Методы и модели проектирования бизнес-приложений в архитектуре "клиент-сервер": объектно-ориентированный подход тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Нгуен Хоанг Шинь

• Нгуен Хоанг Шинь
• кандидат технических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат технических наук Нгуен Хоанг Шинь

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1.

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ОРГАНИЗАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ РАБОЧИХ МЕСТ (АРМ) В ТЕХНОЛОГИИ МНОГОУРОВНЕВЫХ КЛИЕНТ-СЕРВЕР СИСТЕМ.

1.1 Обзор организации АРМ (Автоматизированное Рабочее Место).

1.1.1 Сущность АРМ.'.

1.1.2 Организация ГИАРМУР (Гибких Автоматизированных Рабочих Мест).

1.2 Проблема типизации и направления ее решения.

1.3 Структура автоматизированного рабочего места управленческого работника (АРМ-УР).

1.3.1 Модели деятельности управленческих работников.

1.3.2 Функции, реализуемые в деятельности управленческого работника.

1.3.3 Автоматизация управленческой деятельности.

1.4 Архитектура АРМ-УР.

1.5 Архитектура клиент-сервер.

1.6. Модель двухуровневый АРМ -УР.

1.6.1 Модель MDA.

1.6.2. Создание виртуальной машины.

1.7 АРМ-УР как «толстый клиент» в двухуровневой архитектуре «Клиент-Сервер».

1.8 Интеграция ГИАРМ в многозвенную архитектуру «клиент-сервер».30 Выводы по первой главе.

Глава 2.

ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПАТТЕРНОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

2.1 Сущность объектно-ориентированного подхода.

2.2 Объектно-ориентированный анализ и проектирование.

2.2.1 Что такое анализ и проектирование?.

2.2.2 Объектно-ориентированный анализ.

2.2.3 Процесс объектно-ориентированного проектирования.

2.4 Унифицированный язык моделирования - UML.

2.5 Шаблоны ( паттерны) проектирования.

2.5.1 Описание Проектных Шаблонов.

2.5.2 Классификация шаблонов проектирования.

2.5.3 Как проектные шаблоны решают проектные задачи.

2.5.4 Механизм повторного использования.

2.5.5 Соотношение структур времени компиляции и времени выполнения

2.5.6 Применение паттернов при разработке приложений.

2.5.7 Значение паттернов проектирования для организации и развития ГИАРМ-УР.

Выводы по второй главе.

Глава 3.

КОМПОНЕНТЫ БФЗ И ПАТТЕРНЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

3.1 Применение объектно-ориентированного подхода к организации функциональных ресурсов в виде БФЗ.

3.2 Решение данной задачи с применением паттернов проектирования.

3.2.1 Паттерн посредник (mediator).

3.3.2 Паттерн Фасад (Facade).

3.2.3 Паттерн Стратегия (strategy).

Выводы по третьей главе.

Глава 4.

ПРИМЕНЕНИЕ ШАБЛОНОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЛЯ КОНКРЕТНОГО

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы и модели проектирования бизнес-приложений в архитектуре "клиент-сервер": объектно-ориентированный подход»

В работах научно-исследовательской группы (Научные руководители проф. Советов Б .Я. и позднее Шеховцов О.И.) была предложена концептуальная схема Банка формализованных задач БФЗ организации ресурсов АСУ, обеспечивающая реализацию свойства гибкости, настраиваете на изменяющиеся условия внешней экономической и внутренней производственной обстановки. Развитие АРМовой технологии построения автоматизированных систем позволило рассматривать АРМ-автоматизированное рабочее место управленческих работников как толстый клиент в двухуровневой архитектуре «клиент - сервер», модельное представление которого рассматривается как композиция двух компонентов: модели проблемно-независимого АРМ и модели проблемно-зависимого АРМ.

Целью настоящего исследования является анализ и разработка моделей и методов развития и реализации БФЗ в объектно -ориентированной технологии в трех или многозвенной архитектуре «клиент - сервер».

Первая глава диссертационной работы посвящена анализу концептуальной схемы БФЗ в АРМовой технологии организации информационных систем. Предложено распространить известный из системного анализа и Сазе - технологий декомпозиционный подход к отображению конкретных функциональных задач на множество элементарных задач, которые предлагается рассматривать в качестве типовых. И это есть первый научный результат. Во второй части первой главы рассматривается «клиент - серверная» организация информационных систем и ее модификации. Проведенный анализ позволил выделить проблемно - независимый АРМ и предложить его реализацию в виде специализированного сервера приложений.

