методичка по Visual Paradigm. Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине Предметноориентированные экономические информационные системы
 Скачать 4.93 Mb.
|
1 2 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Бийский технологический институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» Ю.Н. Ложкова ПРЕДМЕТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Предметно-ориентированные экономические информационные системы» для студентов, обучающихся по направлению подготовки 38.03.05 «Бизнес-информатика» Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова 2017 УДК 004.4:338.22(076) ББК 32.973.26-018.2:65.050.2 Л71 Рецензент: Н.Ю. Ануфриева, к.т.н., доцент кафедры ЭП БТИ АлтГТУ Л71 Ложкова Ю.Н. Предметно-ориентированные экономические информационные системы: методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Предметно-ориентированные экономические информационные системы» для студентов, обучающихся по направлению подготовки 38.03.05 «Бизнес-информатика» / Ю.Н. Ложкова; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. – Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2017. – 45 с. Методические указания к лабораторным работам подготовлены на кафедре «Экономика предпринимательства» предназначены для студентов всех форм обучения направления бакалавриата 38.03.05 «Бизнес-информатика» и являются руководством к выполнению их студентами. В дальнейшем могут быть использованы в ходе дипломного проектирования, также они могут быть полезны преподавателям смежных дисциплин и разработчикам программного обеспечения. УДК 004.4:338.22(076) ББК 32.973.26-018.2:65.050.2 Методические рекомендации издаются в авторской редакции. Рассмотрены и одобрены на заседании кафедры ЭП Протокол № 169 от 01.09.2017 г. © Ложкова Ю.Н., 2017 © БТИ АлтГТУ, 2017 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 4 1 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. ЗНАКОМСТВО С CASE-СРЕДСТВОМ VISUAL PARADIGM FOR UML. РАЗРАБОТКА ДИАГРАММЫ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ...................................................................... 5 2 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. РАЗРАБОТКА ДИАГРАММЫ КЛАССОВ .............................................................................................................. 14 3 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. РАЗРАБОТКА ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЙ ........................................................................................................ 25 4 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. РАЗРАБОТКА ДИАГРАММЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТЕЙ ............................................................................................... 29 5 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5. РАЗРАБОТКА ДИАГРАММ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ........................................................................................... 32 6 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6. РАЗРАБОТКА ДИАГРАММЫ КОМПОНЕНТОВ .................................................................................................. 36 7 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7. РАЗРАБОТКА ДИАГРАММЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ..................................................................................................... 39 8 ПЕРЕЧЕНЬ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ НА ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ .................................................... 42 ЛИТЕРАТУРА ....................................................................................................... 43 4 ВВЕДЕНИЕ Лабораторные работы по учебной дисциплине имеют своей целью: − закрепление, углубление и расширение знаний студентов в процессе выполнения конкретных практических задач; − овладение практическими приемами по учебной дисциплине на современном уровне; − развитие у студентов профессиональных навыков, а также практическое овладение методами автоматизированной обработки данных; − приобретение умений и навыков использования средств вычислительной техники при обработке данных. Правила техники безопасности и охраны труда по комплексу лабораторных работ: соответствуют правилам работы с электрическими приборами. Общие правила к оформлению отчетов о работах: на первой странице пишется заглавие, указывается цель и объем работы в часах, ф.и.о. студента, группа, дата выполнения. Работа оформляется в последовательности, приведенной в методических указаниях. Текст работы оформляется на ПЭВМ с использованием средств текстового процессора и выводится на принтер на листах формата А4 с соблюдением ГОСТ 2.105, ГОСТ 8.417 и ГОСТ 7.1. Лабораторные работы по дисциплине «Предметно-ориентированные экономические информационные системы» проходят в компьютерном классе с использованием case-средства визуального UML моделирования Visual Paradigm for UML (VP-UML). VP-UML предлагает объектно-ориентированный подход к анализу и проектированию систем различной сложности и позволяет создавать UML- диаграммы в полностью визуализированной среде разработки посредством простых drag&drop операций. Основная цель методических указаний – способствовать получению студентами практических навыков в области проектирования информационных систем с использованием объектно-ориентированного подхода (с применением методологии UML). 