Ақпараттық жүйелерді модельдеудің бірыңғайланған тілдерінің мүмкіндіктері

АҚПАРАТТЫҚ  ЖҮЙЕЛЕРДІ МОДЕЛЬДЕУДІҢ БІРЫҢҒАЙЛАНҒАН

ТІЛДЕРІНІҢ МҮМКІНДІКТЕРІ

 

 

Ақпараттандыру  жүйесін дамытуда 1990-шы жылдар объектілік технологиялардың қалыптаса бастауы  кезеңі болып танылды. Объектілік БҚБЖ нарығы қалыптасып, белсенді дами бастады. Деректер базасының жүйесін бағдарламалық қамтамасыз ету нарығында басымдылықпен келе жатқан Oracle, Informix және IBM компанияларының деректер базаларының объектілік-реляциялық серверлерінің заманауи үлгілерінің шығуына байланысты, 1996-1997 жылдары реляциялық ортадан объектілік ортаға көшіп-қонуының процесі өтеді.

Аталған процестер, өз кезегінде  талдаудың объектілік технологияларын  және жүйелерді жобалаудың дамуын ынталандырды. Коммерциялық бағдарламалық өнімдерді  іске асыратын түрлі әдістердің айтарлықтай саны пайда болды .

Көптеген компаниялар  үшін бағдарламалық қамтамасыз етудің стратегиялық маңызы өсіп отырғандығына  байланысты, индустрия бағдарламалық  қамтамасыз етудің өндірісін автоматтандыру әдісін, оның сапасын көтеру, сондай-ақ оны нарыққа шығарудағы құны мен шығару уақытын төмендету әдістерін іздестіруде. Бұл әдістердің негізін құрауыш технологиялар, көрсеткіштік бағдарламаландыру, үлгілерді (pattern) және инструменттік (құрал-жабдық) ортаны (framework) пайдалану құрайды.

Сонымен, модельдеу жүйені түсіну үшін қажет. Бұл кезде жалғыз модель жеткіліксіз болады. Керісінше, кез келген тривиалды емес жүйелерді түсіну үшін өзара байланысты модельдердің үлкен санын жасауға тура келеді. Бұл, әрине, жүйенің архитектурасын көрсетуді сипаттау жағынан алып қарағанда, қолданысқа жіберетін бағдарламалық жүйені дайындау циклін түрлі көзқарасты ескеріп сипаттауға болатын тілдің қажет екендігін білдіреді. Осы қажеттіліктен туындаған UML модельдеудің бірыңғайланған тілі — бағдарламалық қамтамасыз етудің «сызбаларын» құру үшін стандартты құрал болып табылады. UML-дың көмегімен бағдарламалық жүйелердің артефактілерін құжаттауға, құрастыруға, арнайыландыруға және көрсетуге болады.

Модельдеудің  бірыңғайланған  тілі  (Unified Modeling Language - UML) – бұл бағдарламалық жүйелерді ерекшелендіру, бұрыштама қою, конструкциялау және құжаттамалау, сондай-ақ модельдер бизнесі мен өзге де бағдарламалық емес жүйелердің тілі болып табылады. UML бұдан бұрын да үлкен және күрделі жүйелерді модельдеу кезінде ойдағыдай қолданылып жүрген инженерлік әдіс-тәсілдердің бірлестігін көрсетеді.    

UML-дің құрамдас бөлігі болып OCL табылады (Object Constraint Language - объектілерді шектеу тілі). UML-ды өңдеу 1994 жылғы қазан айында басталды, бұл кезде Rational Software Corporation-нан шыққан Гради Буч (Grady Booch) және Джим Рамбег (Jim Rumbaugh), OMT (Object Modeling Technique - объектілік модельдеу техникасы) әдістемесін бірыңғайландыру бойынша жұмыстарды бастаған болатын. 1995 жылғы қазан айында бірыңғайландыру әдісінің алдын-ала шамаланған болжамы ұсынылды. 1995 жылғы экономиялық құлдырау кезінде Иве Иакобсон (Ivar Jacobson) және оның Objectory компаниясы Rational-мен бірікті. Бірлесу қорытындысы болып OOSE (Object-Oriented Software Engineering) әдісімен бірыңғайландыру әдісінің қосылуы табылды.

