Информационная подсистема движения товаров в магазине проката видеопродукции

Все операции выполняются с использованием наличности, электронного перевода денег  или кредитных карточек. От клиентов требуется внести плату за прокат при выдаче кассет/дисков.

Если кассета/диск возвращены позже  установленного срока (или не могут  быть возвращены по каким-либо причинам), плата снимается либо со счета  клиента, либо принимается непоследственно от клиента.

Если кассета/диск задержаны более  чем на два дня, клиенту отправляется уведомление о задержке. После отправки двух уведомлений о задержке одной и той же кассеты/диска клиент получает предупреждение о том, что он является “нарушителем” и при следующем обращении его в магазин руководство будет рассматривает вопрос о снятии с него статуса “нарушителя”.

 

 

1.2. Выбор метода моделирования  информационных процессов в хозяйственной  деятельности организации

1.2.1. Описание процессного подхода  к моделированию

В основу процессного  подхода положен принцип функциональной декомпозиции, при которой структура  системы описывается в терминах иерархии ее функций и передачи информации между отдельными функциональными  элементами.

Процессный (структурный) подход состоит в декомпозиции (разбиении) системы на элементарные функции, т.е. система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь, делятся на подфункции, подразделяемые на задачи, и т.д. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом создаваемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимосвязаны.

Все наиболее распространенные методологии структурного подхода базируются на ряде общих  принципов. В качестве двух базовых  принципов используются следующие:

• принцип решения сложных проблем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения;
• принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне – так называемый принцип иерархического упорядочения.

На  стадии проектирования системы модели расширяются, уточняются и дополняются  диаграммами, отражающими ее структуру.

Перечисленные модели в совокупности дают полное описание системы независимо от того, является ли она существующей или  вновь разрабатываемой. Состав диаграмм в каждом конкретном случае зависит  от необходимой полноты описания системы.

 

1.2.2. Описание объектного подхода  к моделированию

  Объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию, при этом статическая структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами.

В объектно-ориентированном  проектировании ЭИС модель проблемной области рассматривается как  совокупность взаимодействующих во времени объектов. Тогда конкретный процесс обработки информации формируется  в виде последовательности взаимодействий объектов. Если в функциональном подходе  модели данных и операций разрабатываются  относительно независимо друг от друга  и только координируются между собой, то объектно-ориентированный подход предполагает совместное моделирование данных и процессов.

Концептуальной основой объектно-ориентированного подхода является объектная модель. Основными ее элементами являются:

• абстрагирование (abstraction);

• инкапсуляция (encapsulation);

• модульность (modularity);

• иерархия (hierarchy).

Кроме основных имеются еще три  дополнительных элемента, не являющихся в отличие от основных строго обязательными:

• типизация (typing);

• параллелизм (concurrency);

• устойчивость (persistence).

Абстрагирование — это выделение  существенных характеристик некоторого объекта, которые отличают его от всех других видов объектов и, таким  образом, четко определяют его концептуальные границы относительно дальнейшего  рассмотрения и анализа.

Инкапсуляция — это процесс  отделения друг от друга отдельных  элементов объекта, определяющих его  устройство и поведение. Инкапсуляция служит для того, чтобы изолировать  интерфейс объекта, отражающий его  внешнее поведение, от внутренней реализации объекта.

Модульность — это свойство системы, связанное с возможностью ее декомпозиции на ряд внутренне связных, но слабо  связанных между собой модулей. Инкапсуляция и модульность создают  барьеры между абстракциями.

Иерархия — это ранжированная  или упорядоченная система абстракций, расположение их по уровням. Основными  видами иерархических структур применительно  к сложным системам являются

структура классов (иерархия по номенклатуре) и структура объектов (иерархия по составу).

Типизация — это ограничение, накладываемое  на класс объектов и препятствующее взаимозаменяемости различных классов (или сильно сужающее ее возможность). Типизация позволяет защититься от использования объектов одного класса вместо другого или по крайней мере управлять таким использованием.

