Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Проектирование наследуемых систем

Практически все наследуемые системы были созданы до того, как объектно-ориентированный подход стал широко использоваться при создании ПО. Поэтому, вместо того чтобы представлять собой совокупность взаимосвязанных объектов, программы в таких системах структурированы как множество подпрограмм и функций. Каждая подпрограмма обеспечивает определенную часть функциональности системы и в случае необходимости вызывается другими подпрограммами. В некоторых же языках программирования подпрограммы оперируют собственными данными, имея в то же время доступ к совместно используемым данным. В других языках (например, ранние версии COBOL) для всех подпрограмм открыт совместный доступ к общим данным.

Стратегия функционально-ориентированного проектирования ПО предусматривает декомпозицию программ на ряд функций и подпрограмм, взаимодействующих с централизованной совместно используемой памятью (рис. 26.6.). Информация о локальном состоянии функций обрабатывается только в процессе их исполнения. Такая стратегия является частью многих структурных методов, разработанных в конце 70-х – начале 80-х годов. Она получила название "нисходящее проектирование" и "структурное проектирование" [79, 250, 345, 12*, 24*]. Сотни тысяч прикладных программ разработаны с помощью этих методов и соответствующих CASE-средств.

Рис. 26.6. Функционально-ориентированный подход к проектированию ПО

Функционально-ориентированное проектирование скрывает детали алгоритмов в подпрограммах и функциях, однако информация о состоянии системы при этом открыта. В этом могут таиться проблемы, поскольку функция способна изменить состояние системы непредвиденным образом. Изменения в самой функции и состоянии системы могут привести к изменениям в поведении других функций. Это большая проблема наследуемых систем, особенно если представить, сколько разных людей вносили изменения в систему за время ее существования: один человек едва ли способен разобраться в том, каким образом взаимодействуют разные части системы.

Функциональный подход к проектированию будет эффективен лишь в том случае, если свести к минимуму количество открытой информации о состоянии системы и сделать обмен информацией более явным. Системы, которые зависят от входных данных или сигналов и не зависят от предыстории входных данных, обладают определенной функциональной направленностью. Большинство систем обработки деловой информации предназначены для обработки отдельных (дискретных) записей. Работа с новой записью не зависит от результатов обработки предыдущей. Поэтому при создании таких систем выгоднее использовать функциональное программирование.

Системы обработки деловой информации представляют собой самый большой класс наследуемых систем и разделяются на два типа.

1. Системы пакетной обработки данных. Ввод-вывод данных осуществляется в пакетном режиме из файлов, а не с терминала пользователя. Такими системами являются программы начисления заработной платы, выписки счетов и т.д.

2. Системы обработки транзакций. Ввод-вывод данных представляет собой серию транзакций, обрабатываемых системой управления базой данных, при этом транзакции генерируются терминалом пользователя.

Конечно, эти различные системы могут также использовать общие данные. Например, банк при работе со счетами использует систему обработки транзакций, но при создании выписок из банковских счетов клиентов используется система пакетной обработки данных.

Обе системы (пакетной обработки данных и обработки транзакций) действуют в соответствии с моделью "вход-процесс-выход", показанной на рис. 26.7. Системы осуществляют ввод данных из одного или нескольких источников, обрабатывают их и выдают выходные данные, которые в той или иной степени связаны с входными. В качестве примера можно рассмотреть систему телефонных счетов, где входными данными являются записи о звонках клиента и информация со счетчика коммутатора АТС, которые затем обрабатываются компьютером, в результате на выходе системы – счета за пользование телефоном.

Рис. 26.7. Модель "вход-процесс-выход"

Системные компоненты ввода, обработки и вывода информации также могут быть разбиты по принципу "вход-процесс-выход", например следующим образом.

1. Компонент входа может включать непосредственный ввод информации с терминала пользователя (вход), проверку достоверности данных и исправление некоторых ошибок (процесс), затем помещение данных в очередь на обработку (выход).

2. В компонент обработки может входить получение транзакции из очереди (вход), подсчет данных, создание новой записи по результатам подсчета (процесс) и помещение новой записи в очередь на печать (выход).

3. Компонент выхода состоит из считывания записей из очереди (вход), форматирования записей в соответствии с формой вывода (процесс) и последующей отправки их на печать (выход).

При проектировании функционально-ориентированных систем часто используются диаграммы потоков данных, которые описаны в главе 7. Диаграммы потоков данных - это функциональное представление, где прямоугольник с закругленными краями представляет функцию, выполняющую преобразование данных, а стрелка – элемент данных, обрабатываемый функцией. Файлы и другие хранилища данных представлены в виде прямоугольников. Диаграммы отображают сквозной процесс обработки, т.е. показывают все функции системы, которые взаимодействуют с данными, когда они (данные) проходят по разным стадиям обработки и преобразований.

Для иллюстрации функционально-ориентированного проектирования с помощью диаграммы потоков данных рассмотрим рис. 26.8, на котором показана структура системы по расчету заработной платы. Это система пакетной обработки данных. Она считывает информацию о служащих компании, затем рассчитываются платежи и отчисления за месяц, после чего начисляется заработная плата. Рассмотрим, как эта система реализует структуру "вход-процесс-выход".

Рис. 26.8. Потоковая диаграмма системы выплаты зарплат

1. Функции "Считывание записи о служащем", "Считывание данных о платежах за месяц" и "Проверка правильности данных о служащем" реализуют ввод и проверку данных о каждом сотруднике.

2. Функция "Расчет зарплаты" обрабатывает всю информацию об окладе до удержания налогов по каждому служащему, а также данные об отчислениях с зарплаты. Результатом этого является "чистая" зарплата за месяц.

3. Функции вывода осуществляют запись в ряд файлов, в которых содержится отдельная информация по отчислениям с зарплаты. Эти файлы обрабатываются другими программами после того, как будет произведен расчет данных для всех служащих. Вслед за этим следует распечатка платежной ведомости, в которой указаны суммы выплат и отчислений.

Удачным примером системы обработки транзакций является система, контролирующая сеть банкоматов. На услуги, предоставляемые пользователям, не влияют предварительные операции, поэтому они могут рассматриваться как отдельные транзакции. В листинге 26.1 приведена упрощенная версия такой системы. Следует заметить, что вместо языка программирования Java я использовал функционально-ориентированный язык. Java – объектно-ориентированный язык программирования, поэтому не подходит для описания функционально-ориентированных систем.

⇐ Предыдущая 177 178 179 180 181182183 184 185 186 Следующая ⇒