ПРИМЕНЕНИЕ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПОДХОДА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ (Объектно-ориентированный подход при проектировании информационной системы)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время работа большинства организаций тесно связана с информационными технологиями. Уже многократно доказано, что внедрение и применение специально сконструированной либо стандартной информационной системы значительно облегчает деятельность сотрудников организации со стороны добавления, изменения, обработки, удаления и архивирования информации. Подобный подход позволяет не только освободить персонал от ручной работы, но и повысить оперативность труда, его эффективность и достоверность.

Методики, применяемые для проектирования программ и их систем, естественно, были сформированы не за один день, а становление их проходило на протяжении достаточно продолжительного промежутка времени. Необходимость создания все новых и новых методик обнаруживалась при разработке сложных программных систем в условиях дефицита времени на разработку. Такие инциденты были свойственны крупным промышленным организациям, в частности, оборонного ведомства. По этой причине некоторые сегодняшние методики изначально были, например, внутренними стандартами Министерства Обороны Соединенных Штатов Америки.

На сегодняшний день наиболее известными и часто встречающимися являются три подхода к проектированию информационной системы: структурный, процессный и объектно-ориентированный.

Структурный подход основывается на алгоритмической декомпозиции, при которой особо тщательное внимание необходимо уделять порядку происходящих событий.

Процессный подход ориентирован не на организационную структуру, а на бизнес-процессы, протекающие в самой организации.

Объектно-ориентированный подход основывается на выделении компонентов, которые являются либо субъектами действий, либо объектами действий. При объектно-ориентированной декомпозиции каждый объект обладает своим собственным поведением и каждый из них моделирует некоторый объект реального мира.

Таким образом, объектно-ориентированный подход предоставляет наиболее наглядную информацию и возможности для проектирования.

Исходя из вышесказанного, определяется цель исследования: рассмотреть особенности применения объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1. Проанализировать структурный подход к проектированию информационной системы;
2. Рассмотреть процессный подход к проектированию информационной системы;
3. Изучить сущность объектно-ориентированного подхода;
4. Дать анализ основным понятиям объектно-ориентированного подхода;
5. Выявить преимущества и недостатки применения объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы;
6. Рассмотреть примеры программных продуктов, применяемых для реализации объектно-ориентированного подхода.

Структура работы включает в себя две главы, первая из которых содержит два параграфа, а вторая – четыре. Кроме того, в структуру работы включены такие элементы, как содержание, введение, заключение и список использованной литературы.

Глава 1. Анализ подходов к проектированию информационной системы

1.1 Структурный подход к проектированию информационной системы

К сегодняшнему дню в программных разработках известны три основных подхода: системный, процессный и объектно-ориентированный, среди которых основным являются объектно-ориентированный и системный. Ключевыми отличиями среди основных методов являются подходы к декомпозиции систем. В основе структурного подхода лежит принцип функциональной декомпозиции, который подразумевает описание структуры системы в терминах иерархии ее функций и передачи информации между отдельными функциональными элементами. Второй, объектно-ориентированный подход основывается на объектной декомпозиции. При этом структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами.

Принципиальное различие между двумя рассмотренными подходами является способ декомпозиции системы.

Структурный подход известен во всем мире под самыми разнообразными наименовании, среди них наиболее известными являются – «разделяй и властвуй» (divide et impera), иерархическая декомпозиция и др. В частности, при проектировании информационной системы системный подход означает, что ее следует разделять (декомпозировать) на несколько подсистем, каждая из которых доступна к разработке независимо от других. Такой подход при разработке частей системы позволяет держать в уме информацию именно о той подсистеме, которая сейчас находится в разработке, а не обо всех остальных частях системы. Корректная декомпозиция и членение системы представляют собой основной способ преодоления сложностей разработки больших систем программного обеспечения.

Понятие «корректная» по отношению к декомпозиции означает выполнение следующих требований:

• количество связей между отдельными частями системы – минимально;
• связность отдельных частей внутри каждой подсистемы, наоборот, должна быть максимальной.

Кроме того, структура всей проектируемой системы должна быть такой, чтобы все взаимодействия между ее частями укладывались в стандартные рамки:

• каждая часть системы должна инкапсулировать свое содержимое (скрывать его от других подсистем);
• каждая часть системы должна иметь четко определенный интерфейс и взаимодействие с другими подсистемами.

