Розробка архітектури програмного забезпечення для моделювання систем масового обслуговування під імплементацію мовою програмування Go

Abstract

Предметом дослідження статті є – методи та підходи до організації архітектури програмної реалізації, призначеної для моделювання поведінки систем масового обслуговування. Мета роботи – спроєктувати архітектуру програмного забезпечення під реалізацію мовою Go, призначену для відтворення поведінки систем масового обслуговування різних типів, без урахування виходу з ладу окремих каналів обслуговування, з використанням паралельних обчислень. У статті вирішуються наступні завдання: розглянути підстави для проєктування архітектури та зробити висновок про її доцільність; розробити вимоги до майбутнього програмного продукту задля більш ефективного використання ресурсів та чіткого визначення успішного завершення роботи; провести аналіз підходів до організації архітектури програмного забезпечення й прийняття обґрунтованого рішення щодо застосування одного з них; спроєктувати загальну схему алгоритму з урахуванням всіх вимог; визначити компоненти системи, що моделюється, та їхні взаємодії; побудувати процесні діаграми з урахуванням особливостей мови програмування Go; визначити спосіб та контракти взаємодії з програмним забезпеченням. Для досягнення поставлених цілей дослідження використовуватимуться такі методи: мова програмування Go, конкаренсі, архітектурні UML діаграми, C4 діаграми, процесні діаграми. Було здобуто такі результати: визначено вимоги до програмного забезпечення моделювання СМО; розглянуто поширені підходи до організації архітектури та проведено для них порівняльний аналіз; розроблено структуру майбутньої програми на необхідних рівнях абстракції; вперше запропоновано архітектуру програмного продукту для моделювання різноманітних систем масового обслуговування із застосуванням паралельних обчислень та підходу конкаренсі під реалізацію мовою програмування Go.The subject of the article is the methods and approaches to organizing the architecture of software implementation designed for modeling the behavior of mass service systems. The goal of the work is to design a software architecture for implementation in Go language, intended to replicate the behavior of various types of mass service systems, without considering the failure of individual service channels, using parallel computing. The article addresses the following tasks: consider the basis for designing the architecture and conclude its appropriateness; develop requirements for the future software product for more effective resource use and clear definition of successful completion; analyze the approaches to organizing software architecture and make a justified decision on the application of one of them; design a general algorithm scheme taking into account all requirements; identify the components of the modeled system and their interactions; build process diagrams considering the specifics of the Go programming language; define the method and contracts of interaction with the software. The research will utilize the following methods: Go programming language, concurrency, architectural UML diagrams, C4 diagrams, process diagrams. The following results were obtained: the requirements for the software for modeling mass service operations (SMO) were defined; common approaches to organizing architecture were considered and a comparative analysis was conducted; the structure of the future program was developed at the necessary levels of abstraction; for the first time, an architecture of the software product for modeling various mass service systems using parallel computing and the concurrency approach under the implementation in the Go programming language was proposed.