5 1 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. ЗНАКОМСТВО С CASE- СРЕДСТВОМ VISUAL PARADIGM FOR UML. РАЗРАБОТКА ДИАГРАММЫ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Цель лабораторной работы: в ходе выполнения лабораторной работы студент должен ознакомиться с возможностями case-средства Visual Paradigm for UML 7.1, освоить основные принципы создания диаграмм вариантов использования. Задачи: Изучить среду case-средства Visual Paradigm for UML 7.1. Получить навыки создания диаграммы вариантов использования. Общие сведения. Описание потоков событий и разработка вариантов использования На рисунке 1.1 показан пример диаграммы вариантов использования для предметной области «Поликлиника». На данной диаграмме человеческие фигурки обозначают действующих лиц (актеры/актанты), овалы – варианты использования (функции, реализуемые системой), а линии и стрелки - различные связи между актерами и вариантами использования. Однако, для того чтобы фактически разработать систему, потребуются более конкретные детали. Эта детали описываются в документе, называемом «поток событий» (flow of events). Целью потока событий является документирование процесса обработки данных, реализуемого в рамках варианта использования. Этот документ подробно описывает, что будут делать пользователи системы и что - собственно система. Хотя поток событий и описывается подробно, он не должен зависеть от реализации. Цель – описать то, что (а не как) будет делать система. Обычно поток событий включает: − краткое описание; − предусловия (pre-conditions); − основной поток событий; − альтернативный поток событий; − постусловия (post-conditions). 6 Рисунок 1.1 – Диаграмма вариантов использования «Поликлиники» Краткое описание Каждый вариант использования должен иметь краткое описание того, что он будет делать. Например, вариант использования «Осуществить прием пациента» может содержать следующее описание: Вариант использования «Осуществить прием пациента» позволяет врачу поставить диагноз осматриваемому пациенту, определить и назначить лечение, выписать в случае необходимости рецепт и/или листок по потере трудоспособности; медсестре занести информацию приема в личную карточку пациента; пациенту посетить в назначенное время врача. Предусловия Предусловия варианта использования – это такие условия, которые должны быть выполнены, прежде чем вариант использования начнет выполняться сам. Например, таким условием может быть выполнение другого варианта использования или наличие у пользователя прав доступа, требуемых для запуска данного. Не у всех вариантов использования бывают предусловия. С помощью предусловий можно документировать порядок выполнения диаграмм использования. Так, предусловием одного варианта использования может быть то, что в это время должен выполняться другой. Предусловием варианта использования «Осуществить прием пациента» является выполнение вариантов использования «Оформить карточку 7 пациента», «Зарегистрировать страховой полис» и «Оформить талон на прием к врачу». Основной и альтернативный потоки событий Конкретные детали вариантов использования описываются в основном и альтернативных потоках событий. Поток событий поэтапно описывает, что должно происходить во время выполнения заложенной в варианты использования функциональности. Поток событий уделяет внимание тому, что будет делать система, а не как она будет делать это, причем описывает все это с точки зрения пользователя. Основной и альтернативный потоки событий включают следующее описание: каким образом запускается вариант использования; различные пути выполнения варианта использования; нормальный, или основной, поток событий варианта использования; отклонения от основного потока событий (так называемые альтернативные потоки); потоки ошибок; каким образом завершается вариант использования. Например, поток событий варианта использования «Осуществить прием пациента» может выглядеть следующим образом: Основной поток Вариант использования начинается, когда пациент приходит на прием к врачу. Пациент должен передать врачу талон на прием. Если талон отсутствует, то выполняется альтернативный поток событий А1. Врач уточняет у пациента, является ли прием первым. Если прием повторный, то врач просматривает результаты проведенных анализов. Врач выслушивает жалобы пациента. Врач/медсестра вносит сведения в личную карточку пациента. Полученных сведений достаточно для постановки диагноза. Если информации недостаточно, то альтернативный поток событий А2. Врач ставит диагноз пациенту. Врач определяет вид лечения для пациента. Врач назначает лекарство пациенту. Если на лекарство требуется рецепт, то выполняется альтернативный поток событий А3. Врач уточняет необходимость открытия листка потери трудоспособности. Если такая необходимость существует, то выполняется альтернативный поток событий А4. Вариант использования завершается. Альтернативный поток А1. Пациент не оформил талон на прием к врачу Врач информирует пациента о том, что обязательным условием посещения врача является наличие талона амбулаторного пациента, оформляемого в регистратуре. Врач возвращает пациенту медицинскую карточку. 