkownika

użytkownika











Obsługa wypożyczenia <<include>> wygenerowanie karty
bibliotecznej

<<include>> <<include>> <<include>>







Sprawdzenie sprawdzenie obsługa

Stanu konta zapłaty

Konta czytelnika kaucji





Wypożyczenie

<<extended>>

Diagram sekwencji dla przypadku użycia obsługa wypożyczenia.






Scenariusz Menu lista dane książka

Główne książek wypożyczenia








Biblioteka wybiera wypożycze -


Opcja wypożyczenia

Książek nie książek

Wyświetl



Pokaż listę

Książek do wyboru listę książek


Dla każde wybranej uruchomienie następnego sprawdź stan książki


Książki następuje przypadku użycia który jest

Sprawdzenie czy nadrzędny z <<include>>

Książka jest w

Magazynie


sprawdź


Sprawdzenie konta

Czytelnika konto czyte -

lnika

( to samo tylko <<extend> )



Pytanie o kaucję zapłata

kaucji




Jeżeli książka jest ustal datę zwrotu


W magazynie to

Trzeba ustalić datę

Zwrotu


Zatwierdź wypożyczenie


Zatwierdzenie

Wypożyczenia




Zmiana stanu


Zatwierdzenie

Zmiany stany

książki







linie życia obiektów

- okres aktywności obiektu

w podejściu strukturalnym nie ma analogicznego diagramu !!!!!!

Strukturalna

Obiektowa

użytkownik ma kontakt z twórcami systemu w tych momentach

Model fizyczny

Instalacja (wdrażanie)

Model logiczny

Testowanie

Projektowanie

Określanie wymagań

Konserwacja (eksploatacja)

Implementacja

(Pisanie kodu).

Faza strategiczna

(rozważania za i przeciw systemowi)

Analiza

(Rozeznać dziedzinę

systemu)

Dokumentowanie - narzędzia CASE

Projektowanie Strukturalne

Składniki bierne:

- struktury danych

Składniki aktywne:

- procesy (przetwarzające dane)

współpraca

równoważenie

Model implementacyjny (fizyczny) - czyli jak zrealizować to co zostało ustalone w modelu logicznym

Model podstawowy (logiczny) - czyli odpowiedzi na pytania co system ma robić

Podmodel środowiskowy

Model zachowań:

- ERD(DCM) - statyczny model struktur danych

- zbiór diagramów DFD - uzyskany w wyniku kroków dekompozycji diagramu kontekstowego DFD

SI₀

U1

U2

U3

we

we

We/wy

wy

Obiekty zewnętrzne

Granica SI

---