Сергей Тарасов - Дефрагментация мозга. Софтостроение изнутри

• «Наши модульные тесты покрывают почти 100 % кода». А функциональными тестами пусть занимается заказчик.

• «В нашей системе много компонентов». Установку и развёртывание системы могут сделать только сами разработчики.

Разбираться в слоях и уровнях должны не только разработчики КИС, то есть «скелета», но и те программисты, которые будут наращивать на него свои приложения. Иначе велик риск ненароком прилепить бицепс вместо ягодичных мышц или наоборот.

Определение автоматизированной информационной системы (АИС) складывается из трёх основных её компонентов: людей, информации и компьютеров. Любая АИС – это люди, использующие информационную технологию средствами автоматизации [9]. И КИС не исключение.

В публикациях по софтостроению часто используются понятия слоёв и уровней программной системы. В англоязычной среде соответствующие термины —

layer и level . На физическом уровне реализующий слой компонент системы называется звеном – tier . Чтобы не запутаться в употреблении терминологии, нам следует чуть подробнее вглядеться во внутреннее устройство АИС.

Любая автоматизированная информационная система может быть рассмотрена с трёх точек зрения проектировщика:

• концептуальное устройство [93];

• логическое устройство;

• физическое устройство.

Концептуальное устройство АИС составляют всего три слоя.

Рис. 4.Концептуальные слои АИС

Слои концептуального устройства существуют в любой, подчёркиваю – в любой, информационной системе, даже если с точки зрения физической архитектуры или конкретного программиста их трудно различить. Это тот случай, когда незнание закона не освобождает от ответственности. Поэтому декомпозиция системы на концептуальные слои является предметом анализа, а не синтеза. Результатом этапа (или этапов) анализа являются, соответственно, концептуальные модели данных, их обработки и ввода/вывода, включая человеко-машинные интерфейсы.

Напротив, слои логической архитектуры не являются строго определёнными. Основным способом их выделения является постоянный диалог проектировщика с требованиями к системе и ответами на вопрос «Зачем нужен этот слой в данном случае?». Наиболее типовые вопросы и ответы сведены в так называемые шаблонные решения и рекомендуемые практики.

Логическое устройство является предметом синтеза, на выходе стадии – технический проект. Логическое устройство АИС в разрезе концептуальных слоёв может выглядеть, как на рис. 5.

Рис. 5.Пример организации логических слоёв АИС

Аналогично логической архитектуре, физическое устройство тоже является предметом синтеза на стадии проектирования реализации. Физический слой также называется звеном ( tier ).

Число звеньев системы определяется максимальнымколичеством процессов клиент-серверной архитектуры, составляющих цепочку между концептуальными слоями.

Рис. 6.Пример организации звеньев АИС

Тонким клиентом ( thin client ) традиционно называют приложение, реализующее исключительно логику отображения информации. В классическом варианте это алфавитно-цифровой терминал, в более современном – веб-браузер.

В противоположность тонкому, толстый клиент ( rich client ) реализует прикладную логику обработки данных независимо от сервера. Это автономное приложение, использующее сервер в качестве хранилища данных. В трёхзвенной архитектуре толстым клиентом по отношению к СУБД является сервер приложений.

Так называемый «умный» ( smart client ) клиент по сути остаётся промежуточным решением между тонким и толстым собратьями. Будучи потенциально готовым к работе в режиме отсоединения от сервера, он кэширует данные, берет на себя необходимую часть обработки и максимально использует возможности операционной среды для отображения информации.

Не секрет, что возможности отображения у веб-браузера, как программируемого терминала, очень скромные, по сравнению с автономным приложением. Компромиссным решением является так называемое «насыщенное интернет-приложение» [94], также являющееся тонким клиентом, но обладающее всеми возможностями отображения клиента толстого.

Даже в простой программе типа записной книжки имеется минимум 2 уровня:

• Уровень приложения, реализующий функционал предметной области.

• Уровень служб, поддерживающих общую для всех разрабатываемых приложений функциональность. Например, метаданные, безопасность, конфигурация, доступ к данным и т. д.

Рис. 7.Уровни АИС

В свою очередь, общие для многочисленных служб функции группируются в модули и соответствующие API уровня ядра системы. Таковы, например, API оконной системы графического интерфейса, SQL для доступа к реляционным базам данным, основанные на HTTP-протоколах веб-служб или компонентная среда сервера приложений.

С другой стороны, комплексная информационная система обладает множеством приложений, реализующих функционал нескольких предметных областей. В этом случае функциональность, связанная с их интеграцией и управлением, поднимается на уровень решения. Например, конфигурация информационных потоков между приложениями, включая пакетную обработку.

Теперь если мы наложим слои системы на её уровни, то получим достаточно простую матричную структуру, позволяющую бегло оценить, какой из элементов необходимо реализовать своими силами или же адаптировать уже имеющийся готовый. Но, что более существенно, реализация разных подсистем может осуществляться независимо друг от друга после спецификации своих межуровневых и межслойных интерфейсов.

Рис. 8.Уровни АИС в разрезе концептуальных слоёв

Итак, концептуальных слоёв в автоматизированной информационной системе всегда три: хранения данных, их обработки и отображения. А вот физических, их реализующих, может быть от одного, в виде настольного приложения с индексированным файловым хранилищем, до теоретической бесконечности.