8 Вариант использования завершается. Альтернативный поток А2. Информации для постановки диагноза недостаточно Врач выписывает направления на анализы. Медицинская карточка пациента остается у лечащего врача. Вариант использования завершается. Альтернативный поток А3. Требуется рецепт на лекарство На специальном бланке за подписью и печатью врача, с указанием даты, выписывается рецепт на требуемое лекарство. Вариант использования завершается. Альтернативный поток A4. Врач открывает листок по потере трудоспособности 1. На бланке строгой отчетности врач указывает дату открытия документа. На основании поставленного диагноза определяется срок потери трудоспособности. Листок потери трудоспособности регистрируется в регистратуре. Вариант использования завершается. Постусловия Постусловиями называются такие условия, которые, если они существуют в потоке событий, всегда должны быть выполнены после завершения варианта использования. например, в конце варианта использования можно пометить флажком какой-нибудь переключатель. Информация такого типа вводит в состав постусловий. Как и для предусловий, с помощью постусловий можно вводить информацию о порядке выполнения вариантов использования системы. Если, например, после одного из вариантов использования должен всегда выполняться другой, это можно описать как постусловие. Такие условия имеются не у каждого варианта использования. Постусловием варианта использования «Осуществить прием пациента» является выполнение варианта использования «Пройти назначенное лечение». Разработка диаграммы вариантов использования в Visual Paradigm for UML Visual Paradigm for UML (VP-UML) представляет собой case-средство визуального UML-моделирования. VP предлагает объектно- ориентированный подход к анализу и проектированию систем различной сложности и позволяет создавать множество типов диаграмм в полностью визуализированной среде разработки посредством простых drag&drop операций. При запуске VP-UML предложит открыть существующий проект или выбрать тип вновь создаваемой диаграммы (рисунок 1.2). 9 Рассмотрим подробнее некоторые особенности создания диаграмм в Visual Paradigm for UML. Диаграммы в VP-UML можно создавать как в оконном, так и в полноэкранном режиме. Переключение в полноэкранный режим производится выбором в меню «View» команды «Full Screen» или нажатием клавиши «F11». Повторное выполнение команды возвращает оконный режим проектирования. Рисунок 1.2 – Стартовое окно Visual Paradigm for UML 7.1 Community Edition VP-UML позволяет создавать элементы диаграмм и связи графическим способом с помощью мыши. Для этого в программе существуют определенные графические знаки – «жесты», рисуя которые, пользователь может получить необходимую фигуру в области построения простым движением мыши, не прибегая к использованию панели элементов и прочих меню. Чтобы получить таким образом элемент, нужно зажать правую кнопку мыши и нарисовать один из графических знаков. Для создания новой диаграммы вариантов использования нужно выбрать соответствующую строку в списке вновь создаваемых диаграмм (в нашем случае – «New Use Case Diagram»). После создания новой диаграммы определится её имя (см. рисунок 1.3). Рисунок 1.3 – Назначение нового имени 10 Для создания элемента следует выбрать его в панели объектов диаграммы щелчком мыши, затем, вторым щелчком на области построения элемент может быть добавлен в диаграмму (рисунок 1.4). Рисунок 1.4 – Создание актера После создания очередного элемента, ему присваивается имя по умолчанию, которое может быть изменено сразу или впоследствии, по двойному щелчку на элементе. Имя (и другие свойства) также можно задать в панели свойств объектов (Property) в левой части окна программы (рисунок 1.5). Рисунок 1.5 – Окно свойств «Создание связей» Для создания новой связи выберите тип связи в панели объектов, щелкните на объекте-источнике, далее – на связываемом с ним объекте. 11 При построении связей следует учитывать, что в VP-UML имеется функция автоматической проверки синтаксиса UML, которая не позволяет создавать неверные связи между объектами (см. рисунок 1.6). Рисунок 1.6 – Процесс проверки Каждый существующий объект диаграммы имеет ресурсоориентированный интерфейс, позволяющий создавать новый, связанный с ним, объект или связь (рисунок 1.7). Рисунок 1.7 – Создание нового варианта использования Для каждой связи можно установить собственный стиль. Для этого необходимо в контекстном меню связи выбрать Styles and Formatting – Connector Style и в появившемся списке выбрать один из шести предложенных типов. В этом же меню задается стиль отображения подписи связи (только по горизонтали, По горизонтали и вертикали, Параллельно линии связи и т. д.) (рисунок 1.8). 12 Рисунок 1.8 – Определение стиля (первый вариант) Второй способ задания стиля отображения связи – через панель свойств объектов диаграммы. Сначала в области диаграммы выбирается связь, затем, в панели свойств, определяется ее стиль (рисунок 1.9). Рисунок 1.9 – Определение стиля (второй вариант) Экспорт диаграммы Готовую диаграмму можно полностью или частично копировать в формате изображения JDG или EMF в буфер обмена для экспорта в другое приложение. Для этого следует выделить нужные объекты или всю диаграмму (Ctrl+A) и в контекстном меню выбрать команду «Copy – Copy to 13 Clipboard as Image». Данная команда дублируется комбинацией клавиш Ctrl+Alt+C. После выполненных действий изображение диаграммы готово к вставке в другом приложении. Иногда, если диаграмма слишком большая, возникает необходимость ориентироваться в ней. Для этого в VP-UML предназначена панель просмотра области диаграммы (Diagram Overview), расположенная в виде вкладки, соседней по отношению к вкладке свойств объектов диаграммы. Панель просмотра показывает всю область построения диаграммы, выделяя ту ее часть, которую видит в данный момент пользователь. Сохранение проекта В рамках одного проекта можно создавать множество диаграмм различных типов. Доступ к диаграммам проекта осуществляется c помощью Навигатора (Diagram Navigator), представляющего собой иерархический список в левой части окна программы. Для сохранения вашего