Параллелизм — свойство объектов находиться в активном или пассивном  состоянии и различать активные и пассивные объекты между  собой.

Устойчивость — свойство объекта  существовать во времени (вне зависимости  от процесса, породившего данный объект) и/или в пространстве (при перемещении  объекта из адресного пространства, в котором он был создан).

Система объектно-ориентрованных моделей последовательно  разворачивается по направлению  от модели общего представления функциональности ЭИС к модели динамического взаимодействия объектов, на основе которой могут быть сгенерированы классы объектов в конкретной программно-технической среде.

В настоящее  время для объектно-ориентированного моделирования проблемной области  широко используется унифицированный  язык моделирования UML (Unified Modeling Language).

Система объектно-ориентированных моделей  в соответствии с нотациями UML включает в себя следующие диаграммы:

1. Информационная система (Use-case diagram), которая отображает функциональность ЭИС в терминах бизнес-процессов;
2. Диаграммы классов-объектов (Class diagram), которая отображает структуру совокупности взаимосвязанных классов объектов;
3. Диаграммы состояний (Statechart diagram), каждая из которых отображает динамику состояний объектов одного класса и связанных с ними событий;
4. Диаграммы взаимодействия объектов (Interaction diagram), каждая из которых отображает динамическое взаимодействие объектов в рамках одного прецедента использования;
5. Диаграммы деятельности (Activity diagram), которые отображают потоки работ во взаимосвязанных прецедентах использования (могут декомпозироваться на более детальные диаграммы);
6. Диаграммы пакетов (Package diagram), которые отображают распределение объектов по функциональным или обеспечивающим подсистемам (могут декомпозироваться на более детальные диаграммы);
7. Диаграмму компонентов (Component diagram), которая отображает физические модули программного кода;
8. Диаграмму размещения (Deployment diagram), которая отображает распределение объектов по узлам вычислительной сети.

 

1.2.3. Выбор метода

Существует  два  основных  способа  проектирования  программных  систем – структурное  проектирование,  основанное  на  алгоритмической  декомпозиции,  и  объектно-ориентированное  проектирование,  основанное  на  объектно-ориентированной  декомпозиции.  Разделение  по  алгоритмам  концентрирует  внимание  на  порядке  происходящих  событий,  а  разделение  по  объектам  придает  особое  значение  агентам,  которые  являются  либо  объектами,  либо  субъектами  действия.  Однако  эти  способы,  по  сути,  ортогональны,  поэтому  нельзя  сконструировать  сложную  систему  одновременно  двумя  способами.  Необходимо  начать  разделение  системы  либо  по  алгоритмам,  либо  по  объектам,  а  затем,  используя  полученную  структуру,  попытаться  рассмотреть  проблему  с  другой  точки  зрения.

Алгоритмическую  декомпозицию  можно  представить  как  обычное  разделение  алгоритмов,  где  каждый  модуль  системы  выполняет  один  из  этапов  общего  процесса.  При  объектно-ориентированной  декомпозиции  каждый  объект  обладает  своим  собственным  поведением,  и  каждый  из  них  моделирует  некоторый  объект  реального  мира.  С  этой  точки  зрения  объект  является  вполне  осязаемой  вещью,  которая  демонстрирует  вполне  определенное  поведение.  Объекты  что-то  делают,  и  мы  можем,  послав  им  сообщение,  попросить  их  выполнить  некоторые операции.

Объектная  декомпозиция  имеет  несколько  преимуществ  перед  алгоритмической:

• Объектная  декомпозиция  уменьшает  размер  программных  систем  за  счет  повторного  использования  общих  механизмов,  что  приводит  к  существенной  экономии  выразительных  средств.
• Объектно-ориентированные  системы  более  гибки  и  проще  эволюционируют  со  временем,  потому  что  их  схемы  базируются  на  устойчивых  промежуточных  формах.  Объектная  декомпозиция  существенно  снижает  риск  при  создании  сложной  программной  системы,  так  как  она  развивается  из  меньших  систем,  в  которых  уже есть уверенность.
• Объектная  декомпозиция  помогает  разобраться  в  сложной  программной  системе,  предлагая  нам  разумные  решения  относительно  выбора  подпространства  большого  пространства  состояний.

