Методология IDEF3: назначение, единица работы, связи и их виды, соединения и их виды

Метод моделирования IDEF3 предназначен для таких моделей процессов, в которых важно понять последовательность выполнения действий и взаимозависимости между ними. Основой модели IDEF3 служит сценарий процесса, который выделяет последовательность действий и подпроцессов анализируемой системы.

Основной единицей модели IDEF3 является диаграмма. Диаграммы IDEF3 отображают действие в виде прямоугольника. Действия именуются с использованием глаголов или отглагольных существительных, каждому из действий присваивается уникальный идентификационный номер.

Обработать заказ клиента

1.1

Наименование действия

Номер действия

Все связи в IDEF3 являются однонаправленными, и хотя стрелка может начинаться или заканчиваться на любой стороне блока, обозначающего действие, диаграммы IDEF3 обычно организуются слева направо таким образом, что стрелки начинаются на правой и заканчиваются на левой стороне блоков.

Типы связей IDEF3

Изображение	Название	Назначение
	Временное предшествование (Temporal precedence)	Исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие сможет начаться
	Объектный поток (Object flow)	Выход исходного действия является входом конечного действия (исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие сможет начаться)
	Нечеткое отношение (Relationship)	Вид взаимодействия между исходным и конечным действиями задается аналитиком отдельно для каждого случая использования такого отношения

Соединения разбивают или соединяют внутренние потоки:

Типы соединений

Графическое обозначение	Название	Вид	Правила инициализации
&	Соединение «И»	Разворачивающее	Каждое конечное действие обязательно инициируется
Сворачивающее	Каждое исходное действие обязательно должно завершиться
X	Соединение «исключающее ИЛИ»	Разворачивающее	Одно и только одно конечное действие инициируется
Сворачивающее	Одно и только одно исходное действие должно завершиться
O	Соединение «ИЛИ»	Разворачивающее	Одно или несколько конечных действий инициируются
Сворачивающее	Одно или несколько исходных действий должны завершиться

Указатели – это специальные символы, которые ссылаются на другие разделы описания процесса. Они выносятся на диаграмму для привлечения внимания читателя к каким-либо важным аспектам модели

Виды указателей IDEF3

Тип указателя	Назначение
ОБЪЕКТ (OBJECT)	Для описания того, что в действии принимает участие какой-либо заслуживающий внимания объект.
ССЫЛКА (GOTO)	Для реализации цикличности выполнения действий. Указатель ССЫЛКА может относиться к соединению
ЕДЕНИЦА ДЕЙСТВИЯ (Unit of Behavior – UOB)	Для помещения на диаграмму дополнительного экземпляра уже существующего действия без зацикливания (при повторении одного и того же действия).
ЗАМЕТКА (NOTE)	Для документирования любой важной информации общего характера, относящейся к изображенному на диаграммах.
УТОЧНЕНИЕ (Elaboration – ELAB)	Для уточнения или более подробного описания изображенного на диаграмме.

22 Основные этапы проектирования программных систем и их содержание

Технологический цикл разработки программного обеспечения информационной системы включает три процесса: анализ, синтез и сопровождение. В ходе анализа ищется ответ на вопрос: «Что должна делать будущая система?». В процесс синтеза формируется ответ на вопрос: «Каким образом система будет реализовывать предъявляемые к ней требования?» Выделяют три этапа синтеза: проектирование, кодирование и тестирование.

Модель анализа - Информационная - Функциональная - Поведенческая

Этап проектирования

Этап кодирования

Этап тестирования

Процедурная разработка

Разработка данных

Разработка архитектуры

Программные модули

Информационные потоки процесса синтеза программной системы

Разработка данных – это результат преобразования информационной модели анализа в структуры данных, которые потребуются для реализации программной системы. Разработка архитектуры выделяет основные структурные компоненты и фиксирует связи между ними. Процедурная разработка описывает последовательность действий в структурных компонентах (определяет их содержание).

Далее создаются тексты программных модулей, проводится тестирование для объединения и проверки программной системы. На проектирование, кодирование и тестирования приходится более 75% стоимости разработки программного обеспечения информационной системы.

Проектирование – итерационный процесс, при помощи которого требования к программной системе транслируются в ее инженерные представления.

Обычно в проектировании выделяют две ступени: предварительное проектирование и детальное проектирование.

Информационные связи процесса проектирования

Предварительное проектирование

Детальное проектирование

Интерфейсное проектирование (создание GUI)

Требования

Архитектура программ и данных

Структуры данных и алгоритмы программ

1. Структурирование системы. Система структурируется на несколько подсистем, где под подсистемой понимается независимый программный компонент.

2. Моделирование управления. Определяется модель связей управления между частями системы.

3. Декомпозиция подсистем на модули. Каждая подсистема разбивается на модули. Определяются типы модулей и межмодульные соединения.

Структурирование программной системы: цели и модели

Известны четыре модели системного структурирования:

· модель хранилища данных;

· модель клиент-сервер;

· трехуровневая модель;

· модель абстрактной машины.

Модель хранилища данных

Редактор проекта

Генератор кода

Проектный транслятор

Редактор программы

Анализатор проекта

Хранилище данных проекта

Модель «клиент-сервер»

Клиент 1

Клиент 2

Клиент 3

Клиент N

Сервер 1

…

Сервер 2

Сервер 3

Сервер M

…

Сеть (протокол взаимодействия TCP/IP)

Трехуровневая модель

Графический интерфейс пользователя

Бизнес-логика

Реляционная СУБД

Преимущества трехуровневой модели:

· упрощается такая модификация уровня, которая не влияет на другие уровни;

· отделение прикладных функций от функций управления базы данных упрощает оптимизацию всей системы.

Модель абстрактной машины

Операционная система

СУБД

Управление объектом

Управление версиями

Операционная система

СУБД

Управление объектом

Управление версиями

Вид сверху

Вид сбоку

Моделирование управления программной системы: цели и модели

Известны два типа моделей управления:

· модель централизованного управления;

· модель событийного управления.

Главная программа

Подпрограмма 1

Подпрограмма 2

Подпрограмма 3

Подпрограмма 1.1

Подпрограмма 1.2

Подпрограмма 2.1

Подпрограмма 3.1

Системный контроллер

Пользовательский интерфейс

Процессы исполнители

Вычислительные процессы

Процессы обработчики

В модели централизованного управления одна подсистема выделяется как системный контроллер. Ее обязанности – руководить работой других подсистем. Различают две разновидности моделей централизованного управления: модель «вызов-возврат» и модель менеджера, которая используется в системах параллельной обработки.

Модель «вызов-возврат» Модель менеджера

Используются две разновидности модели событийного управления: широковещательная модель и модель, управляемая прерываниями. В широковещательной модели каждая подсистема уведомляет обработчика о своем интересе к конкретным событиям.

В модели, управляемой прерываниями, все прерывания разбиты на группы – типы, которые образуют вектор прерываний. Для каждого типа прерывания есть свой обработчик. Каждый обработчик реагирует на свой тип прерывания и запускает свой процесс.

Широковещательная модель

Подсистема 1

Подсистема 2

Подсистема N

…

Обработчик событий и сообщений

Модель, управляемая прерываниями

Вектор прерывания

…

Обработчик 1

Обработчик 3

Обработчик N

Процесс 1

Процесс 3

Процесс N

Прерывания