Терри Кватрани - Rational Rose 2000 и UML Визуальное моделирование

• Название: Rational Rose 2000 и UML Визуальное моделирование
• Автор: Терри Кватрани
• Жанр: Эпическая фантастика

Книга «Rational Rose 2000 и UML. Визуальное моделирование» является исчерпывающим руководством по использованию инструмента (Rational Rose 2000), процесса (Rational Unified Process) и языка (UML) для визуального представления, определения, описания и создания программной системы. Здесь изложены основы процесса разработки и дано четкое объяснение каждого этапа и элемента. Автор следует упрощенному варианту методологии Rational Unified Process и описывает процесс разработки от задумки до системного анализа и проектирования. На простом практическом примере, проходящемчерез всю книгу, наглядно демонстрируются итеративный процесс разработки, средства языка UML и возможности среды моделирования Rational Rose. В приложениях рассматриваются вопросы генерации кода и возвратного проектирования в программе Rational Rose 2000 для языков C++, Visual C++ и Visual Basic.

В книге также обсуждаются следующие темы:

— создание функций;

— поиск объектов и классов;

— стереотипы и пакеты в языке UML;

— сценарии и диаграммы взаимодействий;

— способы взаимодействия объектов;

— ассоциативные и агрегационные отношения;

— поведение и структура классов;

— наследование и отношения суперкласс/подкласс;

— поведение объектов и диаграммы переходов и состояний;

— проверка целостности модели;

— определение, представление и описание системной архитектуры;

— итерационный процесс планирования.

---

Конец войне методов положила нотация, принятая в языке UML. «Язык UML служит для определения, отображения и описания элементов объектно-ориентированных систем в процессе их создания. Он объединяет объектную модель, нотации Буча и ОМТ, а также лучшие идеи, предложенные авторами других методик (рис. 1.2). Таким образом, язык UML является стандартом де-факто в области объектно-ориентированного анализа и проектирования»[2].

Универсальный язык UML — это попытка стандартизировать инструменты анализа и проектирования семантических моделей, синтаксических нотаций и диаграмм. Первая общедоступная версия (0.8) появилась в октябре 1995 года. Джекобсон и другие разработчики предложили несколько вариантов, которые были реализованы в последующих двух версиях (0.9 — в июле и 0.91 — в октябре 1996 года). Версия 1.0 была представлена для стандартизации в ассоциацию Object Management Group (OMG) в июле 1997 года. Дополнительные улучшения сделаны в версии 1.1, которая вышла в сентябре того же года, а в ноябре UML был утвержден ассоциацией OMG в качестве стандартного языка моделирования.

Рис. 1.2. Составные части языка UМL

Роль процессов

Успешно разработанный проект удовлетворяет или превосходит ожидание заказчика, выполняется в срок с оптимальными затратами и может быть адаптирован к изменению условий. Жизненный цикл разработки должен способствовать творческим и новаторским идеям. В то же время для своевременного завершения процесс разработки должен контролироваться. «Творчество естественно для создания всех хорошо структурированных объектно-ориентированных архитектур, но если разработчиков не контролировать, то они, возможно, никогда не достигнут конечного результата. Значит, для эффективной работы коллектива нужна дисциплина. Но слишком жесткая дисциплина приводит к развитию бюрократии, которая, в свою очередь, душит новаторские идеи»[3]. Правильно управляемый итеративный и инкрементальный жизненный цикл обеспечивает необходимый контроль и поддерживает творческий процесс на нужном уровне.

Что такое итеративная и инкрементальная разработка

В итеративном и инкрементальном жизненном цикле (см. рис. 1.3) разработка осуществляется с помощью серии версий, которые развиваются в направлении конечной системы. Каждая версия состоит из одного или более компонентов процесса: построение бизнес-модели, определение требований к системе, анализ, проектирование, реализация, тестирование и внедрение. Разработчики допускают, что не все требования к системе известны в начале жизненного цикла. Корректировки возможны на любом этапе.

Рис. 1.3. Итеративная и инкрементальная разработка

Такой тип жизненного цикла позволяет уменьшить риск. Технические риски оцениваются и группируются по приоритетам на ранней стадии цикла и корректируются во время разработки каждой версии. Риски закреплены за каждой версией таким образом, что успешное завершение версии уменьшает риск, закрепленный за ней. Процесс планируется так, чтобы наибольшие риски были рассмотрены в первую очередь. Построение системы подобным образом выявляет и уменьшает риски на раннем этапе жизненного цикла. Результат такой модели жизненного цикла — уменьшение риска и затрат[4].