В  объектно-ориентированном  анализе  существует  четыре  основных  типа  моделей:  динамическая,  статическая,  логическая  и физическая.  Через них можно выразить  результаты  анализа и проектирования,  выполняемые в рамках  любого  проекта.  Эти модели  в совокупности  семантически  достаточно  богаты  и универсальны,  чтобы разработчик мог выразить  все заслуживающие внимания  стратегические  и тактические решения,  которые он  должен  принять при анализе системы и формировании  ее  архитектуры.  Кроме того,  эти модели  достаточно  полны,  чтобы служить техническим проектом  реализации  практически на  любом объектно-ориентированном языке программирования.

Фактически  все  сложные  системы  можно  представить  одной  и  той  же  канонической  формой – в  виде  двух  ортогональных  иерархий  одной  системы:  классов  и  объектов.  Каждая   иерархия   является  многоуровневой,  причем  в  ней  классы  и  объекты  более  высокого  уровня  построены  из  более  простых.  Какой класс или объект  выбран  в качестве  элементарного,  зависит от  рассматриваемой задачи.  Объекты одного  уровня  имеют четко выраженные  связи,  особенно  это касается  компонентов структуры объектов.  Внутри  любого  рассматриваемого  уровня  находится следующий уровень сложности.  Структуры классов и объектов  не  являются  независимыми:  каждый  элемент структуры объектов  представляет  специфический экземпляр определенного класса.  Объектов  в сложной системе обычно  гораздо больше,  чем классов.  С введением структуры классов в ней размещаются общие свойства  экземпляров классов.

Для курсового проектирования предпочтительнее использовать объектно-ориентированное  проектирование, которое позволяет  выделить объекты рассматриваемого бизнес-процесса и детально разобрать  их поведение.

 

1.3. Определение требования к  информационной подсистеме.

1.3.1. Варианты использования проектируемой  информационной подсистемы действующими  лицами бизнес-процесса. Требования  к подсистеме.

Вариант использования  представляет собой последовательность действий (транзакций), выполняемых  системой в ответ на событие, инициируемое некоторым внешним объектом (действующим  лицом). Вариант использования описывает  типичное взаимодействие между пользователем  и системой и отражает представление  о поведении системы с точки  зрения пользователя.

Действующее лицо (actor) — это роль, которую пользователь играет по отношению к системе. Действующие лица делятся на три основных типа — пользователи системы, другие системы, взаимодействующие с данной, и время. Время становится действующим лицом, если от него зависит запуск каких-либо событий в системе.

Для наглядного представления вариантов использования  применяются диаграммы вариантов  использования.

На диаграмме  вариантов использования показано взаимодействие между вариантами использования  и действующими лицами. Она отражает функциональные требования к системе  с точки зрения пользователя. Таким  образом, варианты использования —  это функции, выполняемые системой, а действующие лица — это заинтересованные лица (stakeholders) по отношению к создаваемой системе. Такие диаграммы показывают, какие действующие лица инициируют варианты использования. Из них также видно, когда действующее лицо получает информацию от варианта использования. Направленная от варианта использования к действующему лицу стрелка показывает, что вариант использования предоставляет некоторую информацию, используемую действующим лицом.

Действующие лица могут играть различные роли по отношению к варианту использования. Они могут пользоваться его результатами и сами непосредственно в нем  участвовать. Значимость различных  ролей действующего лица зависит  от того, каким образом используются его связи.

Цель построения диаграмм вариантов использования  — документирование функциональных требований к системе в самом  общем виде.

Варианты  использования являются необходимым  средством на стадии формирования требований к ПО. Каждый вариант использования — это потенциальное требование к системе, и пока оно не выявлено, невозможно запланировать его реализацию.