31733

CASE-технологии

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

02 CSEтехнологии 1. Основные понятия и классификация CSEтехнологий Потребность контролировать процесс разработки ИС прогнозировать и гарантировать стоимость разработки сроки и качество результатов привела в конце 70х гг. Термин CSE означает Computer ided System Softwre Engineering. Под CSE средством понимается программное средство поддерживающее процессы жизненного цикла ИС включая анализ требований к системе проектирование прикладного ПО и баз данных генерацию кода тестирование документирование обеспечение качества...

Русский

2013-09-01

62.5 KB

65 чел.

ЛЕКЦИЯ ПИС 4 24.03.02

CASE-технологии

1. Основные понятия и классификация CASE-технологий

Потребность контролировать процесс разработки ИС, прогнозировать и гарантировать стоимость разработки, сроки и качество результатов привела в конце 70-х гг. к необходимости перехода от кустарных к индустриальным способам создания ИС и появлению совокупности инженерных методов и средств создания ИС, объединенных общим названием "программная инженерия " (software engineering).

Впервые этот термин был использован как тема конференции, проводившейся под эгидой NATO в 1968 г. Спустя семь лет, в 1975 г., в Вашингтоне была проведена первая международная конференция, посвященная программной инженерии. Тогда же появилось первое издание, посвященное программной инженерии, — IEEE Transactions on Software Engineering.

В процессе становления и развития программной инженерии можно выделить два этапа: 70-е и 80-е гг. - систематизация и стандартизация процессов создания ПО  и ИС (на основе структурного подхода) и 90-е гг. - начало перехода к сборочному, индустриальному способу создания ИС (на основе объектно-ориентированного подхода).

В основе программной инженерии лежит одна фундаментальная идея: проектирование ПО ИС является формальным процессом, который можно изучать и совершенствовать.

Освоение и правильное применение методов и средств создания ПО позволят повысить качество ИС, обеспечить управляемость процесса проектирования ИС и увеличить срок ее жизни.

Термин CASE означает Computer Aided System/Software Engineering.

Под CASE - средством  понимается программное средство, поддерживающее процессы жизненного цикла ИС, включая анализ требований к системе, проектирование прикладного ПО и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, управление конфигурацией ИС и управление проектом, а также другие процессы.

CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют среду разработки ПО ЭИС (Software Engineering Environment).

Преимущества CASE-технологии по сравнению с традиционной технологией оригинального проектирования сводятся к следующему:

улучшение качества разрабатываемого программного приложения за счет средств автоматического контроля и генерации;

• возможность повторного использования компонентов разработки;

• поддержание адаптивности и сопровождения ИС;

снижение времени создания системы, что позволяет на ранних стадиях проектирования получить прототип будущей системы и оценить его;

освобождение разработчиков от рутинной работы по документированию проекта, так как при этом используется встроенный документатор;

возможность коллективной разработки ИС в режиме реального времени.

CASE-технология включает в себя методы, с помощью которых на основе графической нотации строятся диаграммы, поддерживаемые инструментальной средой.

Метод - это процедура или техника генерации описаний компонентов ИС (например, проектирование потоков и структур данных).

Нотация - отображение структуры системы, элементов данных, этапов обработки с помощью специальных графических символов диаграмм, а также описание проекта системы на формальных и естественных языках.

Инструментальные средства CASE - специальные программы, которые поддерживают одну или несколько методологий анализа и проектирования ИС.

Можно привести много примеров различных классификаций CASE-средств, встречающихся в литературе. Остановимся на двух наиболее распространенных вариантах: по типам и категориям. 

Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ и включает следующие типы:

средства анализа и проектирования, предназначенные для построения и анализа как моделей деятельности организации (предметной области), так и моделей проектируемой системы. К таким средствам относятся BPwin (PLATINUM technology), Silverrun (Silverrun Technologies), Oracle Designer (Oracle), Rational Rose (Rational Software), Paradigm Plus (PLATINUM technology). Power Designer (Sybase), System Architect (Popkin Software). Их целью является определение системных требований и свойств, которыми система должна обладать, а также создание проекта системы, удовлетворяющей этим требованиям и обладающей соответствующими свойствами. Выходом таких средств являются спецификации компонентов системы и их интерфейсов, алгоритмов и структур данных;

средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL — Structured Query Language — структурированном языке запросов) для наиболее распространенных СУБД. Средства проектирования баз данных имеются в составе таких CASE-средств, как Silverrun, Oracle Designer, Paradigm Plus, Power Designer. Наиболее известным средством, ориентированным только на проектирование БД, является ERwin (PLATINUM technology);

средства управления требованиями, обеспечивающие комплексную поддержку разнородных требований к создаваемой системе. Примерами таких средств являются RequisitePro (Rational Software) и DOORS — Dynamic Object-Oriented Requirements System — динамическая объектно-ориентированная система управления требованиями (Quality Systems and Software Inc.);

средства управления конфигурацией ПО — PVCS (Merant), ClearCase (Rational Software) и др.;

средства документирования. Наиболее известным из них является SoDA — Software Document Automation — автоматизированное документирование ПО (Rational Software);

средства тестирования. Наиболее развитым на сегодняшний день средством является Rational Suite TestStudio (Rational Software) -набор продуктов, предназначенных для автоматического тестирования приложений;

средства управления проектом - Open Plan Professional (Wslcom Software), Microsoft Project 98 и др.;

средства реверсного инжиниринга, предназначенные для переноса существующей системы ПО в новую среду. Они обеспечивают анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав таких CASE-средств, как Silverrun, Oracle Designer, Power Designer, ERwin. Анализаторы программных кодов имеются в составе Rational Rose и Paradigm Plus.

Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включает отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools), набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство процессов ЖЦ ПО (toolkit), и полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ПО и связанные общим репозиторием.

Помимо этого, CASE-средства можно также классифицировать по применяемым структурным или объектно-ориентированным методам анализа и проектирования ПО.

На сегодняшний день российский рынок программного обеспечения располагает практически всеми перечисленными выше средствами.

2. Архитектура CASE-средства

Рассмотрим архитектуру CASE-средства, которая представлена на рис. 1.

Ядром системы является база данных проекта - репозиторий (словарь данных). Он представляет собой специализированную базу данных, предназначенную для отображения состояния проектируемой ЭИС в каждый момент времени. Объекты всех диаграмм синхронизированы на основе общей информации словаря данных.

Рис. 1. Архитектура CASE-средства

Репозиторий содержит информацию об объектах проектируемой ЭИС и взаимосвязях между ними, все подсистемы обмениваются данными с ним. В репозиторий хранятся описания следующих объектов:

• проектировщиков и их прав доступа к различным компонентам системы;

• организационных структур;

• диаграмм;

• компонентов диаграмм;

• связей между диаграммами;

• структур данных;

• программных модулей;

• процедур;

• библиотеки модулей и т.д.

Графические средства моделирования предметной области позволяют разработчикам автоматизированных ИС в наглядном виде изучать существующую информационную систему, перестраивать ее в соответствии с поставленными целями и имеющимися ограничениями. Все модификации диаграмм, выполняемых разработчиками в интерактивном (диалоговом) режиме, вводятся в словарь данных, контролируются с общесистемной точки зрения и могут использоваться для дальнейшей генерации действующих функциональных приложений. В любой момент времени диаграммы могут быть распечатаны для включения в техническую документацию проекта.

Графический редактор диаграмм предназначен для отображения в графическом виде в заданной нотации проектируемой ИС. Он позволяет выполнять следующие операции:

• создавать элементы диаграмм и взаимосвязи между ними;

• задавать описания элементов диаграмм;

• задавать описания связей между элементами диаграмм;

• редактировать элементы диаграмм, их взаимосвязи и описания.

Верификатор диаграмм служит для контроля правильности построения диаграмм в заданной методологии проектирования ИС. Он выполняет следующие функции:

• мониторинг правильности построения диаграмм;

• диагностику и выдачу сообщений об ошибках;

• выделение на диаграмме ошибочных элементов.

Документатор проекта позволяет получать информацию о состоянии проекта в виде различных отчетов. Отчеты могут строиться по нескольким признакам, например по времени, автору, элементам диаграмм, диаграмме или проекту в целом.

Администратор проекта представляет собой инструменты, необходимые для выполнения следующих административных функций:

• инициализации проекта;

• задания начальных параметров проекта;

• назначения и изменения прав доступа к элементам проекта;

• мониторинга выполнения проекта.

Сервис представляет собой набор системных утилит по обслуживанию репозитория. Данные утилиты выполняют функции архивации данных, восстановления данных и создания нового репозитория.

3. Технология внедрения CASE-средств

Процесс внедрения CASE-средств включает следующие этапы:

определение потребностей в CASE-средствах;

оценка и выбор CASE-средств;

выполнение пилотного проекта;

практическое внедрение CASE-средств.