Итак, сущность структурного подхода к разработке информационных систем заключается в декомпозиции самой системы согласно различным автоматизируемым функциям: система разбивается на функциональные подсистемы, которые, в свою очередь, делятся на подфункции, те — на задачи и так далее до конкретных процедур. При этом проектируемая информационная система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие части взаимосвязаны.

Все наиболее распространенные методологии структурного подхода базируются на нескольких общих принципах. В качестве двух базовых принципов применяются следующие:

• «разделяй и властвуй» - принцип решения массивных сложных вопросов посредством их разбиения на несколько маленьких, независимых друг от друга задач, которые легче и понятнее;
• принцип иерархического упорядочивания – принцип организации составных частей вопроса в виде иерархических древовидных структур с добавлением новых деталей на каждом новом уровне.

Кроме того, к настоящему времени сформировалась иная классификация принципов, которая представлена ниже:

1. принцип абстрагирования. Данный принцип заключается в выделении основных аспектов системы и отделения их от второстепенных;
2. принцип формализации. Суть принципа формализации состоит в необходимости строгого методического подхода к решению вопроса;
3. принцип непротиворечивости. Данный принцип подразумевает обоснованность и согласованность элементов;
4. принцип структурирования данных. Суть названного принципа состоит в том, что информация должна быть структурирована и иерархически организована.

При применении структурного подхода применяются в основном две группы средств, которые иллюстрируют функции, выполняемые системой, а также отображает отношения между данными. Каждой отдельной выделенной группе средств соответствуют некоторые виды моделей (диаграмм). Среди наиболее распространенных можно выделить:

• SADT модели и соответствующие функциональные диаграммы;
• DFD диаграммы потоков данных;
• ERD диаграммы «сущность-связь».

Одним из наиболее значительных различий между разновидностями структурного анализа является их функциональность.

Модели SADT (IDEF0) являются самыми удобными для построения функциональных моделей. Они наделены возможностью наглядно отобразить функциональную структуру объекта и все ее составляющие: производимые действия и связи между ними. Благодаря этому возможно четко проследить логику и взаимодействие процессов организации. В качестве главного достоинства нотации можно назвать возможность получить полную информацию о каждой работе или подсистеме, благодаря ее жестко регламентированной структуре. С помощью четко разработанной структуры можно также обнаружить все недостатки, которые касаются как самого процесса, так и того, с помощью чего он реализуется: дублирование функций, отсутствие механизмов, регламентирующих данный процесс, отсутствие контрольных переходов и т.д.

DFD предоставляет возможность анализа информационного пространства системы и применяется для описания документооборота и обработки информации. Исходя из этого, диаграммы DFD применяют в качестве дополнения модели бизнес-процессов, выполненной в IDEF0.

IDEF3 хорошо приспособлен для сбора информации, необходимой для проведения анализа системы с точки зрения расхождения между процессами во времени.

Обобщенно достаточно сложно говорить о достоинствах и недостатках отдельных нотаций. Возможно возникновение таких ситуаций, когда анализ IDEF0 не показал недостатков в деятельности организации с точки зрения технологического или производственного процесса, но, несмотря на это, гарантировать отсутствие ошибок нельзя. В связи с этим в следующем этапе анализа рекомендуется переход исследованию информационных потоков при помощи DFD, а еще позднее – объединение пространств при помощи последнего подхода – IDEF3.

1.2 Процессный подход к проектированию информационной системы

Процессный подход, в отличие от структурного, направлен не на организационную структуру, а на бизнес-процессы, проистекающие в организации. Это объясняется тем, что бизнес-процессы, в отличие от организационной структуры, меняются намного реже. Как правило, основных бизнес-процессов в организации совсем немного, обычно около десяти.

Известно, что любая программная система имеет собственные структуры данных. Естественно, эти структуры организованы так, чтобы обеспечить эффективную работу базового функционала системы и, одновременно, оптимизированы под имеющийся в системе набор базовых интерфейсов пользователя.

