31735

CASE-средства, реализующие структурный подход

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

В состав этого семейства продуктов входят: llFusion Process Modeler ранее носивший название BPwin средство моделирования бизнеспроцессов; llFusion ERwin Dt Modeler ранее называвшийся ERwin средство моделирования данных являющееся самым популярным в мире в этой категории продуктов; llFusion Dt Model Vlidtor бывший ERwin Exminer средство проверки корректности моделей данных и их соответствия правилам нормализации; llFusion Model Mnger бывший ModelMrt серверный продукт обеспечивающий коллективную работу пользователей ERwin и...

Русский

2013-09-01

277.5 KB

3 чел.

7

ЛЕКЦИЯ ПИС N 6   22.05.02

CASE-средства, реализующие структурный подход

1.Требования к CASE-cредствам

1. Известно, что исправление ошибок, допущенных на предыдущей стадии, обходится примерно в 10 раз дороже, чем на текущей, откуда следует, что наиболее критическими являются первые стадии проекта. Поэтому крайне важно иметь эффективные средства автоматизации ранних этапов реализации проекта.

2. Проект по созданию сложной ИС невозможно реализовать в одиночку. Коллективная работа существенно отличается от индивидуальной, поэтому при реализации крупных проектов необходимо иметь средства координации и управления коллективом разработчиков.

3.  Жизненный цикл создания сложной ИС сопоставим с ожидаемым временем ее эксплуатации. Другими словами, в современных условиях компании перестраивают свои бизнес-процессы примерно раз в два года, столько же требуется (если работать в традиционной технологии) для создания ИС. Может оказаться, что к моменту сдачи ИС она уже никому не нужна, поскольку компания, ее заказавшая, вынуждена перейти на новую технологию работы. Следовательно, для создания ИС жизненно необходим инструмент, значительно (в несколько раз) уменьшающий время разработки ИС.

4. Вследствие значительного жизненного цикла может оказаться, что в процессе создания системы внешние условия изменились. Обычно внесение изменений в проект на поздних этапах создании ИС - весьма трудоемкий и дорогостоящий процесс. Поэтому для успешной реализации крупного проекта необходимо, чтобы инструментальные средства, на которых он реализуется, были достаточно гибкими к изменяющимся требованиям.

Silverrun, ARIS, PLATINUM technology

CASE-средства фирмы PLATINUM technology

В июле 2002 года компания Computer Associates официально объявила о начале поставок в Россию новых версий средств моделирования линейки AllFusion Modeling Suitе (доступен для платформ Windows 98, Windows NT 4.0, Windows 2000 и Windows XP). В состав этого семейства продуктов входят:

AllFusion Process Modeler (ранее носивший название BPwin) — средство моделирования бизнес-процессов;

AllFusion ERwin Data Modeler (ранее называвшийся ERwin) — средство моделирования данных, являющееся самым популярным в мире в этой категории продуктов;

AllFusion Data Model Validator (бывший ERwin Examiner) — средство проверки корректности моделей данных и их соответствия правилам нормализации;

AllFusion Model Manager (бывший ModelMart) — серверный продукт, обеспечивающий коллективную работу пользователей ERwin и/или BPwin над моделями;

AllFusion Component Modeler (бывший Paradigm Plus) — средство моделирования компонентов программного обеспечения.

Отметим, что, кроме относительно нового продукта ERwin Examiner, все остальные продукты прежде принадлежали компании Platinum Technologies, которая в 1997 году приобрела компанию Logic Works — разработчика BPwin, ERwin и ModelMart, а затем сама была приобретена компанией Computer Associates. Обычно столь частая смена владельца не идет на пользу популярности программных продуктов, но в случае BPwin, ERwin и ModelMart этого, к счастью, не произошло, хотя в течение какого-то времени и наблюдались явные задержки с выходом обновлений, учитывающих появление новых версий СУБД. Впрочем, похоже, все это уже в прошлом.

Для проведения анализа и реорганизации бизнес-процессов PLATINUM technology предлагает CASE-средство верхнего уровня BPwin, поддерживающее методологии IDEFO (функциональная модель), IDEF3 (WorkFlow Diagram) и DFD (DataFlow Diagram).

