تحلیل و طراحی سیستم‌های شی گرا

1. تحلیل و طراحی سیستم‌های شی گرا حسین دهقان دانشگاه آزاد بوشهر

2. مرجع حسین دهقان hd.dehghan@gmail.com

3. نحوه ارزيابي • امتحان پايان ترم 12 نمره • پروژه گروهی 8 نمره • تحلیل و طراحی سامانه نرم‌افزاری یکپارچه • سامانه نرم افزاری و مستندات (پیشنهاد، تحلیل، طراحی) • نیاز به کد نویسی ندارد ! • تاریخ تحویل فاز نهایی: ؟ (حداکثر تاریخ ممکن) • سایت گروهی پروژه 1+ نمره • درج تکوینی نتایج فعالیت‌های فردی و گروهی ------------------- 21 نمره --------------------- حسین دهقان hd.dehghan@gmail.com

4. نحوه ارتباط • ایمیل hd.dehghan@gmail.com • زمان‌های ملاقات در دانشگاه ؟ حسین دهقان hd.dehghan@gmail.com

5. تحلیل و طراحی سیستم‌های شی گرا مقدمه حسین دهقان دانشگاه آزاد بوشهر

6. مهندسی نرم‌افزار یا مهندسی سخت‌افزار حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

7. سخت‌افزار و نرم‌افزار • هر دستگاه برنامه پذیر (مانند یک کامپیوتر یا یک میکروکنترلر) دارای دو بخش اصلی است: سخت افزار و نرم افزار • سخت افزار: هر قطعه قابل لمس و فیزیکی • نرم افزار: برنامه هاي کامپيوتري یا کدهایی که روی قطعات سخت‌افزای نصب می‌شوند (قرار می‌گیرند) و باعث کار کردن سخت افزارمي‌شوند. • نرم‌افزار نصب شده، باید در مورد سخت افزار خود اطلاعاتی داشته باشد. • بین نرم‌افزار و سخت‌افزار باید هماهنگی کاملی وجود داشته باشد. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

8. سخت‌افزار و نرم‌افزار حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

9. مهندسی نرم‌افزار با مهندسی سخت‌افزار تفاوت دارد. • چرا بسیاری از نرم‌افزارها فاجعه هستند ولی سخت‌افزارها نه؟ • Mariner Bugs Out (1962) • Cost: $18.5 million • Destroyed the rocket 293 seconds after liftoff. • Medical Machine Kills (1985) • Cost: Three people dead, three people critically injured • a subtle bug called a race condition • Ariane 5 rocket explosion • Cost: $360 million • 16 bit memory, . . . . • یکی از دلایل این مشکلات: عدم تست سیستم حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

10. تفاوت HWو SW • HW • هزینه ارتقا سیستم • طراحی HWباید قبل از عملیات ساخت به پایان برسد. • اشکال در HW: برگشت‌دادن آن • SW • هزینه ارتقا سیستم • انتظار بهتر شدن SWبا گذشت زمان • اشکال در SW: انتظار برای ارتقا (upgrade) • قدیمی شدن سخت‌افزار و نرم‌افزارهای قدیمی حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

11. فرآيند مهندسي كه براي هر كاربرد جديد منحصر به فرد است مكانيكي ماهيت فرآيند توليد: منطقي فيزيكي ماهيت محصول: تفاوت HWو SW • فرايند توليد نرم افزار يك فرايند مهندسي است نه يك فرايند توليد صتعتي نرم افزار سخت افزار بوسيله استفاده كننده گان نهائي بوسيله متخصصين تعيين مشخصات: حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

12. پس از رفع خطاهاي طراحي و ساخت آغاز فرسودگي تفاوت HWو SW منحني نرخ خرابي سخت افزار نسبت به زمان نرخ خرابي حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم زمان

13. تفاوت HWو SW منحني نرخ خرابي نرم افزار نسبت به زمان نرخ خرابي حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم زمان

14. بحران نرم‌افزار • پيشرفت شگرف سخت افزار • ضعف روشهاي توليدنرم افزار • ناتواني روشهاي توليدنرم افزار در كنترل پيچيدگي نرم افزار حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

15. نشانه‌های بحران نرم‌افزار • عدم بهره گيري كامل از قدرت سخت افزار • ناتواني روشهاي توليد نرم افزار در پاسخگوئي به افزايش تقاضا • هزينه هاي هنگفت توليد نرم افزار • عدم تحويل به موقع • عدم تامين نيازمندي‌هاي كاربر • كيفيت پايين و نامطمئن • سختي نگهداري بعلت كيفيت پايين طراحي حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