Во время внедрения готового программного или информационного обеспечения требуется поддержка процессов, функциональность и объем которых зачастую вычислить крайне затруднительно, и, как правило, возникает ситуация, когда для автоматизации нового процесса необходима обработка данных, не заложенная разработчиком в базовую функциональность разработанной системы. Построение системы, которая выполняет запросы и обработку данных в обход заложенной разработчиком структуры, всегда будет стоить очень дорого с точки зрения как машинных ресурсов, так и трудоемкости разработки дополнительного программного кода.

Примером выхода из данной ситуации может служить предоставление пользователю открытого механизма для построения собственных структур данных. Причем в целях обеспечения целостности данных и реализации прав доступа это должен быть не механизм прямого доступа к таблицам SQL-сервера, а механизм доступа к данным с помощью самих объектов системы. Таким образом наглядно реализуется процессный подход.

Глава 2. Объектно-ориентированный подход при проектировании информационной системы

2.1 Сущность объектно-ориентированного подхода

В настоящее время господствующим направлением проектирования ИС является объектно-ориентированная технология как основа создания открытых, гибких, многофункциональных систем для различных предметных областей.

Объектно-ориентированная технология проектирования ИС предоставляет мощную, гибкую, универсальную концептуальную основу для конструирования информационно-управляющих систем в различных областях хозяйственной деятельности и управления, сочетающую использование моделей современной логистики, объектного подхода к компонентам предметной области, современных инструментальных средств визуального программирования и СУБД с SQL-интерфейсом.

Объектно-ориентированная технология проектирования ИС включает в себя следующие компоненты:

• технологию конструирования концептуальной объектно-ориентированной модели предметной области;
• инструментальные средства спецификации проектных решений;
• библиотеки типовых компонентов модели предметной области;
• типовые проектные решения для ряда функциональных областей.

В основу объектно-ориентированной технологии проектирования ИС положены разработка, анализ и спецификация концептуальной объектно-ориентированной модели предметной области.

Концептуальная объектно-ориентированная модель предметной области является основой проекта и реализации системы и обеспечивает:

• необходимый уровень формализации описания проектных решений;
• высокий уровень абстрагирования, типизации и параметризации проектных решений;
• компактность описания;
• удобство сопровождения готовой системы.

Отличительными чертами предлагаемой методологии являются следующие:

• наличие единого методологически обоснованного ядра, обеспечивающего открытость технологии для модификации, расширения и создания новых моделей представления проектных решений;
• наличие единого формального аппарата анализа проектных решений для используемых моделей представления;

Отличительными чертами предлагаемой технологии являются:

• совместное рассмотрение информационных, материальных и финансовых потоков;
• первичная и вторичная классификация объектов предметной области с обязательным указанием оснований классификации;
• наличие конструктивных методик декомпозиции и агрегирования компонентов проекта, использующих результаты классификации;
• наличие формальных методов оценки связности и сцепления компонентов проекта;
• использование функциональной модели данных с атрибутами — функциями доступа и атрибутами — категориями в качестве основы концептуальной модели данных.

При всем разнообразии моделей предметных областей концептуального уровня отсутствуют такие модели, которые бы позволяли в полной мере использовать знания по классификации элементов предметной области для описания свойств ее элементов, и в то же время, сохраняли преимущества традиционных функционального и информационного подходов, основанных на модели данных. «Чистый» объектный подход уже на ранних стадиях требует представлять данные о классификации в виде диаграмм классов. Это слишком жесткое требование. Выделение иерархии классов требует проведения объемного и тонкого анализа различных аспектов взаимосвязей объектов предметной области. В рамках самого объектного подхода подобных методик нет. С другой стороны, попытки совместить чистый объектный подход с традиционными подходами оказываются неудачными, так как последние рассматриваются не как обоснование решений объектного подхода, а как средство моделирования последнего.

2.2 Основные понятия объектно-ориентированного подхода

Объектно-ориентированный подход (ООП) к проектированию информационной системы применяет объектную декомпозицию. При этом структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами. Каждый объект системы при этом обладает своим собственным поведением, которое моделирует поведение объекта реального мира.

Концептуальной основой объектно-ориентированного подхода является объектная модель. Среди ее основных понятий как основные можно выделить понятия объекты и атрибуты, целое и часть, классы и экземпляры.

