Аналіз і проектування
Ціль і завдання аналізу й проектування
Ціль процесу аналізу й проектування полягає в розробці технічних інструкцій, що пропонують, як реалізувати ПС, що задовольняє сформульованим вимогам. Для цього слід добре зрозуміти вимоги до ПС і перетворити їх у проект системи, вибравши правильну стратегію реалізації. На ранніх стадіях процесу повинна бути створена стійка архітектура, на основі якої можна спроектувати ПС, легку для розуміння, побудови й розгортання. Архітектура повинна бути погоджена із середовищем реалізації з метою задоволення вимог по продуктивності, стабільності, безпеки, розширюваності й тестуємості.
До розв'язуваних завдань при цьому відносяться:
розробка точної архітектури розподіленої програмної системи;
перетворення моделі вимог у проектну модель розроблювальної системи;
адаптація проекту системи до середовища реалізації з метою підвищення продуктивності розробки;
вибір механізмів реалізації й визначення обмежень на реалізацію;
розробка компонентної структури;
розподіл компонентів по вузлах.
Головним завданням аналізу є перетворення вимог у форму, зрозумілу розроблювачеві, тобто, визначення підсистем, компонентів і класів, за допомогою яких реалізується необхідна поведінка ПС. В основі такого перетворення лежать ВВ, створені при визначенні вимог до ПС. При цьому розглядаються тільки функціональні вимоги й ігноруються нефункціональні.
Проектування – це уточнення результатів аналізу, спрямоване на оптимізацію з урахуванням обмежень, що накладаються нефункціональними вимогами, середовищем реалізації і т.д.
Ролі
Системний архітектор – керує роботами з аналізу й проектуванню ПС. Він визначає загальну структуру кожного архітектурного представлення, декомпозицію представлень, угруповання елементів і інтерфейси між групами.
Розроблювач – проектує класи й відносини між ними Він визначає, як погоджувати класи із середовищем реалізації.
Розроблювач БД – відповідає за проектування бази даних ПС.
Артефакти
У процесі аналізу й проектування створюються наступні документи:
Модель проектування – це основна модель ПС. Вона описує підсистеми, пакети, компоненти, інтерфейси й класи, а також їх взаємодії, що забезпечують необхідне поведінку ПС.
Документ «Архітектура ПС», у якому зібрані різні архітектурні представлення ПС.
Модель даних – це опис структури даних, збережених у БД (наприклад, реляційна модель даних).
Технологічний процес
Спрощена схема діяльностей, що виконуються в окремій ітерації процесу аналізу й проектування, наведена на рис.2. Виконання деяких діяльностей залежить від фази розробки, що показане у вигляді коментарів на діаграмі діяльностей.
Рис.2 Діаграма діяльностей, що описує процес аналізу й проектування
Визначення потенційної архітектури. Дана діяльність включає архітектурний аналіз і аналіз ВВ. Визначається первісний набір архітектурно значимих елементів і механізмів реалізації, виконується початкова розбивка на рівні, визначається структура системи, вибираються ВВ, які будуть реалізовуватися в першій ітерації фази розвитку проекту. У результаті створюється ескіз архітектури ПС. На основі аналізу архітектурно значимих ВВ визначаються основні класи, які включаються в модель аналізу. У модель аналізу включаються діаграми, що описують взаємодію основних класів.
Уточнення архітектури. Діяльність включає визначення механізмів проектування, елементів проекту, об'єднання існуючих елементів проекту, опис архітектури реального часу (якщо проектована ПС відноситься до цього класу). У результаті виконання цих робіт досягаються наступні цілі:
Забезпечується перехід від аналізу до проектування шляхом визначення з елементів і механізмів аналізу - елементів і механізмів проектування;
Підтримується цілісність і несуперечність архітектури шляхом інтеграції нових елементів проекту, обумовлених у поточній ітерації, із уже існуючими й повторним використанням доступних елементів проекту.
Здійснюється плавний перехід від проектування до реалізації;
Аналіз поведінки. Ця діяльність включає аналіз ВВ, визначення елементів проекту й огляд проекту. Ця діяльність має на меті перетворення описів поведінки у вигляді ВВ в набір елементів проекту (класи, відносини, операції й ін.).
Проектування компонентів. Цілі даної діяльності полягають в:
Визначенні й уточненні елементів проекту шляхом докладного опису того, як ці елементи реалізують необхідну поведінку.
Визначенні й уточненні реалізації ВВ на основі нових елементів проекту.
Контролі й рецензуванні проекту в міру його розвитку.
Проектуються ВВ, підсистеми, класи й компоненти ПС. Точно описуються інтерфейси компонентів і їх реалізація.
Проектування БД. Дана діяльність виконується для проектів, що використовують бази даних. Вона включає:
Визначення персистентних (постійно зберігаємих) класів;
Проектування структури БД для зберігання таких класів;
Визначення механізмів і стратегій зберігання й доступу до збережених даних, що задовольняють вимогам по продуктивності й надійності ПС.
Аналіз і проектування зв'язує керування вимогами й реалізацію. У цьому технологічному процесі створюється модель проектування. Одне з її представлень – логічна модель – відображає декомпозицію ПС у набір логічних елементів (класи, підсистеми, взаємодії). Процедурне представлення відображає ці елементи в процеси й підпроцеси системи. Представлення розгортання відображає ці процеси в набір вузлів обчислювального комплексу, на яких вони виконуються.