Модельдеудің әмбебап тілін құру кезінде Гради Буч, Джим Рамбег және Иве Иакобсон өздеріне төмендегі мақсаттарды қойды:

- ОБ әдістемесін (тек  қана БҚ ғана пайдаланбастан) пайдалана отырып,  модельдеу  жүйесін қамтамасыз ету;

- тілдің анық тұжырымдамасын  жасау;

- күрделі жүйеде туындайтын  көлем мәселесін шешу;

- адам ғана пайдаланып қоймайтын, сондай-ақ машина пайдалана алатын модельдеу тілін жасау.

UML кез келген жүйені модельдеу үшін жарамды: кәсіпорын масштабындағы ақпараттық жүйелерден таралған Web – қосымшаларға дейін және нақты уақыттың кіріктірілген жүйелері үшін де жарамды болады. Бұл өте мәнерлі тіл, ол жүйені жасау мен кейінгі жолды кеңінен ашып көрсетуге қатысы бар барлық көзқарас жағынан қарап шығуға мүмкіндік береді. Мәнерлі мүмкіндіктерінің молдығына қарамастан, бұл тіл түсіну және пайдалану үшін өте оңай.  UML-ды зерттеуді оның концептуалды моделінен бастаған жөн, оның үш негізгі элементі болады: базалық құрылыс блоктары, осы блоктардың өзара үйлесімділігін анықтаушы ережелер және тілдің кейбір  жалпы механизмдері.

Өзінің артықшылықтарына қарамастан UML  - бұл тек тіл  ғана; ол тек бағдарламалық қамтамасыз ету процесін құраушылардың бірі ғана. UML модельденетін нақтылыққа байланысты болмаса да, модельдеу процесі  итерактивті және қадамдық болған жағдайда қолданған ыңғайлы. Ал жүйенің өзінің анық көрсетілген архитектурасы бар.

UML – бұл көрнекілеу, спецификациялау, құрастыру және бағдарламалық жүйелердің артефактілерін құжаттау тілі.

 Тіл, өзінің құрамындағы сөздерді құрастыруға және мағыналы құрылымдар алуға мүмкіндігін беретін, сөздік пен ережелерден тұрады. Модельдеу тілінде сөздік пен ережелер жүйелердің концептуалды және физикалық түсінігіне бағдарланады. UML  модельдеу тілі бағдарламалық қамтамасыз ету «сызбасын» құрастыру үшін стандартты құрал болып табылады.

UML тілінің сөздігі мен ережесі жақсы анықталған модельді қалай құрып және қалай оқуды түсіндіреді, бірақ та қандай жағдайда қандай модельдерді құру керектігі туралы хабарламайды.

Бағдарламашылардың  көпшілігінің көзқарасы бойынша  жобаны жүзеге асырудағы  ойлану ол үшін код жазуға эквивалентті болып  келеді. Сіз ойлайсыз – сіз код  жасап жатырмын деп. Шын мәнісінде, кейбір заттар бағдарламалаудың қандай да тіліндегі тікелей кодтауда  жақсы көрсетіледі, өйткені бағдарлама мәтіні – бұл алгоритмдер мен өрнектерді жазу үшін ең қарапайым және қысқа жол.

Бірақ та осындай  жағдайда бағдарламашы формалды болмаса да модельдеумен айналысады. Ол идеяларын тақтаға немесе қағазға жаза алады делік. Алайда мұндай тәсіл жақсылық әкелмейді. Біріншіден, концептуальды модельге байланысты пікір алмасу пікірталасқа қатысушылардың барлығы бір тілде ғана сөйлеген кезде ғана мүмкін болады. Компаниялар жобаны жасау кезінде өзінің тілін жасауына тура келеді, оны жаңадан келген адамның түсінуі оңай емес, әрине. Екіншіден, бағдарламалаудың мәтіндік тілінің шегінен шығатын модельсіз бағдарламалық жүйелердің белгілі бір аспектілері туралы түсінік алуға болмайды. Өйткені, кластардың иерархиясында олардың неге арналғанын, әрине, әрбір кластың кодын мұқият үйренген кезде түсінуге болады, бірақ бүкіл құрылымды бірден және тұтас қабылдау мүмкін емес. Үшіншіден, егер автор өз ойындағы моделін айқын түрде көрсетпесе, онда ол жұмыстан ауысқанда оның ойы да жоғалады.

