В главе 3 на основе диаграммы использования и диаграммы кооперации определяется логическая структура программного средства, заданного темой проекта.

Содержание главы:

1) Разработка диаграммы классов, описывающей логическую модель системы.

Диаграмма классов служит для представления статической структуры модели системы в терминологии классов объектно-ориентированного программирования. Диаграмма классов может отражать, в частности, различные взаимосвязи между отдельными сущностями предметной области, такими как объекты и подсистемы, а также описывает их внутреннюю структуру и типы отношений.

В рамках проекта следует разработать логическую структуру информации в виде диаграммы классов. Хранимая в базе данных информация обычно также представляется в виде диаграммы классов.

Пример 12:

Рис. 6 Пример диаграммы классов кадрового учёта

2) Список вводимых реквизитов и ограничений, представляющих собой таблицы, в которых содержится информация о наименовании, типе и ограничениях на значения полей сущностей, упомянутых в диаграмме классов. В таблицах должны быть выделены ключевые реквизиты.

Пример 13:

- Ведомость материалов:

Рис. 7 Пример фрагмента таблицы реквизитов входящего документа «ведомость материалов»

3) Разработка диаграммы состояний

Главное предназначение этой диаграммы — описать возможные последовательности состояний и переходов, которые в совокупности характеризуют поведение элемента модели в течение его жизненного цикла. Диаграмма состояний представляет динамическое поведение сущностей, на основе спецификации их реакции на восприятие некоторых конкретных событий. Системы, которые реагируют на внешние действия от других систем или от пользователей, иногда называют реактивными. Если такие действия инициируются в произвольные случайные моменты времени, то говорят об асинхронном поведении модели.

Рис. 8 Простейший пример диаграммы состояний

При проектировании следует выявить все возможные состояния и варианты их возникновения, а также построить диаграмму состояний для жизненного цикла одного из разрабатываемых объектов.

Пример 14:

Рис. 9 Пример диаграммы состояний жизненного цикла объекта «телефона»

Следует учитывать, что в некоторых вариантах логично использовать диаграмму состояний с переходами, построенную на основе сетей Петри как, например, показано на рисунке:

Рис. 10 Пример диаграммы состояний подготовки строительного участка

При разработке диаграммы состояний нужно постоянно следить, чтобы объект в каждый момент мог находиться только в единственном состоянии.

Диаграмма строится для отдельного класса, варианта использования, отдельной операции класса или целой подсистемы. В рамках данного проекта необходимо построить диаграмму состояний для всех выбранных объектов, для которых будет описано поведение. Для получения удовлетворительной оценки их должно быть не менее 5.

4) Разработка алгоритма работы программного средства, представляющего собой последовательность выполняемых программой команд. Алгоритм оформляется по ГОСТ 19.701-90. Следует использовать схему работы программы.

Пример 15:

Рис. 11 Пример фрагмента алгоритма

Алгоритм должен быть явно увязан с диаграммой использования, диаграммой классов и диаграммой состояний.

В алгоритме должно быть отражено: как, на каком этапе заполняются формы ввода и формируются документы для печати, осуществляются необходимые расчёты, используется база данных или файловые хранилища для сохранения данных и загрузки их в печатные отчёты.

Допускается строить общий алгоритм для всех выбранных для автоматизации функций.

5) Формирование диаграммы деятельности

Графическая нотация диаграммы деятельности во многом похожа на нотацию диаграммы состояний, поскольку на диаграммах деятельности также присутствуют обозначения состояний и переходов. Отличие заключается в семантике состояний, которые используются для представления не деятельностей, а действий, и в отсутствии на переходах сигнатуры событий. Каждое состояние на диаграмме деятельности соответствует выполнению некоторой элементарной операции, а переход в следующее состояние срабатывает только при завершении этой операции в предыдущем состоянии. Графически диаграмма деятельности представляется в форме графа деятельности, вершинами которого являются состояния действия, а дугами — переходы от одного состояния действия к другому.

Рис. 12 Пример фрагмента диаграммы деятельности для алгоритма нахождения корней квадратного уравнения

Достоинством диаграммы деятельности является возможность развёртывания её в виде дорожек, т.е. с привязкой к исполнителям конкретных операций алгоритма.

Пример 16:

Рис. 13 Пример фрагмента диаграммы деятельности для торговой компании с дорожками

Строится для отдельного класса, варианта использования, отдельной операции класса или целой подсистемы. В рамках данного проекта необходимо построить диаграмму деятельности для всех выбранных функций, которые следует автоматизировать.

6) Разработка диаграммы последовательности

На диаграмме последовательности изображаются объекты, которые непосредственно участвуют во взаимодействии и не показываются возможные статические ассоциации с другими объектами. Для диаграммы последовательности ключевым моментом является динамика взаимодействия объектов во времени.

Диаграмма последовательности имеет два измерения:

1) Одно – слева направо в виде вертикальных линий, каждая из которых изображает линию жизни отдельного объекта, участвующего во взаимодействии. Графически каждый объект изображается прямоугольником и располагается в верхней части своей линии жизни.

2) Второе измерение – вертикальная временная ось, направленная сверху вниз. Начальному моменту времени соответствует самая верхняя часть диаграммы.

Взаимодействия объектов реализуются посредством сообщений, которые посылаются одними объектами другим. Сообщения изображаются в виде горизонтальных стрелок с именем сообщения и также образуют порядок по времени своего возникновения. Масштаб на оси времени не указывается, поскольку диаграмма последовательности моделирует лишь временную упорядоченность взаимодействий типа «раньше-позже».

Пример 17:

Рис. 14 Пример диаграммы последовательности для моделирования телефонного разговора

В рамках данного проекта диаграмма последовательности строится для вычислительного модуля задачи, показывая на каких этапах и какие объекты выполняют необходимые в проекте действия.