Объект можно определить как осязаемую реальность – предмет или явление, которое имеет четко определяемое поведение. Объект обладает такими характеристиками, как состояние, поведение, индивидуальность; структура и поведение схожих объектов определяют общий для них класс. Термины «экземпляр класса» и «объект» можно назвать эквивалентными. Состояние объекта можно охарактеризовать перечнем всех возможных свойств данного объекта и текущими значениями каждого из этих свойств. Поведение также определяет воздействие объекта на другие объекты и, наоборот, с точки зрения изменения состояния этих объектов и передачи сообщений. Другими словами, поведение объекта полностью можно определить его действиями.

Некоторое воздействие одного объекта на другой с целью вызвать соответствующую реакцию называется операцией. Как правило, в объектных и объектно-ориентированных языках операции, которые выполняются над данным объектом, понимаются методами и представляют собой составную часть определения класса.

Класс – это некоторое множество объектов, которые связаны общностью структуры и поведения. Класс инкапсулирует (объединяет) в себе данные (атрибуты) и поведение (операции). Любой объект представляет собой экземпляр класса.

Среди основных базовых составляющих объектно-ориентированного подхода можно выделить основные:

• • унифицированный процесс;
  • унифицированный язык моделирования;
  • шаблоны проектирования.

Унифицированный процесс представляет собой процесс разработки программного обеспечения, обеспечивающий упорядоченный подход к распределению задач и обязанностей в организации-разработчике. Унифицированный процесс охватывает весь жизненный цикл программного обеспечения, включая определение требований и сопровождение, и является обобщенным каркасом, который может быть применен (специализирован) для разработки и сопровождения широкого круга систем.

Как обязательную часть Унифицированного процесса можно выделить UML – язык для определения, визуализации и конструирования моделей системы посредством диаграмм и документов на основе объектно-ориентированного подхода.

На стадиях анализа и проектирования будущей информационной системы зачастую применяются так называемые шаблоны (паттерны) проектирования. В данном случае под шаблоном понимается именованная пара «проблема/решение», которая содержит готовое обобщенное решение некоторой типичной проблемы. В большинстве случаев шаблон кроме текстового описания может также включать одну или несколько диаграмм UML (например, диаграммы классов, последовательности и/или коммуникации), которые графически иллюстрируют состав и структуру классов, и, кроме того, особенности их взаимодействия при решении некоторой проблемы. Шаблоны должны быть разработаны опытными профессионалами и являться проверенными, эффективными, оптимальными решениями. Помимо всего прочего, использование шаблонов может многократно уменьшить затраты и повысить качество разработки программного и информационного обеспечения.

Объектно-ориентированный подход основывается на систематическом применении моделей для языково-независимой разработки программной системы, на основе из ее прагматики.

В данном случае прагматика представляет собой цель разработки информационной системы, например для обслуживания клиентов туристического агентства, для оптимизации работы библиотеки, для обслуживания спортивных мероприятий и т.п. В постановке такой цели принимают участие предметы и понятия реального мира, которые имеют отношение к разрабатываемой информационной системе. При применении объектно-ориентированного подхода эти предметы и понятия всегда подлежат замене на их модели, иначе говоря, на определенные формальные конструкции, представляющие их в информационной системе.

Модель содержит далеко не все признаки и свойства представляемого ею предмета (понятия), а только те, которые являются существенными для разрабатываемой информационной системы. Таким образом модель выходит «беднее», и, следовательно, проще, чем тот предмет (явление), который она представляет. Но основное преимущество содержится даже не в этом, а в том, что модель является только формальной конструкцией: формальный характер моделей предоставляет возможность определения формальных зависимостей между ними и формальных операций над ними. Это упрощает не только разработку и анализ моделей, но и их реализацию посредством технических и аппаратных средств. В частности, формальный характер моделей предоставляет возможность получения формальной модели разрабатываемой информационной системы как композиции формальных моделей ее составляющих частей.

Таким образом, объектно-ориентированный подход обеспечивает адекватные подходы к решению следующих проблем:

• снижение сложности программного обеспечения;
• увеличение надежности программного обеспечения;
• обеспечение возможности модификации отдельных составляющих ПО без изменения остальных его компонентов;
• обеспечение возможности повторного использования отдельных компонентов программного обеспечения.