16. مهندسی نرم‌افزار • براي مقابله با بحران نرم‌افزار، مهندسي نرم افزار مطرح شد. • ويژگيهاي مهندسي نرم افزار • تجديد نظر در روشهاي برنامه ريزي و كنترل • استفاده از تجربيات ديگر رشته هاي مهندسي • تهيه و جايگزيني استانداردهاي مطمئن حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

17. مهندسی نرم‌افزار (ادامه) • تعريف بكارگيري يك روش سيستماتيك، منظم و قابل اندازه‌گيري براي توليد و توسعه، عملياتي كردن و نگهداري نرم افزار؛ بكارگيري اصول مهندسي در توليد نرم افزار حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

18. اهداف مهندسی نرم‌افزار • افزايش كيفيت، قابليت اطمينان، قابليت نگهداري • رضايت كاربر و سهامداران • كاهش هزينه • تحويل به موقع • استفاده از مولفه هاي استاندارد • استفاده مجدد حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

19. سیستم اطلاعاتی حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

20. سیستم اطلاعاتی • سیستم • اجزایی که در کنار یکدیگر و با همدیگر برای دستیابی به یک هدف تلاش می‌کنند. • چند نفر که در یک اداره یا سازمان با یکدیگر کار می­کنند. • آنها معمولا کارهای روزمره خود را بدون کامپیوتر انجام می‌دهند. • سیستم اطلاعاتی (Information System – IS) • سیستمی که برای تسهیل کارهای خود بخواهند از فناوری اطلاعات (استفاده از سخت­افزار، نرم­افزار، شبکه، پایگاه داده و دیگر امکانات رایانه) استفاده نمایند. • مجموعه­ای از افراد، داده­ها، فرایندها و اطلاعات که با بکارگیری فناوری اطلاعات به منظور پشتیبانی و بهبود کسب و کار شکل می­گیرد. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

21. نرم افزار • محصولی است که توسط مهندسین نرم­افزار طراحی و ایجاد می­شود. • شامل برنامه­ای است که در کامپیوتری اجرا می­شود: • برنامهو داده • مستنداتیکه حاوی متن­ها، فرم­ها • سیستم اطلاعاتی تعریف کلی تری از نرم‌افزار می‌باشد. • یک سیستم اطلاعاتی ممکن شامل شبکه و سخت‌افزاری باشد که نرم‌افزار آن قابل دیدن نباشد. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

22. چه کسانی در سیستم اطلاعاتی دخیل هستند • صاحبان سیستم • کسانی که برای ایجاد سیستم هزینه می­کنند. • معمولا از طبقه مدیران ارشد یا میانی می­باشند. • کاربران سیستم (مشتری) • افرادی که از سیستم برای انجام عملیات و کارهای خود استفاده می­کنند. • این افراد اموری مانند وارد کردن و تایید اطلاعات، پاسخ دهی و ذخیره­سازی را بعهده دارند. • تیم پروژه • افرادی که برای تحلیل، طراحی و پیاده­سازی سیستم اطلاعاتی تلاش می­کنند. • این افراد معمولا مهندسین نرم­افزار می­باشند. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

23. وظیفه یک مهندس نرم­افزار • فهمیدن اینکه یک سیستم اطلاعاتی چگونه می­تواند نیازهای کسب و کار را براورده کند. • این افراد با طراحی، ساخت و تحویل آن به کاربر، از کسب و کار اقتصادی حمایت می­کنند. • اگر شما تاکنون کلاس برنامه نویسی داشته­اید یا اینکه برنامه­ای برای خود نوشته­اید، فکر می­کنید که نوشتن یک نرم­افزار برای یک سازمان کار راحتی است. • متاسفانه این چنین نیست. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

24. آمار نرم‌افزارها • سال 1995 حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم Challenged: Completed late, over budget, feature missing

25. آمار نرم‌افزارها (ادامه) • سال 2000 حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

26. دوره حیات توسعه سیستم حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

27. دوره حیات توسعه سیستم • ساخت یک سیستم اطلاعاتی (یا نرم­افزار) بسیار شبیه به ساخت یک خانه است. • یک ایدهساده • طراحی­های کلی و ساده روی کاغذ (طرح­ها باز طراحی می­شوند تا اینکه توسط مشتری تایید گردد) • طراحی با جزئیات تکمیلی از پروژه • ساختنخانه به کمک طرح­هایی فاز 3 ساختن خانه در ایران = ساختن نرم‌افزار در ایران ؟ حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