Несмотря на все потенциальные возможности CASE-средств, существует множество примеров их неудачного внедрения, в результате чего эти средства становятся "полочным" ПО (shelfware). В связи с этим необходимо отметить следующее:

• CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время;

реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение;

• CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса  их внедрения.

Стратегия выбора CASE-систем для конкретного применения зависит как от целей и потребностей самого проекта, так и от квалификации вовлеченных в процесс проектирования специалистов. В большинстве случаев одно средство не может обеспечить все потребности проекта. Разработчики, как правило, применяют набор средств. Например, одно средство наилучшим образом подходит для анализа, а другое - для проектирования систем. В общем случае при выборе CASE-системы необходимо учитывать следующие аспекты:

Наличие базы проектных данных, архива или словаря. СУБД и словари данных обеспечивают высокую степень интеграции данных и предоставляют широкие возможности для централизованного сбора, хранения и распределения проектной информации между различными этапами проекта и выполняемыми операциями.

Интерфейсы с другими CASE-системами. В процессе проектирования ЭИС могут использоваться различные методологии, поэтому важно, чтобы используемые CASE-системы предоставляли возможности для эффективного использования нескольких методов. При этом должна быть обеспечена терминологическая совместимость различных методологий.

Возможности экспорта/импорта. Спецификации, полученные на этапах анализа, проектирования и кодирования для одной ЭИС, могут быть использованы для проектирования другой системы. Повторное проектирование и кодирование могут быть обеспечены при помощи средств экспорта/импорта спецификаций в различные CASE-системы.

Многопользовательский режим. Развитые CASE-системы должны обладать возможностями разделения полномочий персонала разработчиков и объединения отдельных работ в общий проект.

Открытая архитектура. Открытая к доступу проектировщиков информация об используемых форматах файлов и интерфейсах должна позволять безболезненно переходить от одной CASE-системы к другой.

Расширение новыми методологиями. Как и любое программное средство, CASE-система должна обладать возможностью совершенствоваться с учетом появления новых требований или новых предметных областей.

Наличие графических средств поддержки методологий проектирования. Большинство CASE-систем базируется на графическом отображении методологий. Графические элементы структурных диаграмм и объекты словаря должны позволять декомпозировать различные компоненты проекта и детализировать изображения с той степенью, с какой это необходимо для понимания проектных решений.

Обеспечение качества проектной документации. Это требование относится к возможностям CASE-системы анализировать и проверять описания и документацию на полноту и непротиворечивость, а также на соответствие принятым в данной методологии стандартам и правилам. В результате анализа должна формироваться информация, указывающая на имеющиеся противоречия или неполноту проектной документации, находящейся в архиве или словаре.

Чтобы принять взвешенное решение относительно инвестиций в CASE-технологию, пользователи вынуждены производить оценку отдельных CASE-средств, опираясь на неполные и противоречивые данные. Эта проблема зачастую усугубляется недостаточным знанием всех возможных "подводных камней" использования CASE-средств. Среди наиболее важных проблем выделяются следующие:

достоверная оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна ввиду отсутствия приемлемых метрик и данных по проектам и процессам разработки ПО;

внедрение CASE-средств может представлять собой достаточно длительный процесс и может не принести немедленной отдачи. Возможно даже краткосрочное снижение продуктивности в результате усилий, затрачиваемых на внедрение. Вследствие этого руководство организации-пользователя может утратить интерес к CASE-средствам и прекратить поддержку их внедрения;

отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами, которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, которые используются в данной организации, может привести к дополнительным трудностям;

CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими подобными средствами, что объясняется как различными парадигмами, поддерживаемыми различными средствами, так и проблемами передачи данных и управления от одного средства к другому;

• некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы оправдать их использование в небольшом проекте, при этом, тем не менее, можно извлечь выгоду из той дисциплины, к которой обязывает их применение;

негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии может быть главной причиной провала проекта.