Регулярное использование объектно-ориентированного подхода предоставляет возможность разработки хорошо структурированных, надежных в эксплуатации и доступно улучшаемых информационных систем. Этим обуславливается современный интерес разработчиков к объектно-ориентированному подходу и объектно-ориентированным языкам программирования.

2.3 Преимущества и недостатки применения объектно-ориентированного подхода

Основным преимуществом объектно-ориентированного подхода является возможность создавать классы и объекты визуальным способом, иначе говоря – прорисовывать на экране основные элементы, определять цвет, местоположение элементов и т.д. При некотором навыке объекты можно быстро создавать, при этом записывая в методы фрагменты программного кода, определяющие их поведение при наступлении определённых событий. В дальнейшем из визуальных элементов и этих программных фрагментов генерируется общая программа. Этим занимается сама система.

Объектно-ориентированный подход полезен как с методической точки зрения (две разнородные характеристики предметной области – данные и программы – объединяются в объекты), так и с точки зрения техники проектирования и разработки программных систем (вместо двух технически не связанных, но логически переплетенных веток образуется один надёжный ствол).

В отличие от структурного подхода, объектно-ориентированный имеет ряд преимуществ:

• описание системы в виде объектов больше соответствует содержательному смыслу предметной области. Например, при использовании структурного подхода БД должна удовлетворять требованиям нормализации, в соответствии с которыми данные по одному и тому же объекту (сущности из реального мира) могут храниться в нескольких таблицах;
• сущности реального мира, как правило, обладают поведением, что в объектно-ориентированном проектировании отражается с помощью определения методов класса. В структурном подходе данные (атрибуты) и алгоритмы (методы) существуют отдельно друг от друга;
• объединение атрибутов и методов в объекте (классе), а также инкапсуляция позволяют добиться большей внутренней и меньшей внешней связности между компонентами системы. Это облегчает решение проблем:
  • адаптации системы к изменению существующих или появлению новых требований;
  • сопровождения системы на разных стадиях жизненного цикла;
  • повторного использования компонентов;
• объектно-ориентированный подход позволяет легче организовать параллельные вычисления, так как каждый объект обладает собственными значениями характеристик (атрибутов) и поведением, за счет чего можно добиться его автономной работы;
• Case-средства, поддерживающие объектно-ориентированный подход, на основе информации об объектах позволяют достичь большей степени автоматизации генерации кода. Case-средства, поддерживающие структурный подход, хорошо справляются с генерацией структур баз данных. Однако следует отметить, что эта структура должна удовлетворять требованиям нормализации. В связи с чем, автоматическая генерация кода (например, экранов или функций обработки данных) возможна лишь в редких случаях.
• объектная декомпозиция дает возможность создавать программные системы меньшего размера путем использования общих механизмов, обеспечивающих необходимую экономию выразительных средств. Использование объектного подхода существенно повышает уровень унификации разработки и пригодность для повторного использования не только программ, но и проектов, что, в конце концов, ведет к созданию среды разработки и переходу к сборочному созданию программного обеспечения. Системы зачастую получаются более компактными, чем их не объектно-ориентированные эквиваленты, что означает не только уменьшение объема программного кода, но и удешевление проекта за счет использования предыдущих разработок;
• объектная декомпозиция уменьшает риск создания сложных систем программного обеспечения, так как она предполагает эволюционный путь развития системы на базе относительно небольших подсистем. Процесс интеграции системы растягивается на все время разработки, а не превращается в единовременное событие;
• объектная модель вполне естественна, поскольку в первую очередь ориентирована на человеческое восприятие мира, а не на компьютерную реализацию;
• объектная модель позволяет в полной мере использовать выразительные возможности объектных и объектно-ориентированных языков программирования.

К недостаткам объектно-ориентированного подхода относятся некоторое снижение производительности функционирования ПО и высокие начальные затраты. Объектная декомпозиция существенно отличается от функциональной, поэтому переход на новую технологию связан как с преодолением психологических трудностей, так и дополнительными финансовыми затратами.

