Губский Александр Евгеньевич

Факультет компьютерных наук и технологий

Кафедра прикладной математики и информатики

Специальность: Программное обеспечение автоматизированных систем


Разработка и тестирование моделирующих систем на базе UML в среде Rational Rhapsody

Научный руководитель: к.т.н., доцент Андрюхин Александр Иванович

Реферат по теме выпускной работы




UML (англ. Unified Modeling Language — унифицированный язык моделирования) — язык графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения. UML является языком широкого профиля, это открытый стандарт, использующий графические обозначения для создания абстрактной модели системы, называемой UML- моделью. UML был создан для определения, визуализации, проектирования и документирования в основном программных систем. UML не является языком программирования, интерпретируемого кода возможна кодогенерация. Использование UML не ограничивается моделированием программного обеспечения. Его также используют для моделирования бизнес-процессов, системного проектирования и отображения организационных структур. UML достигнуть соглашения в графических обозначениях для представления общих понятий (таких как класс, компонент, обобщение (generalization), объединение (aggregation) и поведение, и больше сконцентрироваться на проектировании и архитектуре.

Цели и задачи

Целью данной работы являеться изучение среды разработки на основе визуального языка моделирования UML - IBM Rational Rhapsody, а так же получение программных кодов моделируемых систем, которые можно будет тестировать и отлаживать с помощью данной среды.

Актуальность и мотивация

Для соответствия рыночным требованиям и сохранения лидирующих позиций важно использовать самые современные инструменты разработки. За последнее десятилетие основой таких инструментов стал язык UML, признанный стандартом де-факто в создании сложных систем и программного обеспечения. Безусловно, самым эффективным инструментом, реализующим его возможности с учетом особенностей встраиваемых систем, является среда разработки IBM Rational Rhapsody. Предполагаемая научная новизна Работа предполагает построение моделирующих систем, а так же получение программных кодов этих систем, с помощью среды разработки IBM Rational Rhapsody. Данная среда является новой. Ее использование позволяет моделировать, разрабатывать, тестировать программы на качественно новом уровне. Позволяет тестировать программы в режиме реального времени, на уровне моделей.

Планируемые результаты

Получение двух систем реализуемых с помощью IBM Rational Rhapsody на различных языках программирования.

Изложение имеющихся результатов

Предложена методика построения моделирующих систем которая эффективно использует саму систему IBM Rational Rhapsody