Пользователи CASE-средств должны быть готовы к необходимости долгосрочных затрат на эксплуатацию, частому появлению новых версий и возможному быстрому моральному старению средств, а также к постоянным затратам на обучение новых сотрудников и повышение квалификации действующего персонала.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

85807. Створення елементів по перерізам 1.1 MB
  Мета: Отримати практичні навички по роботі з САПР КОМПАС-3D та навчитись створювати елементи по перерізам. Теоретичні відомості: Перш ніж художник приступає до зображення глека (мал. 255), він аналізує, з яких геометричних тіл складається цей предмет. Перший етап. Визначення просторового положення глека...
85808. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ ХУДОЖЕСТВЕННО-ТВОРЧЕСКИХ УМЕНИЙ У ШКОЛЬНИКОВ ПОСРЕДСТВОМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОСУГОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (НА ПРИМЕРЕ КРУЖКОВОЙ РАБОТЫ ПО ТЕХНОЛОГИИ) 4.59 MB
  Внеклассная работа  органическая часть всей учебно-воспитательной деятельности школы. Она является продолжением и развитием процесса, осуществляемого на уроках, и подчинена общим учебно-воспитательным задачам. Человечество подошло к черте, когда деятельность оценивается, прежде всего, по её социальным, экологическим, экономическим и другим последствиям. Главная цель преобразования «Трудового обучения» в «Технологию»
85809. ОПТИМИЗАЦИЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ МЕЖДУ «1С» И «ST-МОБИЛЬНАЯ ТОРГОВЛЯ» 1.8 MB
  В последнее время подавляющее большинство работников сферы торговли стали использовать методы работы с торговыми точками посредством торговых представителей. Торговые представители в свою очередь обладают планшетными компьютерами с установленным на них программным продуктом «ST-Мобильная Торговля». В офисной части компании-поставщика, в частности супервайзеры, аналитики или руководители, используют «1С: Управление торговлей» с установленной подсистемой мобильной торговли.
85810. ОПТИМАЛЬНОЕ НЕПРОИЗВОДСТВЕНННОЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ В ОДНОСЕКТОРНОЙ МОДЕЛИ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РОСТА 6.04 MB
  Целью работы является разработка математической модели оптимизации потребления в односекторной модели Экономического роста, выявление факторов, влияющих на экономический рост, разработка механизмов их применения их в процессе, обеспечения стабилизации при возникновении кризисных ситуаций в экономике.
85811. ОБЩЕСТВЕННО-ПОЛИТИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ В ЯПОНИИ ВО ВТОРОЙ ПОЛОВИНЕ XIX ВЕКА 341.5 KB
  События, происшедшие в Японии в 1853 – 1869 гг., их анализ и место в развитии страны стали почти сразу же одной из главных, к тому же дискуссионных тем в японской исторической науке, актуальность и острота которой сохраняются и в наши дни. Так же тема является актуальной и потому, что в Японии происходили процессы, которые были похожи на ситуацию, сложившуюся в России в результате Октябрьской революции
85812. ОНТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ТЕОРИИ ГОСУДАРСТВА ПЛАТОНА 268.5 KB
  В раннем возрасте Платон был учеником Кратила, который был последователем Гераклита, потом Платон стал учеником Сократа. В 399 г. Сократа осудили на смерть демократы, и Платон стал держаться подальше от политики воинствующих невежд. Он отправился в Мегару вместе с другими учениками Сократа, где они были приняты Евклидом, но Платон там надолго не задержался. В 388 г., в свои 40 лет, он посетил Италию.
85813. ОСНОВНЫЕ ОТЛИЧИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МАЛОГО ОТЕЛЯ И КРУПНОГО ТУРИСТСКОГО КОМПЛЕКСА 1.03 MB
  В зависимости от потребностей туристов, которые являются потенциальными гостями, возникают и развиваются новые виды малых отелей. Малые гостиницы как предприятия, призванные удовлетворять потребности гостя, имеют самый разный уровень комфорта и должны быть рассчитаны для потребителей разного уровня доходов, приехавших в отель с разными целями. Необходимость круглосуточного обслуживания и функции гостиниц определяют состав служб
85814. ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ 594.5 KB
  Выявить основные направления применения информационных технологий в общеобразовательной школе, а также возможности повышения качества образовательного процесса в средней общеобразовательной школе посредством использования новых информационных технологий.
85815. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАЦЕТИЛА И АЦЕТОИНА В АЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКАХ 2.14 MB
  Диацетил – важнейший компонент букета молодого вина, пива и молочных продуктов. При превышении порогового значения он придает продуктам брожения нечистый вкус – от сладкого до противного, образуясь в очень больших количествах, может давать привкус прогорклого масла. Расщепление диацетила протекает параллельно с другими процессами и считается сегодня одним из главнейших критериев созревания пива и вина.