UML-ды пайдалану үшінші мәселені шешуге мүмкіндік береді: бұл модель тілдесуді оңайлатады.

Жүйенің кейбір ерекшеліктерін бәрінен бұрын мәтін  түрінде модельдеуге болады, екінші біреулерін – графикалық модельдеуге болады. Шын мәнісінде барлық қызықты жүйелерде бір ғана бағдарламалау тілінің көмегімен беру мүмкін емес құрылымдар бар болады. Мұндайда, UML – екінші белгіленген мәселелерді шешуге мүмкіндік беретін графикалық тіл.

UML – бұл жай ғана графикалық символдар жиыны емес. Олардың әрқайсысының артында жақсы анықталған семантика тұр. Бұл бір дайындаушы жазған модельді  екінші біреу бірмәнді түсіндіруі мүмкін, тіпті аспаптық бағдарламамен интерпретациялануы мүмкін. UML талдау, жобалау және жүзеге асыруға қатысты барлық мәнді шешімдердің өзгешіліктерін анықтауға мүмкіндік береді, ол бағдарламалық қамтамасыз ету жүйесін жасау мен кеңінен тарату процесінде де қабылданылуы тиіс.

UML тілі бәрінен бұрын бағдарламалық жүйелерді жасау үшін арналған. Олардың пайдаланылуы төмендегідей салаларда ерекше әсерлі болады:

• кәсіпорынның масштабының ақпараттық жүйелері;

• банктік және қаржылық қызмет көрсету;

• телекоммуникациялар;

• көліктер;

• қорғаныс өнеркәсібі, авиация мен космонавтика;

• бөлшек сауда;

• медициналық  электроника;

• ғылым;

• Web –жүйелерді бөлу.

UML -дың қолдану саласы бағдарламалық қамтамасыз етуді модельдеумен шектелмейді. Мәселен, оның мәнерлігі заң жүйелеріндегі құжаттар айналымын модельдеуге мүмкіндік береді және ауруханаларда науқастарға қызмет көрсету жүйесінің жұмыс істеуі мен құрылымын модельдеуді, аппараттық құралдарды жобалауды жүзеге асырады.

Сонымен, UML жасауда  мынадай басты мақсаттарды атауға болады:

• пайдаланушыларға мағыналы модельдерді жасауға және олармен байланысуға мүмкіндік беретін, модельдеуді көрсетудің мәнерлі тілін қолдануға дайын етіп ұсыну;

• базалық тұжырымдаманы  кеңейту үшін кеңейту және мамандандыру механизмдерін қарастыру;

• бағдарламаландырудың нақты тілдерінен және жасау процестерінен  тәуелсіз болуын қамтамасыз ету;

• модельдендірудің осы тілін түсіну үшін формальды негізін қамтамасыз ету.

Қорыта келе, UML-дың мынадай мүмкіндіктерін атауға болады.

• UML  объектілі-бағдарланған болып келеді, соның нәтижесінде талдау және жобалау нәтижелерін сипаттау әдістері семантикалық жағынан қазіргі заманғы ОО-тілдерде бағдарламалау әдістеріне жақын болады;

• UML жүйе сипатының түрлі аспектілері мен барлық мүмкін болатын іс жүзіндегі көзқарастарының жүйесін сипаттауға мүмкіндік береді;

• UML диаграммасы молельді оқу үшін оның синтаксисімен жедел танысу үшін өте қарапайым болып келеді;

• UML дербес мәтіндік және графикалық стереотиптерді кеңейтуге және ендіруге мүмкіндік береді, бұл оның тек бағдарламалық инженерияда ғана емес басқа да қолданысына ықпал етеді;

• UML кеңінен таралып және жедел қарқынмен дамып келеді.

 

ӘДЕБИЕТТЕР

 

1. Боггс У., Боггс М. UML и Rational Rose. – М.: ЛОРИ. 2000. — 577 с.
2. ru.wikipedia.org/wiki/UML
3. www.uml–rus–ru
4. habrahabr.ru
5. kppi – iip.mipk.kharkiv.edu/library