Вторая глава посвящена сопоставительному анализу построения систем в объектно - ориентированной технологии в ее «классическом » варианте и с применением типовых решений в виде паттернов или шаблонов проектирования. Анализ литературных данных показал существенные преимущества построения развивающихся систем с применением паттернов проектирования. Поэтому в третьей главе решается задача выбора и применения различных паттернов для организации взаимосвязей между конкретными задачами и типовыми, между типовыми задачами и методами их решения и между методами и реализующими их алгоритмами. Разработка и обоснование подобной схемы организации ресурсов ИС является третьим новым результатом.

В четвертой глава рассматривается приложением разработанных методов и моделей для решения конкретной задачи планирования себестоимости продукции для непрерывного химического производства

Показано, что декомпозиция является довольно естественной при решении производственных задач сложной структуры. Выделены в качестве базовых задачи расчета амортизационных отчислений, расчета потребности в сырье с учетом возвратных отходов и задачи потребности в энергетических ресурсах на производство готовой продукции. Это задачи входят в качестве составных практически во все переделы.

Методы исследования. При решении основной задачи диссертационной работы были использованы типово-иерархический подход к автоматизированному проектированию АСУ в части, касающейся организации гибкого интеллектуального АРМ управленческого работника; методы организации информационно-управляющих систем в архитектуре «клиент - сервер»; объектно-ориентированная технология анализа и проектирования ИУС с применением паттернов проектирования.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие научные результаты:

1. Предложено распространить известный из системного анализа метод декомпозиции для представления конкретных управленческих задач в виде совокупности простых, рассматриваемых как типовые задач. Для этих задач в соответствии с концепцией БФЗ известны методы их решения Особенность данного подхода состоит в том, что при декомпозиции управленческих задач возникают точки принятия решений, что не предусмотрено классическим подходом.

2. Предложено выделить в отдельный компонент проблемно -независимый АРМ и рассматривать его как специализированный сервер приложений в архитектуре «клиент - сервер».

3. Предложена структура БФЗ в объектно - ориентированной технологии как совокупность взаимосвязанных паттернами проектирования типовых задач, методов их решения и алгоритмов, реализующих эти методы. Показано, что подобная организация отвечает условиям развития системы и простоты ее сопровождения.

Практическая ценность работы заключается в переводе концептуальных схем на рельсы современных технологий, что должно способствовать их внедрению в практику разработки гибких, открытых для развития автоматизированных информационно - управляющих систем.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего наименований 113. Она изложена на 118 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунок и 1 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Нгуен Хоанг Шинь

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

1. На примере одной из основных планово-экономических задач, решаемых в реальном производстве показано, что распространение декомпозиционного метода на решаемые управленческие задачи позволяет более рационально определить типовые задачи и соответствует технологии, принятой на производстве.

2. Применение модели организации БФЗ с паттернами проектирования для реализации автоматизированного решения каждой из рассмотренных типовых задач является более предпочтительным , чем использование установившегося способа применения объектно-ориентированной технологии как с точки зрения сложности , так и возможностей развития систем и простоты их сопровождения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований в диссертационной работе получены следующие результаты:

1. Предложен способ решения управленческих задач, отличающийся тем, что в качестве типовых задач рассматривается множество элементарных задач, полученных как результат декомпозиции совокупности всех функциональных задач, решаемых (реально или потенциально) в проблемной области управленческой деятельности предприятия или отдельных подразделений в их составе.

2. Предложена модель интеграции ГИАРМ-УР в архитектуру «клиент - сервер», отличающаяся тем, что проблемно-независимый АРМ размещается в ПО промежуточного слоя как специализированный сервер проблемной ориентации и развития

3.Предложена модель организации БФЗ с паттернами проектирования, отличающаяся как номенклатурой паттернов, так и их взаимосвязями с компонентами БФЗ. Таким образом на защиту выносятся следующие положения:

1. Выделение и реализацию проблемно - независимого АРМ в виде специализированного сервера приложений в многозвенной архитектуре «клиент - сервер».

2. Организацию функциональных ресурсов этого сервера на основе БФЗ строить с применением паттернов проектирования в объектно - ориентированной технологии.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Нгуен Хоанг Шинь, 2007 год

1. Алан Шаллоуей, Джеймс Тротт. Шаблоны проектирования. Новый подход к объектно-ориентированному анализу и проектированию"/ Алан Шаллоуей, Джеймс Трот //Публикована Питер 2003.

2. Архитектура клиент-сервер: определение, предпосылки для применения, плюсы и минусы. http://belani.narod.ru/l/Lklser2.htm.