28. دوره حیات توسعه سیستم (ادامه) • منظور مراحلی است که برای ساخت یک نرم‌افزار باید طی شود. • برنامه­ریزی Planning • آنالیز Analysis • طراحی Design • پیاده­سازی Implementation هر فاز از گام­ها یا زیر مراحلی تشکیل شده­است. خروجی هر فاز مستدات و فایل­هایی است که با مشتری تحویل داده می­شود. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

29. برنامه ریزی • چرا یک سیستم اطلاعاتی باید برای سازمان ساخته شود؟ • می­توان پروژه را ساخت یا انجام داد؟ • آیا طرح پیشنهادی می­تواند کسب و کار را ارتقا دهد؟ • آگر پیاده­سازی شود، آیا از سیستم استفاده خواهد شد؟ • نحوه انجام داده پروژه از بعد برنامه‌ریزی • Project Plan حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

30. برنامه ریزی (گام‌ها) • مطرح شدن یک ایده جدید برای ایجاد یک سیستم نرم­افزاری جدیدی توسط یک سازمان • ارائه درخواست توسط بخش‌های حسابداری، مالی و ... • امکان سنجی طرح پیشنهادی توسط سازمان و تیم پروژه • بررسی انجام یا عدم انجام پروژه • مدیریت پروژه • خروجی این مرحله نمودار زمانی انجام پروژه (Project Plan) حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

31. آنالیز • چه کسی از سیستم استفاده خواهد کرد؟ • سیستم چه کاری انجام خواهد داد؟ • چه زمانی و کجا از سیستم استفاده خواهد شد؟ • تیم پروژه • سیستم موجود در سازمان و سیستم­های دیگر را بررسی می­کند • فرصت­های بهبود را بررسی می­کند • کلیت سیستم جدید را توسعه می­دهد حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

32. آنالیز (گام‌ها) • گام تجزیه و تحلیل: شامل آنالیز سیستم فعلی سازمان (as-in system) و مشکلات آن و آنالیز راهی برا طراحی سیستم جدید (to-be system) • جمع آوری نیازهای سیستم: بدست آوردن اطلاعات در مورد سیستم جاری از طریق مصاحبه، پرسش­نامه • ارائه مستندات طرح پیشنهادی سیستم (system proposal) به سازمان حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

33. طراحی • بررسی جزئیاتسیستم • سخت­افزار • نرم­افزار • شبکه • رابط کاربری • فرم­ها وگزارشات نرم­افزار • زبان برنامه­نویسی • فایل­ها و پایگاه داده حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

34. طراحی (گام‌ها) • استراتژی طراحی (Design strategy) • سیستم باید توسط برنامه­نویسان خود سازمان یا توسط تیم پروژه انجام شود. • یک برنامه متن باز (Open Source) باید تهیه گردد یا نرم­افزاری باید خریداری شود. • طراحی • Architecture Design: بعد سخت­افزاری، نرم­افزاری و زیر بنای شبکه • Interface Design: رابط کاربری سیستم، فرم­ها و گزارشات سیستم • پایگاه داده و فایل­ها • طراحی برنامه (Program Design): هر برنامه واقعا چه کاری انجام خواهد داد. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

35. پیاده‌سازی (گام‌ها) • ساخت سیستم: سیستم ساخته و تست می­شود. • نصب سیستم: در این مرحله سیستم قبلی از کار انداخته و سیستم جدید شروع به کار می­کند • روش حذف سریع: سیستم جدید به سرعت جایگزین سیستم قدیمی می­شود. • روش موازی: دو سیستم برای یک یا دو ماه بصورت موازی کار می­کنند تا مشکلات سیستم جدید کاملا برطرف شود. • روش تبدیل: سیستم جدید در یک بخش از سازمان به عنوان یک آزمایش اولیه نصب می­شود و سپس به تدریج در بخش­های دیگر استفاده می­شود. • طرح پشتیبانی: نحوه پیاده­سازی تغییرات جزئی و کلی در سیستم حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

36. تحلیل و طراحی سیستم‌های شی گرا مدل‌های توسعه سیستمشروع یک پروژه حسین دهقان دانشگاه آزاد بوشهر

37. مدل‌های توسعه سیستم حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

38. مدل های توسعه سیستم • روش­های قاعده­مند براي پياده­سازي چرخه حيات توسعه سيستم (SDLC) Planning Analysis Design حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم Implementation + System