Если в процессе моделирования нужно осветить специфические стороны технологии предприятия, BPwin позволяет переключиться на любой ветви модели на нотацию IDEF3 или DFD и создать смешанную модель.

Нотация DFD включает такие понятия, как внешняя ссылка и хранилище данных, что делает ее более удобной (по сравнению с IDEFO) для моделирования документооборота.

Методология IDEF3 включает элемент «перекресток», что позволяет описать логику взаимодействия компонентов системы.

Для построения модели данных PLATINUM technology предлагает мощный и удобный инструмент - ERwin.

ERwin имеет два уровня представления модели - логический и физический.

PLATINUM technology предлагает удобный инструмент для облегчения построения модели данных на основе функциональной модели - механизм двунаправленной связи BPwin - ERwin (стрелка 1 рис. 1).

ERwin позволяет проводить процессы прямого и обратного проектирования БД (стрелка 2 рис. 1). Это означает, что по модели данных можно сгенерировать схему БД или автоматически создать модель данных на основе информации системного каталога. Кроме того, ERwin позволяет выравнивать модель и содержимое системного каталога после редактирования того либо другого.

ERwin интегрируется с популярными средствами разработки клиентской части -PowerBuilder, Visual Basic, Delphi (стрелка. 3 рис. 1), что позволяет автоматически генерировать код приложения, который полностью готов к компиляции и выполнению (стрелка 4 рис. 1).

Для разных сред разработки реализована различная техника кодогенерации.

Код для PowerBuilder генерируется непосредственно в среде ERwin, код для Visual Basic - с помощью add-in компонентов и библиотек, подключаемых в проект Visual Basic.

ERwin не поддерживает непосредственно кодогенерацию для Delphi. Код клиентского приложения для Delphi на основе модели данных ERwin можно сгенерировать с помощью MetaBASE - продукта фирмы gs-soft.

Создание современных ИС,

требует тесного взаимодействия всех участников проекта: менеджеров, бизнес-аналитиков и системных аналитиков, администраторов БД, разработчиков. Для этого использующиеся на разных этапах и разными специалистами средства моделирования и разработки должны быть объединены общей системой организации совместной работы.

Фирма PLATINUM technology предлагает систему Model Mart - хранилище моделей, к которому открыт доступ для участников проекта создания ИС (стрелка 5 рис. 1). Model Mart удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к средствам разработки крупных ИС, а именно:

1. Совместное моделирование. Каждый участник проекта имеет инструмент поиска и доступа к интересующей его модели в любое время. При совместной работе используются три режима: незащищенный, защищенный и режим просмотра.

В режиме просмотра запрещается любое изменение моделей.

В защищенном режиме модель, с которой работает один пользователь, не может быть изменена другими пользователями.

В незащищенном режиме пользователи могут работать с общими моделями в реальном масштабе времени. Возникающие при этом конфликты разрешаются при помощи специального модуля - Intelligent Conflict Resolution (ICR).

В дополнение к стандартным средствам организации совместной работы Model Mart позволяет сохранять множество версий, снабженных аннотациями, с последующим сравнением предыдущих и новых версий. При необходимости возможен возврат к предыдущим версиям.

2. Создание библиотек решений. Model Mart позволяет формировать библиотеки стандартных решений, включающие наиболее удачные фрагменты реализованных проектов, накапливать и использовать типовые модели, объединяя их при необходимости «сборки» больших систем. На основе существующих БД с помощью ERwin возможно восстановление моделей (обратное проектирование), которые в процессе анализа пригодности их для новой системы могут объединяться с типовыми моделями из библиотек моделей.

3. Управление доступом. Для каждого участника проекта определяются права доступа, в соответствии с которыми они получают возможность работать только с определенными моделями. Права доступа могут быть определены как для групп, так и для отдельных участников проекта. Роль специалистов, участвующих в различных проектах, может меняться, поэтому в Model Mart можно определять права доступа и управлять правами доступа участников проекта к библиотекам, моделям и даже к специфическим областям модели.

4. Архитектура Model Mart. Model Mart реализована на архитектуре клиент - сервер. В качестве платформы реализации хранилища выбраны РСУБД Sybase, Microsft SQL Server, In/ormix и Oracle. Клиентскими приложениями являются ERwin З.х и BPwin 2-х. В Model Mart реализован доступ к хранилищу моделей через API, что позволяет постоянно наращивать возможности интегрированной среды путем включения новых инструментов моделирования и анализа.