проекта выберите пункт меню File – Save Project, открывающий диалог сохранения проекта. Содержание работы Ознакомиться с теоретическими вопросами построения диаграммы вариантов использования. Построить с помощью программного средства Visual Paradigm for UML 7.1 диаграмму вариантов использования для предметной области «Поликлиника». Осуществить построение диаграммы вариантов использования согласно индивидуальному заданию. Подготовить отчет по созданным диаграммам. Требования к отчету Отчет по лабораторной работе оформляется в печатном виде. Защита лабораторной работы включает в себя проверку знания студентом теоретического материала, а также практической части лабораторной работы. Отчет должен включать: название работы, ее задачи и описание последовательности выполнения; документ «Поток событий»; диаграмму вариантов использования для предметной области согласно выданному индивидуальному заданию. 14 2 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. РАЗРАБОТКА ДИАГРАММЫ КЛАССОВ Цель работы: Изучить теоретические основы создания диаграммы классов. Освоить принципы построения диаграммы классов в Visual Paradigm for UML 7.1. Задачи: − Научиться создавать классы. − Изучить основные стереотипы классов. − Научиться устанавливать отношения между классами. − Разработка диаграммы классов Диаграмма классов определяет типы классов системы и различного рода статические связи, которые существуют между ними. На диаграммах классов изображаются также атрибуты классов, операции классов и ограничения, которые накладываются на связи между классами. Класс описывает группу объектов системы, имеющих одинаковые свойства (атрибуты), схожее поведение (операции), типы отношений с другими объектами и семантику. Стереотипы – это механизм, позволяющий разделять классы на категории. В языке UML основными стереотипами являются: Boundary (граничный класс) – это классы, объекты которых расположены на границе системы и окружающей среды. Они включают все формы, отчеты, интерфейсы с аппаратурой (такой, как принтеры или сканеры) и другими системами. Entity (классы-сущности) моделируют основные понятия (абстракции) предметной области, содержащие долгоживущую, нередко сохраняемую информацию. Обычно для каждого класса-сущности создают таблицу в базе данных. Control (управляющие классы) отвечают за координацию, порядок последовательности, взаимодействия других классов. Обычно у каждого варианта использования имеется один управляющий класс, контролирующий последовательность событий этого варианта использования. Диаграмма классов предметной области «Поликлиника» показана на рисунке 2.1. 15 Рисунок 2.1 – Диаграмма классов предметной области «Поликлиника» Класс «Пациенты» предназначен для хранения в нем информации о пациентах, прикрепленных к поликлинике. В нижней части класса содержатся операции, выполняемые над его объектами (атрибутами), в данном случае – над сведениями о пациентах. Класс «Врачи» содержит информацию о врачах поликлиники. В классе «Лечение» содержатся сведения о лечении каждого конкретного пациента. Классы «Вид лечения» и «Тип врача» имеют стереотип «Enumeration» (перечисление). Класс «Отделения» служит для хранения в нем справочной информации об отделениях поликлиники. Класс «Участок» предназначен для хранения в нем справочной информации об участках города, обслуживаемых поликлиникой. Классы «Больничные листы», «Талоны» и «Рецепты» связаны связью агрегации с классом «Прием пациентов». Класс «Тумба» является граничным классом. Класс «Платные услуги» является дочерним класса «Услуги». Разработка диаграммы классов в Visual Paradigm for UML 1. Для создания диаграммы классов средствами VP-UML в новом проекте необходимо в списке диаграмм (UML Diagrams), находящемся в правой части стартовой страницы проекта выбрать строку New Class Diagram. Для 16 добавления новой диаграммы в существующий (открытый) проект достаточно в меню File New Diagram UML Diagrams выбрать тип создаваемой диаграммы или нажать соответствующую диаграмме кнопку панели инструментов Diagram (см. рисунок 2.2). 2. Задаем имя созданной диаграмме классов: «Поликлиника». Рисунок 2.2 – Окно создания новой диаграммы классов 3. Построение диаграммы начнем с создания класса «Прием пациентов». Для этого, в панели объектов, необходимо щелчком мыши выбрать элемент «Class», затем вторым щелчком на области построения диаграммы добавить элемент в диаграмму и определить ему имя «Приём пациентов». Созданный класс имеет стандартный, прямоугольный вид (рисунок 2.3). Рисунок 2.3 – Класс «Прием пациентов» Класс «Приём пациентов» содержит атрибуты и операции согласно рисунку 2.3. Для добавления атрибута выберите пункт контекстного меню класса Add – Attribute или, выделив класс, нажмите Alt+Shift+A. 17 Примечание. Атрибуты класса могут иметь определенный тип (типы атрибутов класса аналогичны основным типам переменных в программировании), который задается свойством Type атрибута в инспекторе свойств (рисунок 2.4). Рисунок 2.4 – Задание типов атрибутов Добавить операцию в класс можно выбрав в контекстном меню класса команду Add – Operation, или комбинацией Shift+Alt+O (элемент должен быть предварительно выделен). 