39. تقسیم بندی (1) • تاکید این مدل­ها بر فرایندهای کسب و کار یا داده­ها • متدولوژي­هاي فرآيندگرا: بر تعريف فعاليت­ها در سيستم تاكيد دارند. • متدولوژي­هاي داده­گرا: بر داده­ها و نحوه سازماندهي آنها تاكيد دارند. • متدولوژي­هاي شي­گرا: يك نوع توازن و تعادل بين دو متدولوژي فوق ايجاد مي­كند. • فرایند (Process): فعالیت­های انجام شده در یک سازمان که اهداف سازمان را برآورده می­کند. • داده (Data): حقایقی درمورد سازمان و تعاملات کسب و کار یا مواد اولیه برای انجام کسب و کار در یک سازمان حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

40. تقسیم بندی (1) حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

41. تقسیم بندی (2) • طراحی ساخت­یافته • مدل آبشاری • مدل موازی • مدل­های توسعه سریع (RapidApplicationDevelopment) یا RAD • مدل فازبندی شده (PhasedDevelopment) • مدل نمونه­سازی حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

42. مدل آبشاری حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

43. مدل آبشاری (مزایا) • اگر اولين مرحله مدل آبشاری به خوبي انجام شده باشد ورودي درست به مرحله بعد مي­دهد و مي­توان انتظار داشت كه اين مرحله نيز به خوبي انجام شود. • ارائه اصول و تكنيك­هاي مناسب در اكثر مراحل مختلف اين مدل، انجام مراحل آن را آسان مي­كند. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

44. مدل آبشاری (معایب) • در مدل آبشاري با وجوديكه مراحل اوليه بسيار مهم مي­باشند ولي عملاً توجه لازم به اين مرحله نمي­شود. • درصد هزينه ها براساس آمار: • فهم و تحليل خواسته ها 3% • تعيين مشخصات 3% • طراحي 5% • پياده سازي 7% • تست 15% • نگهداشت 67% حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

45. مدل آبشاری (معایب) • در مدل آبشاري استفاده­كننده بايد كليه خواسته­هاي خود را در مرحله اول صريحاً بيان كند. • بيان كليه خواسته­ها در مرحله اول توسط استفاده­كننده مشكل است • مشتری ممكن است بعضي از آنها را فراموش كند • ممكن است همه نيازها را نتواند مشخص كند و به طور كامل نداند. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

46. مدل آبشاری (معایب) • مرحله تعیین خواسته توسط زبان طبيعي صورت مي­گيرد كه زبان طبيعي داراي ابهامات زيادي مي­باشد. • زبان مشتركي بين تحليل­گر و كاربر وجود ندارد بطوريكه كاربر نمي­داند تقاضاي چه امكاناتي را بكند و تحليل­گر نمي­داند چه سوالاتي را مطرح كند. • استفاده­كننده بايد صبور باشد. يك اجراي عملي از برنامه ها قابل مشاهده نيست تا اينكه پروژه به اتمام برسد. • در عمل بازگشت به عقبدر این مدلبه صرفه نيست. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

47. مدل موازی حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

48. مدل موازی (ویژگی‌ها) • مدل موازی تلاش می­کند زمان طولانی که بین فازهای آنالیز و تحویل پروژه وجود دارد را کاهش دهد. • مهمترین ویژگی این مدل این است که زمان تحویل سیستم را کاهش می­دهد. • ممکن است زیر سیستم­ها کاملا از یکدیگر مستقل نباشند و باید بین زیر پروژه هماهنگی برقرار گردد. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

49. مدل فاز بندی شده حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم

50. مدل فازبندی شده (ویژگی‌ها) • مدل مبتنی بر فازبندی، یک سیستم را به نسخه­های مختلفی تقسیم­بندی می­کند. • این زیر نسخه­ها پشت سرهم آنالیز، طراحی و پیاده­سازی می­شوند. • مهم­ترین و اساسی­ترین نیازهای سیستم با اولین نسخه از سیستم همراه خواهد بود. • در این مدل، به سرعت یک سیستم برای کار کاربر آماده می­شود. • اشکال عمده این مدل • کاربران شروع به کار با سیستمیکه عمدا ناقص است، می­کنند. • تشخیص ویژگی­های مهم و مفید که در نسخه اول باید قرار گیرد، بسیار مشکل است. حسین دهقان دانشکده فنی و مهندسی جم