IBM RATIONAL RHAPSODY

8 кадров 70 кб

Рисунок 1 — Этапы разработки ПО


IBM Rational Rhapsody – среда разработки на основе визуального моделирования с использованием языка UML (Unified Modeling Language). Rhapsody пересматривает традиционный процесс разработки встраиваемых систем и приложений реального времени, устраняя традиционные барьеры между этапами процесса разработки основанного на документации. Rhapsody предоставляет системным инженерам, разработчикам ПО и тестировщикам общую среду разработки на основе визуального моделирования, в которой можно проанализировать требования, спроектировать систему и ПО, сгенерировать и разработать приложение, а также быстро, эффективно и своевременно протестировать текущие результаты на любом этапе процесса разработки: от анализа требований до готовой встраиваемой системы. Предпосылкой для включения IBM Rational Rhapsody в линейку продуктов SWD Software явился стремительный рост интереса отечественных разработчиков встраиваемых систем и приложений реального времени к методологиям и инструментам разработки на основе визуального моделирования, уже хорошо зарекомендовавших себя среди разработчиков серверного, инфраструктурного и интерфейсного программного обеспечения общего назначения. Современный рынок встраиваемых приложений и систем реального времени предъявляет к разработчикам высокие требования, увеличивая сложность технических решений и сокращая цикл разработки. Ручные методы анализа, проектирования, реализации, тестирования, документирования и развертывания слишком медленны и ненадежны, чтобы поддерживать конкурентоспособность в глобальной экономике. Для соответствия рыночным требованиям и сохранения лидирующих позиций важно использовать самые современные инструменты разработки. За последнее десятилетие основой таких инструментов стал язык UML, признанный стандартом де-факто в создании сложных систем и программного обеспечения. Безусловно, самым эффективным инструментом, реализующим его возможности с учетом особенностей встраиваемых систем, является среда разработки IBM Rational Rhapsody. Model Driven Architecture ® (MDA ®) - подход к использованию модели разработки программного обеспечения, включая написание спецификаций и фактической разработки приложений, которая позволяет функциональность и поведение системы должны быть отделены от деталей реализации. Это позволяет приложению быть легко перенесеным из одной среды в другую сначала создается одина или более независимых от платформы модели (PIM), которые затем переводятся на один или более конкретные платформы моделей (PSM). MDA - включает широкий круг понятий, для того, чтобы применяться ко всем отраслям проектов разработки программного обеспечения в том числе электронная коммерция, финансовые услуги, здравоохранение, аэрокосмическая и транспортная. Разработчики встраиваемых систем должны сосредоточить внимание на их конкретных потребностей в целях обеспечения максимальной выгоды МДА при выполнении их особых потребностей в реальном времени, компактный код, безопасность, надежность и управлением специализированного оборудования, которое часто существует в их среде. Rhapsody в ключевых технологий ориентированы на потребности Embedded Developer и всегда следуют концепции разделения функциональности и поведение подробно исполнению, позволяет разработчикам встраиваемых, чтобы получить максимальную отдачу от своих процессов MDA. Rhapsody является лидирующей на рынке UML 2.1 Model Driven Development (MDD) решений, поскольку он построен вокруг ряда перспективных технологий, которые обеспечивают пользователям наиболее эффективные средства производства систем и программного обеспечения. Rhapsody всегда сосредоточен на потребности разработчиков и полностью поддерживает концепции МДА. Rhapsody поддержку UML 2.0 не имеет себе равных и однозначно позволяет преодолению функциональных и объектно-ориентированных разрывов в одной среде, позволяет очень гибко проектировать. Для действительно эффективной разработки на основе моделей, Rhapsody создает среду разработки, которая держит Вас в постоянной связи с поведением системы посредством выполнения и проверки на основе графического дизайна. Model Driven среды Rhapsody основана на стандартнах UML 2.0 осуществление в комбинации со структурным моделированием, таких как блок диаграмм, создание полной системы и программной среды.

Рисунок 2 — Моделирование в Rhapsody


Графическая среда дает вам визуализации и понимания того, как система ведет себя во время выполнения. Позволяет свободно работать в рамках исходных файлов, и обеспечивает изменения на уровне исходного кода динамически обновляются в модели, поэтому модель и код всегда синхронизированы. Все вместе среды сборки для любой правой ОСРВ внутри модели, в том числе генерируемых код, любого унаследованного кода, 3-й участник библиотек, других компонентов модели и т.д. Ключевой частью в режиме реального времени, что позволяет рамках модели Rhapsody, которые будут автоматически ориентированы на любой платформе, которая в режиме реального времени будет портирована. Пример модели ступенчатой моды и поведения, чтобы увидеть, если он соответствует спецификации, а также автоматически испытаний и проверки системы с установленными требованиями.

Рисунок 2 — Подключение с любой инфраструктурой СМ


Подключение с любой инфраструктурой CM, чтобы малые и большие коллективы для безупречной работы на-вместе над проектами, будь то команда местных или распространены по всему миру, а также предоставление передовых разностного уровне модели и объединения возможностей. Подключение с любой инфраструктурой CM, чтобы малые и большие коллективы эффективно совместно работали над проектами, будь то команда местных или распространеных по всему миру разработчиков, а также предоставление разного уровня передовых моделей и объединения возможностей.

