Объектно-ориентированный анализ и проектирование

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

Современное общество уже невозможно представить без компьютеров. Они широко и глубоко внедрились в жизнь человека, поэтому, очень сложно представить какую-либо сферу деятельности, где бы компьютер не использовался. В связи с этим, серьезное требование предъявляется и к аппаратной части современного компьютера, а так же и к используемому на нем программному обеспечению. В большинстве именно программное обеспечение, или же, иными словами программные продукты (ПП), обеспечивают возможность широко использовать компьютеры. Достаточно лишь переустановить ПП на компьютере, или добавить какой-либо новый, и мы можем решать на нем совершенно другие задачи.

Следовательно, применяемые программные продукты должны отвечать определенным критериям, которые обеспечивают надежность и удобство работы посетителя.

Цель курсовой работы: закрепление полученных в ходе изучения дисциплины навыков в области объектно-ориентированного анализа и проектирования.

Объект исследования: структура предоставляющих потребительские услуги сущностей.

Предмет исследования: публичная библиотека.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать выбранную сущность, выделить наиболее значимые ее составляющие.
2. Установить характер связей между составляющими.
3. Построить диаграмму классов, отражающую установленные взаимосвязи.
4. Сделать выводы о полученных результатах.

1. АНАЛИЗ СУЩНОСТИ БИБЛИОТЕКА

Библиотека - это организация, в которой хранятся книги и справочная литература для возможного предоставления во временное использование обладателям абонементов или в читательском зале при наличии читательского билета. Если они отсутствуют, то можно производить регистрацию при предъявлении документов, которые удостоверяют личность.

Данная библиотека находится в одноэтажном здании в центре города. Время работы: в будние дни - с 09 до 19, в выходные - с 10 до 20. У входа в библиотеку находится гардероб. Гардероб рассчитан на сто человек. Далее, из холла, ведут две двери: слева - вход в абонементный зал, справа - вход в читательский зал. В абонементном зале расположены стеллажи книг, которые предлагаются читателю в личное пользование. На выходе из абонементного зала находится стол регистрации новых абонементов или выбранных книг. В читательском зале расположены столы для чтения и стол выдачи книг. Из читательского зала ведет вход в хранилище, недоступное для читателей. В нем хранится несколько тысяч книг, которые доступны для работы в читательском зале только при наличии читательского билета.

Взаимодействие с посетителем.

Если посетитель приходит в рабочие часы библиотеки, то он может войти в библиотеку. Далее посетитель подходит к гардеробу, сдает при необходимости верхнюю одежду, и гардеробщик выдает номерок вешалки, на которой находится одежда посетителя.

Если посетителю нужно поработать с литературой на месте, он направляется в читательский зал. Если у посетителя уже есть читательский билет, он называет сотруднику читательского зала (библиотекарю) свои ФИО, номер и серию паспорта, по которым сотрудник читательского зала находит читательский билет.

Иначе, посетитель подает сотруднику читательского зала удостоверение личности (паспорт), содержащее ФИО, номер и серию, в результате чего сотрудник читательского зала оформляет новый читательский билет. Далее, посетитель сообщает, что ему необходимо, и сотрудник читательского зала направляется в хранилище, подбирает, по его мнению, необходимые книги, и возвращается к посетителю. Далее, возвратившись к столу выдачи книг с выбранным материалом, сотрудник читательского зала показывает посетителю предлагаемый материал, и посетитель выбирает из него нужный. После этого сотрудник читательского зала регистрирует названия и идентификационные (артикульные) номера книг в регистрационную карточку посетителя и подает посетителю читательский билет, где он расписывается за каждую полученную книгу. Затем посетитель забирает книги для их изучения в читательском зале. Поработав с книгами, посетитель направляется к столу регистрации книг для их возврата в фонд библиотеки. Сотрудник читательского зала сверяет идентификационные (артикульные) номера книг с записями в регистрационной карте, проверяет, не делались ли какие-либо заметки, пометки в сданных книгах, а также проверяет, чтобы не было вырванных или загнутых страниц. Если идентификационные (артикульные) номера соответствуют записям и использованная литература сохранена в первоначальном состоянии, то сотрудник читательского зала вычеркивает сданные материалы из читательского билета посетителя. Если же была найдена какая-либо порча литературы или выявлено, что посетитель принес не те книги, то он должен возместить ущерб, то есть, оплатить стоимость книг в десятикратном размере.

