Введение к работе
1.1 Актуальное работы. Пользовательский интерфейс (ПИ) является средством взаимодействия пользователя с программным обеспечением (ПО). Возрастающая сложность современных информационных систем предъявляет повышенные требования к функциональности ПИ, ставя перед разработчиками новые задачи по улучшению их качества, а именно: оптимизации процессов разработки ПИ, уменьшения времени и трудозатрат на разработку ПИ, улучшения потребительских характеристик ПИ.
Сильная конкуренция в области информационных технологий предъявляет вес более жесткие требования ко времени выхода продукта на рынок. Постоянное сокращение сроков разработки ПО не дает возможности улучшать качество ПИ, которое уже не в полной мерс удовлетворяет конечного пользователя.
Анализ предметной области показал, что одной из основных тенденций развития ПИ в настоящее время является переход к ПИ портального типа (ПИПТ), призванным повысить производительность пользователей. ПИПТ представляют собой класс программных систем, технологии поддержки которого отличаются большим разнообразием и неустоявшейся методологической базой ввиду небольшого срока их применения.
Классические методики, разработанные в конце 1980-х годов и основанные на концепции объектно-ориентированного программирования (ООП), применительно к разработке ПИ (в т.ч. портального типа) становятся причиной ряда проблем, с которыми сталкиваются разработчики. Существующая критика концепции ООП указывает на альтернативный подход к разработке ПО, работы над которым ведутся уже несколько лет — концепцию аспектно-ориентироваиное программирование (АОП). Концепция АОП обещает устранить выявленные недостатки ООП,
Однако применение АОП для разработки ПИПТ сопряжено с решением ряда задач на всех этапах разработки, и на настоящий момент не известны методики применения АОП для разработки ПИПТ. В настоящей диссертации выработана и автоматизирована методика разработки ПИПТ на основе аспектно-ориентированного программирования (АОП), Применение подходов и методов, входящих в предлагаемую методику позволяет:
— существенно сократить время и трудозатраты, необходимые для разработки ПИ;
— оптимизировать процессы разработки ПИ;
— гарантировать получение ПИПТ определенного качества за счет применения разработанного программного комплекса;
— улучшить потребительские характеристики ПИ.
1.2 Цели и задачи диссертационной работы. Главной целью данной диссертации является разработка методики разработки ПИПТ с применением АОП, которая бы привела к улучшению качества ПИ.
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:
— исследовать исторический аспект развития парадигм программирования и ПИ;
— исследовать современное состояние методологий программирования и разработки ПИ;
— обосновать необходимость применения АОП для разработки ПИ;
— выработать подходы и методы программирования, адаптированные для применения АОП для разработки ПИПТ;
— разработать программный комплекс, автоматизирующий применение предлагаемых подходов и методов разработки ПИПТ;
— апробировать выработанные подходы и методы на практике для подтверждения непротиворечивости выдвинутой гипотезы.
1.3 Предметом исследования является методика разработки ПИПТ.
1.4 Методы исследования. В диссертации используется теоретический аппарат, основанный на концепциях объектно-ориентированного и аспектно-ориентированиого программирования, теория графов, математический аппарат - методы индукции, анализа иерархий Т. Саати, интегральные вычисления.
1.5 Обоснованность и достоверность полученных результатов подтверждаются:
— корректным применением теоретических положений;
-оценкой эффективности применения предлагаемой методики разработки с помощью общепризнанного набора метрик, удовлетворяющих стандартам организаций ISO и IEEE;
— строгим соответствием представленной модели стандартам унифицированного языка моделирования (UML);
— корректным доказательством непротиворечивости утверждении и достаточной аргументацией сделанных в работе выводов и рекомендаций;
— гарантией получения на выходе разработанной среды разработки ПИПТ определенного уровня качества;
— при помощи эксперимента;
— позитивным опытом внедрения и эксплуатации ПО, разработанного с применением предложенной методики.
1.6 Научные результаты и их новизна. В диссертации впервые предложена методическая основа разработки ПИПТ на основе АОП. В частности:
— обосновано применение АОП для разработки ПИ;
— предложена, теоретически обоснована и практически реализована методика разработки ПИПТ на основе АОП, представляющая собой комплекс методов и подходов к проектированию, разработке и тестированию.
1.7 Положения, выносимые на защиту. На защиту выносится методика, существенно улучшающая качество и процесс разработки ПИПТ, и включающая следующие основные пункты:
1. Модель ПИПТ, основанная на АОП и выраженная в наборе интерфейсов программирования приложений (API).
2. Метод моделирования аспектно-ориентированных систем на основе расширения языка UML.
3. Метод генерации конфигурации ЛОП т портлетной конфигурации.
4. Оригинальный метод оценки языков АОП, позволяющий на основе метода анализа иерархии выявить наиболее подходящий язык АОП для реализации проектов.
5. Подходы к тестированию систем с применением АОП.
1.8 Практическая значимость работы. На основе научных результатов, полученных в
диссертационной работе, был реализован ряд программных продуктов, предназначенных для конечных пользователей. Среди них:
— среда ПИПТ, основанная на спецификации JSR168 и АОП;
— программный комплекс для разработки ПИПТ, основанный на платформе Eclipse;
— приложение удаленного доступа к электронной почте, апробированное компанией DuSystems;
— три проекта, разработанных компанией Gemini Systems Предложенный метод моделирования аспектно-ориентированных систем предоставляет архитекторам возможность использовать стандартный язык UML, ранее не содержавший конструкций для моделирования аспектов,
Разработана система характеристик реализаций языков АОП, которая легла в основу предложенного способа оценки реализаций АОП, используемого для принятия решения о применимости той или иной реализации для конкретного проекта разработки ПО.
Разработанный программный комплекс позволяет использовать выработанную методику разработчикам, не имеющим опыта работы с АОП.
1.9 Апробация работы. Основные результаты и выводы диссертации были изложены в докладах на следующих научных конференциях: IEEE С/ЕМ Chapter, «Компьютерное моделирование 2005», «XXXIV неделя науки СПбГПУ», «XXXV неделя науки СПбГПУ», также в 5 печатных работах.
1.10 Внедрение. Предложенная технология разработки ПИ внедрена в ООО «Джеминай
Системе СПб» и ООО «ДюСистемс». Ы1 Структура и объем работы. Работа содержит введение, 5 глав, заключение.