4. Следующий шаг – создание класса «Пациент». Воспользуемся для этого встроенным меню класса «Приём пациентов», которое доступно после выделения элемента мышью. В меню кликните по иконке, соответствующей команде создания нового элемента (Generic Resource) (рисунок 2.5). Рисунок 2.5 – Команды создания нового связанного элемента 18 Для создания нового класса, связанного с существующим посредством ассоциации, выберите команду Association – Class меню создания элемента (рисунок 2.6). Рисунок 2.6 – Окно создания ассоциации Результатом выполнения команд является новый класс диаграммы, связанный с классом «Приѐм пациентов» посредством ассоциации (рисунок 2.7). Рисунок 2.7 – Создание класса «Пациент», связанного с классом «Прием пациентов» 19 Задайте новому классу имя «Пациент». Примечание. Для каждого элемента диаграммы можно выбрать способ привязки маркера связи. Способ привязки определяется в окне «Выбор стиля маркера связи» (Select Connection Point Style), доступ к которому осуществляется командой Styles and Formatting –– Connection Point... контекстного меню элемента или группы элементов диаграммы. В окне можно выбрать один из стилей - привязка по контуру элемента (Round the shape) или привязка к центру (Follow center) (рисунок 2.8). Рисунок 2.8 – Окно выбора способа привязки маркера связи Примечание. Привязку связи элемента (группы элементов) можно настроить и в инспекторе свойств левой части окна программы (рисунок 2.9) или вручную, перетаскивая и «прикрепляя» связь к элементу нажатием специальной кнопки (рисунок 2.10). Рисунок 2.9 – Определение типа привязки в инспекторе свойств 20 Рисунок 2.10 – Настройка «вручную» Теперь настроим кратность (multiplisity) ассоциации элементов «Приём пациентов» и «Пациент». Кратность настраивается определением ее параметров в окне «Свойства ассоциации» (Association Specification), открыть которое можно командой контекстного меню ассоциации «Open Specification...», или выделив нужную ассоциацию и нажав клавишу «Enter». В верхней части окна можно задать кратность ассоциации для источника (свойство Multip случае кратность равна 1 (всегда только один объект). В нижней части окна свойств ассоциации задается кратность для приемника (значение 1 для элемента «Пациент») (рисунок 2.11). Рисунок 2.11 – Задание кратности для источника В нижней части окна свойств ассоциации задается кратность для приемника (значение 1 для элемента «Пациент») (рисунок 2.12). 21 Рисунок 2.12 – Задание кратности для источника Аналогично пп. 4 и 5, согласно рисунку 2.12, создайте классы: «Участок», «Адреса» «Врач», «Отделение», «Кабинет», «График дежурств», «Лечение», «Рецепты», «Больничные листы», «Талоны» и «Платные услуги». Определите созданным классам соответствующие атрибуты и операции. Добавьте в диаграмму класс «Тип врача». В нашем случае, данный элемент имеет стереотип Enumeration (перечисление). В терминологии UML в основе понятия «стереотип» заложено расширение словаря UML, позволяющее разработчику создавать новые типы строительных блоков, порождая их от существующих. Чтобы определить классу стереотип перечисления, выполните команду «Stereotypes Stereotypes» контекстного меню элемента и примените к классу находящийся в списке слева стереотип «enumeration» (рисунок 2.13). 22 Рисунок 2.13 – Задание стереотипа Закройте окно свойств класса нажатием кнопки «ОК». Таким образом, класс приобрел стереотип перечисления, о чем свидетельствует метка << enumeration >> в его заголовке (рисунок 2.14). Рисунок 2.14 – Назначение стереотипа << enumeration >> классу «Тип врача» Процесс создания класса «Вид лечения» аналогичен созданию класса «Тип врача». Последний создаваемый класс в рамках данного задания – «Терминал». Этот объект является граничным классом (boundary), то есть служит для моделирования взаимодействия между системой и ее актантами (пользователями). Для определения классу стереотипа Boundary выполните команду Stereotypes boundary контекстного меню класса (см. рисунок 2.15). 23 Рисунок 2.15 – Присвоение стереотипа «Boundary» В результате, класс «Терминал» приобретает следующий вид (рисунок 2.16). Рисунок 2.16 – Класс «Терминал» 9. Для связывания родительского («Услуги») и дочернего («Платные услуги») класса выберите в панели элементов тип связи «Обобщение» (Generalization), затем щелкните мышью на классе «Услуги» и, не отпуская клавиши, проведите связь к потомку. Задайте имя связи «наследует» (см. рисунок 2.17). Рисунок 2.17 – Создание родительского и дочернего классов 24 10. Лечение не может быть назначено пациенту без предварительного осмотра его на приёме, поэтому между классами «Приём пациентов» и «Лечение» необходимо определить композицию. Для этого выделите класс «Приём пациентов» и выполните команду Composition – Class встроенного меню элемента (рисунок 2.18). Рисунок 2.18 – Задание композиции Выполнение команды откроет окно, где нужно ввести имя класса, к которому строиться связь. Если класс, который необходимо включить в композицию, уже создан в области построения, программа, после ввода первых символов имени, предложит выбрать его из списка (рисунок 2.19). Рисунок 2.19 – Предлагаемый список классов для подстановки Для построенной композиции определите имя – «создает». Талоны, рецепты и больничные листы являются неотъемлемой частью приёма, но могут существовать и после его завершения. Поэтому класс «Приём пациентов» связан с классами «Талоны», «Рецепты» и «Больничные листы» отношением агрегации. Наконец, определите согласно рисунку 2.1, оставшиеся отношения между классами диаграммы, указав в случае необходимости их кратность. Конечный вид построенной вами диаграммы классов должен соответствовать модели анализа, представленной на рисунке 2.1. Сохраните диаграмму/проект. 25 Содержание работы 1. Ознакомиться с теоретическими вопросами построения диаграммы классов. 2. Построить с помощью программного средства Visual Paradigm for UML диаграмму классов для предметной области «Поликлиника». 3. Осуществить построение диаграммы классов согласно индивидуальному заданию. 