Если посетителю нужно снова воспользоваться услугами читательского зала, то он обращается к сотруднику читательского зала, и процесс повторяется сначала. Если нет, он возвращается в гардероб, откуда он может или выйти из библиотеки, или направиться в абонементный зал.

Если посетителю необходимо взять книги в личное пользование или возвратить ранее взятые, то он направляется в абонементный зал. В абонементном зале посетитель выбирает среди стеллажей книги. Если он не нашел необходимых книг, то он возвращается в гардеробную, иначе несет их к столу регистрации, где книги должны быть записаны в абонемент. Если абонемент отсутствует, то посетитель предъявляет удостоверение личности, содержащее ФИО, серию и номер паспорта, и сотрудник абонементного зала возле стола регистрации заполняет на его имя абонемент. Посетитель имеет право взять в личное пользование не более пяти книг из фонда библиотеки, поэтому он вначале уточняет, какие именно книги он хочет взять в личное пользование. Если книг не больше пяти, то сотрудник абонементного зала вписывает в абонемент названия и идентификационные номера книг, посетитель расписывается за каждую из них и книги выдаются посетителю на срок 14 дней. Соответствующий работник библиотеки систематически следит за своевременным возвращением в библиотеку выданных книг, проверяя абонементы. Через 30 дней посетителю напоминается (письменно или по телефону) о необходимости возврата книг. Если книги после напоминания не возвращены, то работник может применить к посетителю следующую меру: закрыть абонемент посетителя. Если посетитель возвращает книги в установленный срок, то ему достаточно подойти к столу регистрации абонемента с взятыми книгами, где сотрудник абонементного зала сверит названия и идентификационные номера книг, а также проверит их на наличие ущерба (вырванные или помятые листы, пометки, загнутые листы). Если книги сохранены в первоначальном состоянии и идентификационный номер соответствует идентификационному номеру в абонементе, то посетитель ставит подпись для погашения долга. Если же была замечена какая-либо порча книг, то он обязан возместить ущерб, то есть их индексированную стоимость в десятикратном размере. Если посетителю нужно взять какие-либо еще книги для личного пользования, он идет к стеллажам с книгами, и процесс повторяется сначала.

Затем он возвращается в гардероб. Если у посетителя все еще осталась потребность в работе с фондом библиотеки, он может зайти еще раз или в читательский, или в абонементный зал. Иначе посетитель направляется в гардероб, где отдает номерок гардеробщику, и гардеробщик находит по номерку соответствующую вешалку, где находится верхняя одежда посетителя и отдает ее. Затем посетитель выходит из библиотеки.

Субъектами в данной модели библиотеки являются:

• Библиотека с атрибутами: время работы.
• Посетитель (пользователь) с атрибутами: ФИО, номер и серия паспорта;
• Книга с атрибутами: автор и название, идентификационный номер, индексированная стоимость;
• Гардеробщик с атрибутами: ФИО;
• Сотрудник читательского зала с атрибутами: ФИО;
• Сотрудник абонементного зала с атрибутами: ФИО;
• Работник с атрибутами: ФИО.
• Абонемент с атрибутами: ФИО владельца, перечень книг, серия и номер паспорта владельца.
• Читательский билет с атрибутами: ФИО владельца, перечень книг, серия и номер паспорта владельца.

Диаграмма сущность-связь показана на рис. 1. Список требований к проектируемой системе показан на рис. 2.

Рисунок 1 – Диаграмма сущность-связь

Рисунок 2 – Список требований к проектируемой системе

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ

Поведение проектируемой системы (т. е. функциональность, обеспечиваемая системой) описывается при помощи функциональной модели, отображающей системные прецеденты (use case), системное окружение (актеров - actors) и связи между ними (диаграммы прецедентов - use case diagrams). Основная задача модели прецедентов - представлять собой единое средство, дающее возможность заказчику, конечному посетителю и разработчику совместно обсуждать функциональность и поведение системы.

Диаграмма вариантов использования проектируемой системы в нотации UML показана на рис. 3.

Рисунок 3 – Диаграмма вариантов использования проектируемой системы

Диаграмма последовательности действия «Регистрация посетителя» показана на рис. 4.