Безусловно, объектно-ориентированная модель наиболее адекватно отражает реальный мир, представляющий собой совокупность взаимодействующих (посредством обмена сообщениями) объектов. Но на практике в настоящий момент продолжается формирование стандарта языка объектно-ориентированного моделирования UML, и количество CASE-средств, поддерживающих объектно-ориентированный подход, невелико по сравнению с поддерживающими структурный подход. Кроме того, диаграммы, отражающие специфику объектного подхода (диаграммы классов и т.п.), гораздо менее наглядны и плохо понимаемы непрофессионалами. Поэтому одна из главных целей внедрения CASE-технологии, а именно, снабжение всех участников проекта (в том числе и заказчика) общим языком "для передачи понимания", обеспечивается на сегодняшний день только структурными методами.

2.4 Примеры программных продуктов, применяемых для реализации объектно-ориентированного подхода

Современными языками объектно-ориентированного программирования являются С++ и Java. С середины 90-х годов многие объектно–ориентированные языки реализуются как системы визуального проектирования, в которых интерфейсная часть программного продукта создается в диалоговом режиме, практически без написания программных операторов. К объектно – ориентированным системам визуального проектирования относятся Visual Basic, Delphi, C++ Builder, Visual C++. Язык VBA (Visual Basic for Applications) – язык приложений Microsoft Office (Excel, Word, Access, Power Point и др).

Подробнее рассмотрим каждую из сред.

C++ — компилируемый, статически типизированный язык программирования общего назначения.

Поддерживает такие парадигмы программирования, как процедурное программирование, объектно-ориентированное программирование, обобщённое программирование. Язык имеет богатую стандартную библиотеку, которая включает в себя распространённые контейнеры и алгоритмы, ввод-вывод, регулярные выражения, поддержку многопоточности и другие возможности. C++ сочетает свойства как высокоуровневых, так и низкоуровневых языков. В сравнении с его предшественником — языком C, — наибольшее внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого программирования.

C++ широко используется для разработки программного обеспечения, являясь одним из самых популярных языков программирования. Область его применения включает создание операционных систем, разнообразных прикладных программ, драйверов устройств, приложений для встраиваемых систем, высокопроизводительных серверов, а также развлекательных приложений (игр). Существует множество реализаций языка C++, как бесплатных, так и коммерческих и для различных платформ. Например, на платформе x86 это GCC, Visual C++, Intel C++ Compiler, Embarcadero (Borland) C++ Builder и другие. C++ оказал огромное влияние на другие языки программирования, в первую очередь на Java и C#.

Синтаксис C++ унаследован от языка C. Одним из принципов разработки было сохранение совместимости с C. Тем не менее, C++ не является в строгом смысле надмножеством C; множество программ, которые могут одинаково успешно транслироваться как компиляторами C, так и компиляторами C++, довольно велико, но не включает все возможные программы на C.

Java — сильно типизированный объектно-ориентированный язык программирования, разработанный компанией Sun Microsystems (в последующем приобретённой компанией Oracle). Приложения Java обычно транслируются в специальный байт-код, поэтому они могут работать на любой компьютерной архитектуре, с помощью виртуальной Java-машины. Дата официального выпуска — 23 мая 1995 года.

Программы на Java транслируются в байт-код Java, выполняемый виртуальной машиной Java (JVM) — программой, обрабатывающей байтовый код и передающей инструкции оборудованию как интерпретатор.

Достоинством подобного способа выполнения программ является полная независимость байт-кода от операционной системы и оборудования, что позволяет выполнять Java-приложения на любом устройстве, для которого существует соответствующая виртуальная машина. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности, в рамках которой исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной. Любые операции, которые превышают установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного доступа к данным или соединения с другим компьютером), вызывают немедленное прерывание.

Часто к недостаткам концепции виртуальной машины относят снижение производительности. Ряд усовершенствований несколько увеличил скорость выполнения программ на Java:

• применение технологии трансляции байт-кода в машинный код непосредственно во время работы программы (JIT-технология) с возможностью сохранения версий класса в машинном коде,
• широкое использование платформенно-ориентированного кода (native-код) в стандартных библиотеках,
• аппаратные средства, обеспечивающие ускоренную обработку байт-кода (например, технология Jazelle, поддерживаемая некоторыми процессорами фирмы ARM).