4. Продемонстрировать преподавателю созданные диаграммы. Требования к отчету Отчет по лабораторной работе оформляется в печатном виде. Защита работы включает в себя проверку знания студентом теоретического материала, а также практической части лабораторной работы. Отчет должен включать: − диаграмму классов для предметной области согласно выданному индивидуальному заданию; − описание каждого класса (его назначение, описание атрибутов, операций); − описание связей между классами. Все примеры должны быть сохранены на сетевом диске или на диске студента. 3 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. РАЗРАБОТКА ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЙ Цель работы: Изучить теоретические основы создания диаграммы состояний. Освоить принципы построения диаграммы состояний в Visual Paradigm for UML 7.1. Задачи: 1. Изучить основные типы состояний. 2. Научиться создавать состояния. 3. Научиться создавать переходы. 4. Разработка диаграммы состояний На рисунке 3.1 показана диаграмма состояний для класса «Врач». На рисунке 3.2 приводится пример диаграммы состояний для пациента, на которой можно наблюдать процесс перехода пациента из одного состояния в другое. На диаграмме имеются два специальных состояния – начальное (start) и конечное (stop). На диаграмме состояний может быть одно и только одно начальное состояние. В тоже время может быть столько конечных состояний, сколько вам нужно, или их может не быть вообще. Когда объект находится в каком-то конкретном состоянии; могут выполняться различные процессы. Процессы, происходящие в момент, когда объект находится в определенном состоянии, называются действиями (actions). Заключенное в квадратных 26 скобках условие (сторожевое условие, guard condition) определяет, когда может произойти переход из одного состояния в другое (рисунок 3.1). Рисунок 3.1 – Диаграмма состояний для класса «Врач» Рисунок 3.2 – Диаграмма состояний для класса «Пациент» Разработка диаграммы состояний в Visual Paradigm for UML 1. Для создания диаграммы состояний в проекте VP-UML, выберите пункт State Machine Diagram стартового окна проекта, или выполните команду File New Diagram — UML Diagrams — State Machine Diagram главного меню существующего проекта. Выполнение команды откроет 27 соответствующую панель элементов и пустую область построения, разместив на ней начальное состояние 2. Построим диаграмму состояний для класса «Пациент». Согласно рисунку 3.2, класс имеет состояния: «Незарегистрированный», «Зарегистрированный», «Записан на прием», «На приеме», «Лечится, Вылечен». Вынесем на область построения элемент «Состояние» (State) и присвоим его имени значение «Незарегистрированный». Далее, свяжем созданный элемент с начальным состоянием (см. рисунок 3.3) посредством перехода (кнопка панели инструментов). Рисунок 3.3 – Событие «Незарегистрированный» Аналогично добавьте в диаграмму состояние «Зарегистрированный», при этом пациент может переходить в данное состояние как из начального, так и из состояния «Незарегистрированный». При переходе из состояния «Незарегистрированный» обязательным условием перехода является сторожевое событие «Оформитъ карточку», что нужно учесть при задании имени перехода. Далее, создайте состояние «Записан на приём». На рисунке 3.2 видно, что в данном состоянии происходят определенные действия. Добавить действия в элемент состояния можно посредством определения значений полей Entry, Do и Exit Activity вкладки General окна свойств элемента (рисунок 3.4). Рисунок 3.4 – Состояние «Записан на приём» При нажатии кнопки «Edit» поля действия открывается окно его свойств, в котором определяются имя действия, а также пред- и постусловия, при их наличии (рисунок 3.5). 28 Рисунок 3.5 – Основные свойства действия состояния «Записан на приём» Более удобный способ доступа к настройкам действий обеспечивает инспектор свойств элементов, расположенный в левой части окна программы. Состояния «На приёме», «Лечится» и «Вылечен», с соответствующими событиями и условиями строятся аналогично описанным лабораторной работе № 2. В итоге, диаграмма состояний класса «Пациент» имеет вид, представленный на рисунке 3.2. Диаграмма состояний для моделирования поведения врача представлена на рисунке 3.1 и строится аналогично предыдущей диаграмме. Отличительной особенностью данной диаграммы является наличие составных состояний, для создания которых достаточно в панели инструментов выбрать Примечание. Графический способ построения позволяет создавать не только объекты диаграммы, но и связи между ее элементами. Для построения связи между существующими элементами в рамках любого вида диаграммы достаточно зажав правую клавишу мыши провести линию от исходного элемента к конечному. Примечание. Дополнительно, функция позволяет создавать новые, связанные объекты. Такой элемент создается проведением графического маркера от существующего элемента в пустую область диаграммы, с последующим выбором в отобразившемся меню типа связи и вида связываемого объекта. Примечание. В масштабе элементов функция реализует добавление атрибутов (направление линии - справа-налево) и операций (слева-направо). 29 Содержание работы 1. Ознакомиться с теоретическими вопросами построения диаграмм состояний. 2. Построить с помощью программного средства Visual Paradigm for UML диаграмму состояний для предметной области «Поликлиника». 