ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПО ТЕХНОЛОГИИ VISUALUML

Для дипломного проектирования и обучения студентов по компьютерным специальностям в последние годы широко используются demo- и trial-версии таких популярных CASE-средств как Rational Rose, PowerDesigner, Allfusion Process и Data Modeler, StarUML и др. Покажем, что для разработки информационной системы (ИС) с распределенной обработкой данных можно эффективно использовать и небольшое CASE-средство VisualUML компании Visual Object Modelers. Предположим, что в качестве условного заказчика ИС выступает горно-обогатительный комбинат (ГОК), добывающий сырую руду и производящий железорудные окатыши для нужд металлургических заводов. В структуре ГОК имеется множество отдельных подразделений. Необходимо регистрировать информацию по всему производственному процессу ГОК: добычу руды, производство и сбыт окатышей, поставки разнообразного сырья - комплектующих изделий, материалов, оборудования, топливных ресурсов (газ, бензин, электроэнергия), а также транспортное обслуживание (железнодорожное, речное) и водоснабжение. Для информационного обслуживания ГОК требуется создать многопользовательскую ИС с архитектурой клиент-сервер [1-3]. Этот проект чрезмерно велик, поэтому изложение будем вести предельно кратко.

Рисунок 1. Диаграмма пакетов для проекта ИС ГОК.

Разработку проекта ИС начинаем с создания диаграммы пакетов, определяющих информационные потребности рабочих станций (РС) подразделений ГОК (Рис.1). Далее, согласно [2], для каждого пакета нужно определить актеров – действующих лиц, потребляющих информацию согласно исполняемой роли на производстве, и разработать диаграмму UseCase [1]. На рис. 2 приведена диаграмма прецедентов для пакета председателя ОАО ГОК. Каждый прецедент имеет детальное описание (Description) целей разработчика. Для достижения обозначенных целей согласно [2] необходимо разработать диаграмму кооперации, определяющую взаимодействие тех объектов классов, которые нужны для реализации данного прецедента. Разработка этой диаграммы полезна в двух отношениях:

1) в браузере VisualUML регистрируются классы, объекты которых участвуют во взаимодействии;

2) сообщения (message) создают операции классам, требуемые для обработки данных актерам ИС.

Рисунок 2. Диаграмма прецедентов для РС председателя ОАО ГОК

На рис. 3 показана диаграмма кооперации. Как видим, актер Председатель ОАО стал объектом класса УправлПерсонал, актер Гл_инженер стал объектом того же класса, а вот актеры Заказчик и Поставщик преобразованы в одноименные классы.

Рисунок 3. Диаграмма взаимодействия объектов классов UML

Подобным образом диаграммы прецедентов и кооперации нужно создавать для всех пакетов на рис.1. Следующим шагом в построении ИС является создание диаграммы классов [1-3]. Применяя технологию drag-and-drop, перетаскиваем из браузера VisualUML на рабочий стол ClassDiagram объекты, созданные при построении диаграммы на рис.3. В результате получается несвязанная совокупность классов с отчасти заполненными полями операций и пустыми полями атрибутов. Для их заполнения нужны активные консультации с заказчиком, так как атрибуты классов определяют данные, содержащиеся в полях таблиц базы данных [3]. После именования атрибутов определяют типы данных и их длину, а также для каждого класса-сущности задают ключевые атрибуты целого типа (счетчики записей). Далее связывают классы ассоциациями, задающими логику их взаимодействия, и определяют кратности отношений. Полученная таким образом диаграмма классов приведена на рис. 4 (поля операций скрыты). Все классы для запуска кодогенератора SQL объявлены как табличные. Сase-средство VisualUML позволяет создавать базы данных на серверах MySQL, Oracle, Sybase и других. Выберем Microsoft SQL Server, настроим опции кодогенератора и запустим команду Generate Code. На сервере получим схему данных, воспроизводящую физическую модель на рис. 4 с пустыми таблицами. Для отладки и тестирования созданных таблиц нужно их заполнить на сервере несколькими записями. Заполнение таблиц данными до разработки клиентских приложений можно выполнить последовательностью команд Open Table → Return all rows [4]. Для примера на рис.5 приведена заполненная на сервере таблица “Договор”.

Рисунок 4. Диаграмма классов VisualUML – физическая модель данных ГОК

Рисунок 5. Пример заполнения таблицы данных на сервере.

Разработку приложений клиента для работы с базой данных, развернутой на сервере, можно выполнять многими способами: применить графическое приложение Delphi, воспользоваться технологией NeatBeans или PowerBuilder.

Рисунок 6. Форма приложения для обработки данных в таблице “Шахты”.

К сожалению, упомянутые средства не всегда доступны студентам. Проще выгрузить БД из сервера в настольную СУБД Microsoft Access и воспользоваться её мастером или конструктором –это доступно и студентам некомпьютерных направлений. Для примера на рис.6 показана форма, созданная мастером Access. Кроме того, физическую модель данных VisualUML можно путем генерации SQL-скрипта выгрузить напрямую в СУБД Access.

В процессе эксплуатации созданной ИС заказчик может обнаружить её недостатки или пожелать расширить её функциональность. Для проведения модернизации системы необходимо осуществить обратное проектирование. VisualUML поддерживает режим Reverse Engineer, позволяющий действующую БД на сервере возвратить обратно в среду моделирования в виде физической модели данных (вместе с интерфейсами) для внесения исправлений и доработки. После этого вновь повторяется генерация SQL-скрипта в среде VisualUML и выгрузка модели данных на сервер.

Для дипломного проектирования можно распределить задачу исполнителям по пакетам (Рис. 1). Это позволит детализировать информационные потоки для всех основных актеров-пользователей ИС. Выполнение такого учебного проекта будет имитировать командную разработку ИС по методологии быстрой разработки приложений RAD. С другой стороны, участие студенчества в коллективной разработке программного продукта будет способствовать освоению методологии RUP – Рационального Унифицированного Процесса.

Список литературы:

1. Буч Г., Рамбо Д., Джекобсон А. Язык UML. Руководство пользователя: Пер. с англ.- М.: ДМК Пресс, Питер, 2004.
2. Кратчен Ф. Введение в Rational Unified Process: Пер. с англ.- М.: Издательский дом “Вильямс”, 2002.
3. Нейбург Э., Максимчук Р. Проектирование баз данных с помощью UML: Пер. с англ.- М.: Издательский дом “Вильямс”, 2002.
4. Шпеник М., Следж О. Руководство администратора баз данных Microsoft SQL Server 2000.:         Пер. с англ.- М.: Издательский дом “Вильямс”, 2001.