Методология Rational Unified Process

Для поддержки управления итеративным и инкрементальным жизненным циклом разработки используется методика Rational Unified Process, с помощью которой можно подробно описать технические и организационные аспекты создания программного обеспечения на стадиях определения требований к системе, анализа и проектирования.

Методология Rational Unified Process структурирована в двух направлениях:

□ время (разделение жизненного цикла на фазы и версии);

□ компоненты процесса (создание необходимого набора средств для выполнения четко определенных задач).

Оба направления должны быть хорошо проработаны для получения успешного проекта.

Работа над проектом состоит из следующих временных этапов:

□ задумка (inception) — определение общей идеи проекта;

□ проработка (elaboration) — планирование необходимых работ и ресурсов, указание особенностей и создание архитектуры;

□ создание (construction) — построение продукта при помощи серии последовательных версий;

□ переходный период (transition) — поставка продукта пользователям (производство, распространение, обучение).

В разрезе компонентов процесс делится на следующие стадии:

□ построение бизнес-модели (business modeling) — определение необходимых возможностей системы и потребностей пользователей;

□ определение требований к системе (requirements) — изложение общей идеи системы совместно с функциональными и нефункциональными условиями ее работы;

□ анализ (analysis) и проектирование (design) — описание способов исполнения системы на этапе реализации;

□ реализация (implementation) — кодирование и генерация работающих программных модулей системы;

□ тестирование (test) — проверка функционирования системы;

□ внедрение (deployment) — поставка системы конечным пользователям и их обучение.

Каждая стадия в разрезе компонентов процесса обычно применяется к конкретной фазе временного направления (см. рис. 1.4.). Однако степень применения каждого компонента зависит от этапа разработки. Например, вы можете испытать концептуальный прототип системы на стадии задумки, и тогда вам потребуется не только определение требований — необходимо будет провести анализ, проектирование, реализацию и тестирование, чтобы завершить создание прототипа. Важность анализа выявляется на этапе проработки.

Рис. 1.4. Стадии разработки

Сначала предпочтительно выпустить несколько версий. Они обычно используются для проверки аналитических решений в области архитектуры системы. Таким образом, вы не только анализируете проблему. На стадии создания система строится с помощью серии версий. При любой структуре разработки дополнительные вопросы всегда возникают неожиданно, что требует проведения нового анализа.

Диаграмма должна быть основным руководством для отражения жизненного цикла вашего проекта. Основная мысль заключается в следующем: если вы только думаете над тем, что собираетесь создавать, в то время когда уже пишете код, вероятно, у вас возникнут проблемы. Заметьте, что тестирование применяется в ходе всего итерационного процесса. То есть вы не ждете, когда весь код будет написан для проверки его работы.

В этой книге применяется упрощенная версия Rational Unified Process, в которой сделан акцент на использовании языка UML для получения и документального описания решений на стадиях задумки и проработки проекта. В последних главах кратко рассказывается об этапе создания. Несмотря на то что тестирование — неотъемлемая часть процесса разработки, его описание выходит за рамки данной книги.

Пакет Rational Rose

Методы создания программного обеспечения должны поддерживаться соответствующими инструментами разработки. Когда я впервые начала заниматься объектно-ориентированным моделированием, моими инструментами были бумага и карандаш. Теперь в продаже имеются более удобные программные инструменты — не только простые графические редакторы, но и сложные пакеты объектного моделирования. В этой книге для моделирования используется программа Rational Rose. На каждом этапе моделирования приводится описание необходимых действий.

Семейство продуктов Rational Rose призвано обеспечить разработчика программ полным набором инструментов визуального моделирования для эффективного решения сложных бизнес-задач с использованием архитектуры клиент/ сервер, распределенных сред и систем реального времени. В продуктах Rational Rose отражен универсальный стандартизированный подход к построению моделей, позволяющий программистам моделировать логику приложений, а не программистам — бизнес-процессы. Демонстрационную версию пакета Rational Rose можно получить на сайте компании Rational Software Corporation по адресу: www.rational.com.

Хотя в этой книге в качестве инструмента моделирования используется Rational Rose, ряд диаграмм можно получить также средствами программы Microsoft Visual Modeler. Этот продукт предназначен специально для начинающих разработчиков и предоставляет следующие возможности:

□ описывать и проектировать бизнес-объекты с последующим отображением их на программные компоненты;

□ разделять сервисы в трехзвенной сервисной модели;

□ распределять компоненты в сети;

□ генерировать исходные модули на Visual Basic по созданной модели;

□ использовать возвратное проектирование для создания модели по существующим компонентам и приложениям;