3. Осуществить построение диаграммы состояний согласно индивидуальному заданию. Требования к отчету Отчет по лабораторной работе оформляется в печатном виде. Защита работы включает в себя проверку знания студентом теоретического материала, а также практической части лабораторной работы. Отчет должен включать: − диаграмму состояний для предметной области согласно выданному индивидуальному заданию; − описание разработанной диаграммы. Все примеры должны быть сохранены на сетевом диске или на диске студента. 4 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. РАЗРАБОТКА ДИАГРАММЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТЕЙ Цель работы: в ходе выполнения лабораторной работы студент должен освоить основные принципы создания диаграммы деятельностей. Задачи: 1. Изучить основные компоненты диаграммы деятельностей. 2. Научиться создавать диаграмму деятельностей. 3. Разработка диаграммы деятельностей Диаграммы деятельностей особенно полезны в описании поведения, включающего большое количество параллельных процессов. Самым большим достоинством диаграмм деятельностей является поддержка параллелизма. Самый большой их недостаток заключается в том, что связи между действиями и объектами просматриваются недостаточно четко. На рисунке 4.1 представлена диаграмма деятельностей для сотрудника регистратуры. Деятельность сотрудника начинается, когда пациент впервые приходит в поликлинику для прохождения медицинского обслуживания. Пациент обращается в регистратуру. Сотрудник регистратуры уточняет, зарегистрирован ли пациент в поликлинике. Если нет, то необходимо оформить пациенту новый бланк и внести в него паспортные сведения и данные страхового полиса. Затем сотрудник регистратуры по адресу прописки гражданина определяет номер участка пациента, тем самым, прикрепляя его за определенными врачами. Деятельность регистратора по оформлению пациента на прием к врачу начинается, когда пациент обращается в регистратуру с просьбой о приеме у определенного 30 специалиста. Регистратор определяет время работы нужного врача. Затем формирует пациенту талон амбулаторного больного. На этом деятельность завершается. Рисунок 4.1 – Диаграмма деятельностей сотрудника регистратуры Разработка диаграммы деятельностей в Visual Paradigm for UML Нажатием соответствующей кнопки на панели Diagram создайте область построения для диаграммы деятельностей и присвойте ей имя «Деятельность сотрудника регистратуры». С помощью элементов диаграммы деятельности, представленной на рисунке 4.1, постройте диаграмму деятельностей сотрудника регистратуры, используя элементы (рисунок 4.2). 31 Рисунок 4.2 – Элементы диаграммы деятельностей в Visual Paradigm for UML Содержание работы 1. Ознакомиться с теоретическими вопросами построения диаграмм деятельностей. 2. Построить с помощью программного средства Visual Paradigm for UML диаграмму деятельностей для предметной области «Поликлиника». 3. Осуществить построение диаграммы деятельностей согласно индивидуальному заданию. Требования к отчету Отчет по лабораторной работе оформляется в печатном виде. Защита работы включает в себя проверку знания студентом теоретического материала, а также практической части лабораторной работы. Отчет должен включать: − диаграмму деятельностей для предметной области согласно выданному индивидуальному заданию; − описание разработанной диаграммы; − ответы на контрольные вопросы. Все примеры должны быть сохранены на сетевом диске или на диске студента. 32 5 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5 РАЗРАБОТКА ДИАГРАММ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Цель работы: Освоить технологию создания диаграмм взаимодействия. Задачи: 1. Изучить основные компоненты диаграммы последовательности. 2. Научиться создавать диаграмму последовательности. 3. Научиться создавать диаграмму коммуникации. 4. Диаграммы взаимодействия Диаграммы взаимодействия описывают поведение взаимодействующих групп объектов. Как правило, диаграмма взаимодействия охватывает поведение объектов в рамках только одного варианта использования. На такой диаграмме отображается ряд объектов и те сообщения, которыми они обмениваются между собой. Для моделирования различных аспектов взаимодействия объектов в языке UML используются соответствующие диаграммы: взаимодействия объектов можно рассматривать во времени, тогда для представления временных особенностей передачи и приема сообщений между объектами используется диаграмма последовательности (sequence diagram); можно рассматривать структурные особенности взаимодействия объектов. Для представления структурных особенностей передачи и приема сообщений между объектами используется диаграмма коммуникации (communication diagram). В нотации UML 1.x она носит название «диаграмма кооперации» (collaboration diagram). Диаграмма последовательности Диаграммы последовательности отражают поток событий, происходящих в рамках варианта использования. Нормальный сценарий оформления талона на прием показан на рисунке 5.1. Под сценарием понимается конкретный экземпляр потока событий. Рисунок 5.1 – Фрагмент диаграммы последовательности 33 Разработка диаграммы последовательности в Visual Paradigm for UML Для создания диаграммы последовательности выберите пункт New Sequence Diagram стартового окна проекта, либо, в главном меню программы, пункт File New Diagram UML Diagrams Sequence Diagram. Добавить новую диаграмму последовательности в проект также можно нажатием соответствующей кнопки (New Sequence Diagram) панели инструментов Diagram. После создания области построения определите ей имя «Приём пациента». Построение диаграммы начнем с последовательного размещения на ней объектов, с одновременным определением сообщений, которыми взаимосвязанные элементы системы обмениваются между собой в процессе своего