По данным сайта shootout.alioth.debian.org, для семи разных задач время выполнения на Java составляет в среднем в полтора-два раза больше, чем для C/C++, в некоторых случаях Java быстрее, а в отдельных случаях в 7 раз медленнее. С другой стороны, для большинства из них потребление памяти Java-машиной было в 10—30 раз больше, чем программой на C/C++. Также примечательно исследование, проведённое компанией Google, согласно которому отмечается существенно более низкая производительность и бо́льшее потребление памяти в тестовых примерах на Java в сравнении с аналогичными программами на C++.

Идеи, заложенные в концепцию и различные реализации среды виртуальной машины Java, вдохновили множество энтузиастов на расширение перечня языков, которые могли бы быть использованы для создания программ, исполняемых на виртуальной машине. Эти идеи нашли также выражение в спецификации общеязыковой инфраструктуры CLI, заложенной в основу платформы .NET компанией Microsoft.

Microsoft Visual Basic — язык программирования, а также интегрированная среда разработки программного обеспечения, разрабатываемые корпорацией Microsoft. Язык Visual Basic унаследовал дух, стиль и отчасти синтаксис своего предка — языка BASIC, у которого есть немало диалектов. В то же время Visual Basic сочетает в себе процедуры и элементы объектно-ориентированных и компонентно-ориентированных языков программирования. Интегрированная среда разработки VB включает инструменты для визуального проектирования пользовательского интерфейса, редактор кода с возможностью IntelliSense и подсветкой синтаксиса, а также инструменты для отладки приложений.

Visual Basic также является хорошим средством быстрой разработки (RAD) приложений баз данных для операционных систем семейства Microsoft Windows. Множество готовых компонентов, поставляемых вместе со средой, призваны помочь программисту сразу же начать разрабатывать бизнес-логику приложения, не отвлекая его внимание на написание кода запуска программы, подписки на события и других механизмов, которые VB реализует автоматически.

Первое признание серьёзными разработчиками Visual Basic получил после выхода версии 3. Окончательное признание как полноценного средства программирования для Windows — при выходе версии 5. Версия VB6, входящая в состав Microsoft Visual Studio 6.0, стала по-настоящему зрелым и функционально богатым продуктом.

C++ Builder— программный продукт, инструмент быстрой разработки приложений (RAD), интегрированная среда программирования (IDE), система, используемая программистами для разработки программного обеспечения на языке программирования C++.

Изначально разрабатывался компанией Borland Software, а затем её подразделением CodeGear, ныне принадлежащим компании Embarcadero Technologies.

C++ Builder объединяет в себе комплекс объектных библиотек (STL, VCL, CLX, MFC и др.), компилятор, отладчик, редактор кода и многие другие компоненты. Цикл разработки аналогичен Delphi. Большинство компонентов, разработанных в Delphi, можно использовать и в C++ Builder без модификации, но обратное утверждение не верно.

C++ Builder содержит инструменты, которые при помощи drag-and-drop действительно делают разработку визуальной, упрощает программирование благодаря встроенному WYSIWYG — редактору интерфейса и пр.

C++Builder первоначально создавалась только для платформы Microsoft Windows. Поздние версии, содержащие кроссплатформенную компонентную библиотеку Borland, поддерживают и Windows, и Linux.

В 2003 году Borland выпустила C++BuilderX (CBX), написанный при помощи той же инфраструктуры, что и JBuilder, который при этом был мало похож на C++ Builder или Delphi. Этот продукт предназначался для разработки больших программ для крупных предприятий, но коммерческого успеха не достиг. В конце 2004 года Borland объявила, что продолжит развитие классического C++ Builder и объединит его со средой разработки Delphi, прекратив, таким образом, разработку C++ BuilderX. Спустя примерно год после этого объявления, Borland выпустила Borland Developer Studio 2006, который включал в себя Borland C++Builder 2006, предлагавший улучшенное управление конфигурацией и отладкой. Borland Developer Studio 2006 — единственный полноценный комплект, содержащий Delphi, C++ Builder и C# Builder.