3. Аппак, М.А. Автоматизированные рабочие места на основе персональных ЭВМ/ М.А. Аппак М// 'Радио и связь', 1989 г.

4. Автоматизированное рабочее место в системе управления предприятием. Сборник научных трудов, //Ленинград, 1989г.

5. Артемьев, В.И. Обзор способов и средств построения информационных приложений/ В.И. Артемьев // http://lib.csu.ru/dl/bases/prg/dbms/1996/05/source/52.html.

6. Артем Кондратьев Своими силами: управление процессом разработки ПО небольшой командой специалистов/ Артем Кондратьев // www.citforum.ru/SE/project/selfmade/.

7. Александра Гнатуш. CASE-технологии: что, когда, как? http://www.citforum.ru/programming/case/gnatush/case/.

8. Буздин К.В. Исполнение моделей при помощи виртуальной машины. Труды Института Системного Программирования РАН, 2004 г. http://ooad.asf.ru/standarts/uml/UMLMDA/ListO 1 .asp.

9. Н.Гради Буч. Объектно-ориентированный анализ и проектирование: с примерами приложений на С++. "Издательство Бином", "Невский диалект", 1998, 560 е., ил.

10. Горин С.В., Тандоев А.Ю. Применение CASE-средства ERWin 2.0 для информационного моделирования в системах обработки данных // СУБД. 1995. - № 3.

11. Дэвид С. Линтикам. Разгадка архитектуры клиент-сервер. PC Magazine, March 26, 1996, p. NE1. (С) CK Пресс 7/96.

12. Индриков В.А. Объектно-ориентированный подход и современные мониторы транзакций, http://www.citforum.ru/database/kbd97/14.shtml.

13. Иан Грэхем. Объектно-ориентированные методы принципы и практика. Третье издание-Публикована Вильяме - Москва Санкт-Петербург Киев -2004.

14. Кузнецов М.Б. Трансформация UML-моделей и ее применение в технологии MDA. Института Системного Программирования РАН.

15. Крег Ларман. Применение UML и шаблонов проектирования введение в объектно-ориентированный анализ, проектирование и унифицированный процесс UP. Второе здание - Публикована Вильяме - Москва Санкт-Петербург Киев -2004 .

16. Казанцев Ю.Б. Автоматизированное рабочее место и перспективы его развития. Реферат- Московский Государственный Авиационный Институт- г Москва 1995 г.

17. Кантарь И.Л. "Автоматизированные рабочие места управленческого аппарата", Москва 1990г.

18. Калянов Г.Н. Case-Технологии: Консалтинг в автоматизации бизнес-процессов. 3-е издание. Горячая линия-Телеком Москва 2002.

19. Кондраков Н.П. Бухгалтерский учет. Учебное пособие. М.:ИНФРА-М, 1999.

20. Луговой В.А. Учет основных средств, нематериальных активов, долгосрочных инвестиций. М.: Финансы и статистика, 1995.

21. Леоненков А.В. Самоучитель UML СПБ-Петербург, 2002 -304 с.

22. Мартин Фаулер. Рефакторинг улучшение существующего кода. Публикована Питер 2003.

23. Мартин Фаулер и Кендалл Скотт . UML основы Второе здание. Публикована Вильяме - Москва Санкт-Петербург Киев -2004.

24. М.Б. Кузнецов Трансформация UML-моделей и ее применение в технологии MDA. http://www.citforum.ru/SE/project/umlmda/.

25. Нидлз Б., Андерсон X., Кондуэлл Д. Принципы бухгалтерского учета. М.: Финансы и статистика, 1994.

26. Нгуен Хоанг Шинь. Применение шаблонов проектирования в АРМ ОГЭ Текст./ Нгуен Хоанг Шинь, О.И. Шеховцов// Журнал Техника и Технология № 4 2006 г. -ISSN 1811-3532-С.45-51.

27. Орлик С. В. Многоуровневые модели в архитектуре клиент-сервер. http://ods.com.ua/win/rus/db/kbd97/22.htm

28. Стелтинг, Маасен. Применение шаблонов Java. Библиотека профессионала. Москва 2002, Издательский дом "Вильяме".

29. Ческис В. JT. Динамическое формирование объектов. Опубликовано в журнале «Программист» № 10/2002: http://www.codenet.ru/progr/bcb/create-object.php

30. Шеховцов О.И. Методология автоматизированного проектирования интегрированных систем управления Текст.: учеб. пособие / О.И. Шеховцов; ЛЭТИ им. В.И.Ульянова (Ленина). Л.: ЛЭТИ, 1987. - 73 с.: ил. - (в пер.) : 0.15 р. Библиогр.: с.72.