Вывод

Несмотря на то, что UML достаточно широко распространённый и используемый стандарт, его часто критикуют из-за следующих недостатков:

  • Избыточность языка. UML часто критикуется, как неоправданно большой и сложный. Он включает много избыточных или практически неиспользуемых диаграмм и конструкций. Чаще это можно услышать в отношении UML 2.0, чем UML 1.0, так как более новые ревизии включают больше «разработанных-комитетом» компромиссов.
  • Неточная семантика. Так как UML определён комбинацией себя (абстрактный синтаксис), OCL (языком описания ограничений — формальной проверки правильности) и Английского (подробная семантика), то он лишен скованности присущей языкам, точно определённым техниками формального описания. В некоторых случаях абстрактный синтаксис UML, OCL и Английский противоречат друг другу, в других случаях они неполные. Неточность описания самого UML одинаково отражается на пользователях и поставщиках инструментов, приводя к несовместимости инструментов из-за уникального трактования спецификаций.
  • Проблемы при изучении и внедрении. Вышеописанные проблемы делают проблематичным изучение и внедрение UML, особенно когда руководство насильно заставляет использовать UML инженеров при отсутствии у них предварительных навыков.
  • Только код отражает код. Ещё одно мнение — что важны рабочие системы, а не красивые модели. Как лаконично выразился Джек Ривс, «The code is the design» («Код и есть проект»). В соответствии с этим мнением, существует потребность в лучшем способе написания ПО; UML ценится при подходах, которые компилируют модели для генерирования исходного или выполнимого кода. Однако этого всё же может быть недостаточно, так как UML не имеет свойств полноты по Тьюрингу и любой сгенерированный код будет ограничен тем, что может разглядеть или предположить интерпретирующий UML
  • Кумулятивная нагрузка/Рассогласование нагрузки (Cumulative Impedance/Impedance mismatch). Рассогласование нагрузки — термин из теории системного анализа для обозначения неспособности входа системы воспринять выход другой. Как в любой системе обозначений UML может представить одни системы более кратко и эффективно, чем другие. Таким образом, разработчик склоняется к решениям, которые более комфортно подходят к переплетению сильных сторон UML и языков программирования. Проблема становится более очевидной, если язык разработки не придерживается принципов ортодоксальной объектно-ориентированной доктрины (не старается соответствовать тради- ционным принципам ООП).
  • Пытается быть всем для всех. UML — это язык моделирования общего назначения, который пытается достигнуть совместимости со всеми возможными языками разработки. В контексте конкретного проекта, для достижения командой проектировщиков определённой цели, должны быть выбраны применимые возможности UML. Кроме того, пути ограничения области применения UML в конкретной области проходят через формализм, который не полностью сформулирован, и который сам является объектом критики.

Литература

  1. Rational Rhapsody [Электронный ресурс] — Режим доступа к статье: http://www-01.ibm.com/software/awdtools/rhapsody/

  2. Rhapsody [Электронный ресурс] — Режим доступа к статье: http://en.wikipedia.org/wiki/Rhapsody

  3. Основы UML и IBM Rational Rhapsody для разработчиков программного обеспечения [Электронный ресурс] — Режим доступа к статье: http://www.swd.ru/index.php3?pid=158

  4. User Guide [Электронный ресурс] — Режим доступа к статье: http://publib.boulder.ibm.com/i

  5. Installation Guide [Электронный ресурс] — Режим доступа к статье: http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/rsdp/

  6. Rational® Rhapsody®, Version 7.5 - Документация по IBM Rational Rhapsody [Электронный ресурс] — Режим доступа к статье: http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/rsdp/

  7. IBM Rational Rhapsody Java Tutorial [Электронный ресурс] — Режим доступа к статье: http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/

  8. Учебники примеры и демо по IBM Rational Rhapsody [Электронный ресурс] — Режим доступа к статье: https://www.ibm.com/developerworks/wikis

  9. IBM Rational Rhapsody С++ Tutorial [Электронный ресурс] — Режим доступа к статье: http://itech.fgcu.edu/faculty/zalewski/COP4931/

  10. Руководство по работе системных инженеров с IBM Rational Rhapsody [Электронный ресурс] — Режим доступа к статье: http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/ rsdp/v1r0m0/topic/com.ibm.help.download.rhapsody. doc/pdf75/tutorial_Systems_Eng.pdf

  11. Руководство по моделированию генерации и компиляции кода с помощью IBM Rational Rhapsody [Электронный ресурс] — Режим доступа к статье: http://www.eelab.usyd.edu.au/ELEC5620/UserFiles/ File/Downloaded%20Materials/T5-UsingRhapsody.pdf


Резюме | Биография | Библиотека | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальный раздел