Рисунок 4 - Диаграмма последовательности действия «Регистрация посетителя»

Диаграмма последовательности действия «Работа в читательском зале» показана на рис. 5.

Рисунок 5 - Диаграмма последовательности действия «Работа в читательском зале»

Диаграмма последовательности действия «Получение книг» показана на рис. 6.

Рисунок 6 - Диаграмма последовательности действия «Получение книг»

Диаграмма последовательности действия «Возврат книг» показана на рис. 7.

Рисунок 7 - Диаграмма последовательности действия «Возврат книг»

Выводы. Диаграмма последовательности действий показывает взаимодействие объектов системы, упорядоченное по времени. На ней отображены объекты и классы, используемые в сценарии, и последовательность сообщений, которыми обмениваются объекты, при выполнении сценария. Диаграмма последовательности действий обычно соответствует реализации прецедентов в логическом представлении системы.

3. ВАРИАНТЫ РАЗВИТИЯ ПРОЕКТИРУЕМОЙ СИСТЕМЫ

Для данной модели библиотеки предусматриваются следующие направления развития:

1. Добавление возможности распечатки в читательском зале выбранных посетителем страниц за деньги.
2. Добавление зала ожидания для посетителей, которым не хватило мест в читательском зале.
3. Добавление возможности продления пользования книгой в абонементном зале за деньги.
4. Ввод системы оповещения абонементов об окончании срока пользования книгой.

Диаграммы классов в соответствии с направлениями развития проектируемой системы показаны на рис. 8-11.

Рисунок 8 – Диаграмма классов направления развития «Распечатка»

Рисунок 9 - Диаграмма классов направления развития «Зал ожидания»

Рисунок 10 - Диаграмма классов направления развития «Продление пользования»

Рисунок 11 - Диаграмма классов направления развития «Система оповещения»

На основании диаграмм классов направления развития разработана общая диаграмма классов и диаграмма состояний проектируемой системы (рис. 12-13).

Рисунок 12 – Диаграмма классов проектируемой системы

Рисунок 13 – Диаграмма состояния проектируемой системы

Выводы. На диаграмме состояний были отражены все возможные состояния, в которых может находиться конкретный объект, а также процесс смены состояний объекта в результате наступления некоторых событий.

Диаграмма активности проектируемой системы показана на рис. 14.

Рисунок 14 – Диаграмма активности проектируемой системы

Выводы. Диаграмма активности - это диаграмма, которая показывает разделение некоторой деятельности на ее составные части. Под деятельностью (activity) понимается спецификация исполняемого поведения в виде координированного последовательного и параллельного выполнения подчинённых элементов - вложенных видов деятельности и отдельных действий, соединённых между собой потоками, которые идут от выходов одного узла к входам другого. Используются при моделировании бизнес-процессов, технологических процессов, последовательных и параллельных вычислений.

Диаграмма компонентов проектируемой системы показана на рис. 15.

Рисунок 15 - Диаграмма компонентов проектируемой системы

Выводы. Диаграмма компонентов – это статическая структурная диаграмма, показывающая разбиение программной системы на структурные компоненты и связи (зависимости) между ними. В качестве физических компонент могут выступать файлы, библиотеки, модули, исполняемые файлы, пакеты и т.п.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Спроектированная система является точной моделью любой существующей библиотеки.

Целью данной курсовой работы являлось закрепление полученных в ходе изучения дисциплины навыков в области объектно-ориентированного анализа и проектирования.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Проанализировать выбранную сущность, выделить наиболее значимые ее составляющие.
2. Установить характер связей между составляющими.
3. Построить диаграмму классов, отражающую установленные взаимосвязи.
4. Сделать выводы о полученных результатах.

В спроектированной системе присутствуют наследуемые классы, а так же переопределяемые методы в них. При развитии данной модели нужно лишь добавить новые классы и прописать необходимые к ним методы. Это удобно тем, что не нужно для развития системы полное перепроектирование системы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Brooks F No Silver Bullet Information Proceeding of the IFIP 10th World Computing Conference, 1986, p. 1069-1076
2. Кознов Д.В. Языки визуального моделирования: проектирование и визуализация программного обеспечения. Учебное пособие СПб.: Изд-во СПбГУ, 2004, 143 с/
3. Якобсон А., Буч Г., Рамбо Дж Унифицированный процесс разработки программ. СПб.: Питер, 2002, 492 с.