В 2007 году CodeGear выпустила C++Builder 2007, в котором реализовала полную поддержку API Microsoft Windows Vista, увеличила полноту соответствия стандарту ANSI C++, увеличила скорость компиляции и сборки до 500 %, включила поддержку MSBuild, архитектур баз данных DBX4 и «VCL для Web», поддерживающий AJAX. Поддержка API Microsoft Windows Vista включила в себя приложения, изначально оформленные в стиле Vista, и естественную поддержку VCL для Aero и Vista Desktop. CodeGear RAD Studio 2007 содержит C++Builder 2007 и Delphi. Также в 2007 году CodeGear «воскресила» марку «Turbo» и выпустила две «Turbo» версии C++Builder: Turbo C++ Professional и Turbo C++ Explorer (бесплатный), основанных на Borland C++ Builder 2006.

В конце 2008 года компания CodeGear выпустила новую версию RAD Studio, в которую вошли Delphi 2009 и С++Builder 2009. В 2009 году в составе RAD Studio вышел C++Builder 2010.

Ранее сообщалось, что следующая версия, CodeGear C++ Builder (кодовое имя «Commodore»), будет обладать поддержкой x86-64 и возможностью создавать машинный x86-64 код. Однако в 2010 году в состав RAD Studio XE включена версия C++ Builder XE без этой функциональности.

В 2012 году Embarcadero выпустила C++ Builder XE3, совместимый с Windows 8. В 2013 году был выпущен C++ Builder XE4.

Microsoft Visual C++ (MSVC) — интегрированная среда разработки приложений на языке C++, разработанная корпорацией Microsoft и поставляемая либо как часть комплекта Microsoft Visual Studio, либо отдельно в виде бесплатного функционально ограниченного комплекта Visual C++ Express Edition. Сменила интегрированную среду разработки Microsoft QuickC. Visual C++ поддерживает перечень приложений как на Managed C++ и C++/CLI, так и на обычном C++, и тем самым позволяет генерировать код как для платформы .NET Framework, так и для исполнения в среде «чистой» Windows. В этом отношении Visual C++ является уникальным среди других языковых средств, предоставляемых средой Visual Studio, поскольку ни Visual Basic .NET, ни Visual J# не способны генерировать код для чистого Win32, в отличие от предыдущих версий (Visual Basic и Visual J++ соответственно).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения работы была достигнута поставленная цель, а именно: рассмотрены особенности применения объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы.

Для достижения цели были выполнены следующие задачи:

1. Проанализирован структурный подход к проектированию информационной системы;
2. Рассмотрен процессный подход к проектированию информационной системы;
3. Изучена сущность объектно-ориентированного подхода;
4. Дан анализ основным понятиям объектно-ориентированного подхода;
5. Выявлены преимущества и недостатки применения объектно-ориентированного подхода при проектировании информационной системы;
6. Рассмотрены примеры программных продуктов, применяемых для реализации объектно-ориентированного подхода.

Кроме того, при выполнении работы были получены новые теоретические знания, а старые – подкреплены. Работа может быть использована в качестве теоретического пособия на предметах, дающих сведения о программировании, проектировании и реализации автоматизированных информационных систем. Текст работы может предоставить информацию о различных подходах к проектированию информационной системы, и наиболее полную – об объектно-ориентированном подходе, его особенностях, примерах использования и программах, которые реализуют его потенциал в наилучшем ключе.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Иванов А.Г., Карпова А.В., Семик В.П., Филинов Ю.Е. Объектно-ориентированная среда программирования. Системы и средства информатики. Вып.2. М.: Наука, 1991.
2. Лисков Б., Гатэг Дж. Использование абстракций и спецификаций при разработке программ: Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 424 с.
3. Программирование. Специальный выпуск по объектно-ориентированному программированию. N 6, 1990.
4. Фокс Дж. Программное обеспечение и его разработка. М.:Мир, 1985. - 368 с.
5. Архангельский А.Я. Программирование Delphi 5 — М: Изд. дом «Бином», 2000.
6. Бобровский С.И. Delphi 7: Учебный курс. — СПб.: Питер, 2004.
7. Фридман А.Л. Основы объектно-ориентированной разработки программных систем. — М.: ФиС, 2000.
8. Статья, авторы: А.Г. Иванов, А.А. Пятницкий, Ю.Е. Филинов // Объектно-ориентированный подход [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://grizlyk.chat.ru/art/ivan1.htm (дата обращения 17.11.2011)
9. Сitforum // Обьектно ориентированные языки програмирования [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://citforum.ru/database/articles/art_23.shtml