31. Шеховцов О.И. Советов Б.Я. Проблемы типизации в автоматизированном проектировании АСУ Текст. / Известия:. / Б.Я.Советов. 1996. - Вып. 490: Системы обработки информации и управления / Редкол.: (гл. ред.) и др. - С. 15-18. - ISBN 5-76290083-5.

32. Шураков В.В. "Автоматизированное рабочее место для статической обработки данных", 1990г.

33. Салли Шлеер и Стефана Меллора. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях.

34. Ф. Бернштейн Middleware: модель сервисов распределенной системы. http://www.osp.ru/dbms/1997/02/4 lprint.htm#partl.

35. Ольга Д.И. Обзор паттернов проектирования, http://www.citforum.ru.

36. Э.Гамма Р.Хелм Р.Джонсон Дж.Влиссидес. Приемы объектно-ориентированного проектирования паттерны проектирования. Публикована Питер 2004.

37. A. Campbell, G. Coulson, and М. Kounavis. "Managing Complexity: Middleware Explained." IT Professional,

38. A J H Simons Object-oriented analysis and design. Department of Computer Science -University of Sheffield.

39. A Rational Approach to Software Development Using Rational Rose 4.0 http://www.rational.com/support/techpapers/roseapproach/. 1997.

40. Booch G., Rumbaugh J. UML 1.1 Semantics, (http://www.rational.com/uml/) 1997.

41. Booch G., Rumbaugh J.UML 1.1 Notation Guide (http://www.rational.com/uml/) 1997.

42. B.P. Douglass Real-Time UML. Developing Efficient Objects for Embedded Systems: Addison-Wesley Publishing Co., 1998, 365 p.

43. Barker R. CASE Method. Entity-Relationship Modeling. Copyright Oracle Corporation UK Limited, Addison-Wesley Publishing Co., 1990.

44. Communications, Elsevier Science, 21:4, April, 1998.

45. D. Schmidt, D. Levine, and S. Mungee. "The Design of the TAO Real-Time Object Request Broker." Computer.

46. Floyd Marinescu EJB-Design patterns. John Wiley- Son publishing New York- Toronto-Singapore -2002.

47. G. Booch, Jim Rumbaugh, Ivar Jacobson The Unified Modeling Language User Guide: Addison-Wesley Publishing Co., 1999, 512 p.

48. G. Booch The Visual Modeling of Software Architecture for the Enterprise. Rose Architect. October 1998, Vol. 1, No 1. p 18-25.

49. Ivar Jacobson, G. Booch, Jim Rumbaugh The Unified Software Development Process: Addison-Wesley Publishing Co., 1999, 512 p.

50. IEEE Computer Society, 1:5, September/October 1999, 22-28.

51. J. Zinky, D. Bakken, and R. Schantz. "Architectural Support for Quality of Service for CORBA Objects", Theory and Practice of Object Systems, 3:1, April 1997.

52. Jesse Liberty Programming C#. Publisher: O'Reilly. First Edition July 2001. ISBN: 0596-00117-7,680 pages.

53. Jim Rumbaugh, Ivar Jacobson, G. Booch Unified Modeling Language Reference Manual: Addison-Wesley Publishing Co., 1999, 576 p.

54. Jacobson I. Object-Oriented Software Engineering. A Use Case Driven Approach. Addi-son-Wesley Publishing Company, 1993.

55. James W. Cooper. Introduction to Design Patterns in C#. Copyright © 2002 by IBM T J Watson Research. Center February 1, 2002

56. P. Bernstein. "Middleware: A Model for Distributed System Services." Communications of the ACM, 39:2, February 1996, 86-98.

57. Rumbaugh J., Blacha M. Premerlani W., Eddy F. Lorensen W. Object-Oriented Modeling and Design. Prentice-Hall, Inc., 1991.

58. P. Verissimo and L. Rodrigues. Distributed Systems for System Architects, Kluwer Academic Press, 2001.

59. SherifM. Yacoub, HanyH. Ammar Pattern-Oriented Analysis and Design: Composing Patterns to Design Software Systems. Publisher Addison Wesley -2003.

60. Yourdon E. Modern Structured Analysis. Prentice-Hall, 1989.

61. Viraj N. B. A middleware architecture for integrating services on the grid. A thesis submitted to theGraduate School—New Brunswick. New Brunswick, New Jersey May, 2003.

62. User's Guide for- Microsoft® Visio® 2000 © 2000 Visio Corporation. All rights reserved.