функционирования. Первым объектом последовательности является «Пациент». «Пациент» - актант, инициирующий действия объектов системы. Для создания актера, выберите в панели элементов соответствующий объект – после чего щелкните мышью в области построения (по умолчанию, вместе с объектом создается принадлежащая ему линия жизни). «Пациент» инициирует функционирование системы, отправляя «сообщение» актеру «Сотрудник регистратуры». Для отображения сообщений в диаграмме последовательности используют линии-стрелки. По аналогии с п.1 добавьте в диаграмму действующее лицо «Сотрудник регистратуры», расположив его правее созданного ранее. Следующий объект проектируемой последовательности варианта использования – «Карточки пациентов». Добавить подобный элемент в диаграмму можно посредством выбора его в панели объектов (прямоугольник со штрихпунктирной линией – стандартное отображение объекта в диаграмме последовательности), и последующим щелчком на области построения. Элемент последовательности «Приём» добавляется в диаграмму аналогично предыдущему. Наконец, создайте объект «Врач», представляющий собой, как и объект «Пациент», актанта системы. Пользуясь объектным меню и согласно Рисунок, создайте сообщения между актантами «Пациент» и «Сотрудник регистратуры». Программа предложит список, из которого можно выбрать линию жизни объекта, принимающего сообщение (или создать новый объект – пункт New LifeLine списка). Примечание. Сообщения также могут быть созданы посредством выбора соответствующего объекта панели инструментов диаграммы. После создания, сообщения можно перемещать по линиям жизни указателем мыши, устанавливая тем самым требуемое время выполнения операций. 34 Остальные сообщения последовательности создаются по аналогии. Диаграмма коммуникации Структура взаимодействия объектов проектируемой системы представлена на рисунке 5.2. Рисунок 5.2 – Структура взаимодействия объектов системы Разработка диаграммы коммуникации в Visual Paradigm for UML Для создания диаграммы коммуникаций в открытом проекте достаточно выбрать в панели Diagram кнопку с соответствующей пиктограммой (рисунок 5.3). Рисунок 5.3 – Создание диаграммы коммуникаций 1. Для вновь созданной диаграммы введите имя «Приём пациентов». Элементами диаграммы, в рамках данного задания, являются следующие объекты: – актант, участвующий во взаимодействии; – экземпляр конкретного классификатора взаимодействия. 35 2. Создайте объекты actor («Пациент», «Сотрудник регистратуры» и «Врач») и LifeLine («Приём» и «Карточки пациентов»). Расположите их в области построения в соответствии с рисунком 5.2. Примечание. Добавление различных объектов в диаграмму коммуникации ничем не отличается от аналогичных рассмотренных выше процедур для объектов других диаграмм. 3. Определите связи между всеми объектами коммуникации (рисунок 5.4). Рисунок 5.4 – Задание связей на диаграмме коопераций 4. Классификатор «Карточки пациентов» имеет дугу, означающую самоделегирование. Примечание. Самоделегирование распространено в объектно- ориентированных системах. Объекты предлагают ряд открытых сервисов (открытых операций), которые могут быть вызваны клиентскими объектами. Но, как правило, они также имеют и закрытые «вспомогательные» операции, разработанные специально для вызова самим объектом. В данном примере линия жизни «Карточки пациентов» посылает себе сообщение «Найти карточку», чтобы найти карту пациента, если таковая существует. Закрытые операции объекта могут быть вызваны только самим объектом средствами самоделегирования. Для создания дуги выберите в панели элементов диаграммы, затем щелкните на объекте, для которого её следует определить («Карточки пациентов») и, удерживая клавишу мыши, завершите связь на том же объекте. 5. Для создания сообщения, выберите объект элементов, после чего щелкните на связи, через которую осуществляется передача сообщения (например, между объектами «Пациент» и «Сотрудник регистратуры»). 36 После того, как связь создана, программа предложит ввести её имя. Все сообщения на диаграмме коммуникации автоматически нумеруются в порядке их отправления/получения. После создания сообщения, связь выглядит следующим образом. Примечание. Графический символ сообщений (стрелку) и их заголовки можно свободно перемещать по области построения мышью, обеспечивая тем самым диаграмме необходимый внешний вид. 6. Сообщение-ответ создается выбором объекта панели инструментов и последующим щелчком мыши на связи между объектами взаимодействия. Создайте сообщения для остальных участников коммуникации. Сохраните проект. Содержание работы 1. Ознакомиться с теоретическими вопросами построения диаграмм взаимодействия. 2. Построить с помощью программного средства Visual Paradigm for UML диаграмму последовательности для предметной области «Поликлиника». 3. Построить с помощью программного средства Visual Paradigm for UML диаграмму коммуникации для предметной области «Поликлиника». 4. Осуществить построение диаграмм взаимодействия согласно индивидуальному заданию. Требования к отчету Отчет по лабораторной работе оформляется в печатном виде. Защита лабораторной работы включает в себя проверку знания студентом теоретического материала, а также практической части. Отчет должен включать: − диаграмму последовательности для предметной области согласно выданному индивидуальному заданию; − диаграмму коммуникации предметной области согласно индивидуальному заданию; описание разработанных диаграмм. Все примеры должны быть сохранены на сетевом диске или на диске студента. 6 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 1 2 |