Ограничения. Как было указано выше (см. п. С), при разработке крупных проектов критичным становится время реализации проекта. Одним из решений проблемы может стать автоматическая генерация кода приложения (клиентской части) CASE-средствами на основе модели предметной области. Хотя ERwin решает эту задачу, код генерируется на основе модели IDEF1X, т. е. фактически на основе реляционной модели данных, которая непосредственно не содержит информации о бизнес-процессах. Как следствие этого сгенерированный код не может полностью обеспечить функциональность приложения со сложной бизнес-логикой.

Существует несколько CASE-средств, поддерживающих языки объектно-ориентированного проектирования, в том числе ставший в последнее время стандартом UML- Наиболее известными являются PLATINUM Paradigm Plus фирмы PLATINUM technology и выпущенный фирмой Rational Software программный пакет Rational Rose.

Эти инструменты позволяют строить объектные модели в различных нотациях (ОМТ, UML, Буч и др.) и генерировать на основе полученной модели приложения на языках программирования C++, Visual Basic, Power Builder, Java, Ada, Smalltalk и др. Поскольку генерация кода реализована на основе знаний предметной области, а не на основе реляционной структуры данных, полученный код более полно отражает бизнес-логику.

Rational Rose и Paradigm Plus поддерживают не только прямую генерацию кода, но и обратное проектирование, т. е. создание объектной модели по исходному коду приложения (стрелка 6 рис. 1).

Rational Rose предназначен для генерации клиентской части приложения. Для генерации схемы БД объектную модель следует конвертировать в модель данных IDEF1X. Модуль ERwin Translation Wizard (PLATINUM technology) позволяет перегружать объектную модель Rational Rose в модель данных ERwin (и обратно) и, с помощью ERwin, сгенерировать схему БД (стрелка 7 рис. 1) на любой из поддерживаемых в ERwin СУБД.

2. Технологическая сеть проектирования ЭИС на основе использования функционально-ориентированной CASE-технологии

Рис. 13.7. Технологическая сеть проектирования ЭИС на основе использования функционально-ориентированной CASE-тсхнологии:

D1 - материалы обследования;

D2 - перечень проектировщиков и их прав доступа;

D3 - описание начальных параметров проекта;

D4 - диаграмма функций проекта;

D5 - диаграмма потоков данных;

D6 - диаграмма «сущность-связь»;

D7 -диаграмма переходов состояний;

D8 - системная структурная диаграмма;

D9 - схема БД;

D10 - модуль описания данных;

D11 - модули программного приложения;

U1 - универсум CASE-методологий проектирования;

U2 - универсум нотаций;

U3 - конструктивные элементы диаграмм иерархии функций;

U4 - конструктивные элементы диаграмм потоков данных;

U5 - конструктивные элементы диаграмм «сущность-связь»;

U6 - конструктивные элементы диаграмм переходов состояний;

U7 - конструктивные элементы программного приложения;

U8 - универсум целевых СУБД; U9 - универсум языков определения данных;

U10 - универсум языков определения модулей;

G1 - новый репозиторий;

G2- программное приложение

Преобразователь П1 «Инициализация проекта» используется для инициализации нового проекта ЭИС. На основании документа D1 «Материалы обследования» создается новый репозиторий G1 для проектируемой системы.

Преобразователем П2 «Задание начальных параметров проекта» из универсума методологий проектирования U1 выбирается CASE-методология проектирования и в рамках выбранной методологии определяется нотация на основе универсума U2. Перечень проектировщиков и их прав доступа к проекту D2 служит для описания коллектива разработчиков проекта. Результатом выполнения операции является описание начальных параметров проекта в репозитории D3.

Технологические операции с преобразователями ПЗ, П4, П5 и П6 выполняются последовательно-параллельно и взаимно уточняются в ходе выполнения.

На основе «Материалов обследования» D1 и универсума конструктивных элементов диаграмм иерархии функций U3 выполняется технологическая операция с преобразователем ПЗ «Построение диаграммы иерархии функций».

Выполнение преобразователя ПЗ сводится к выполнению следующих работ:

• отображению основной функции;

• декомпозиции основной функции на подфункции ;

• дальнейшей декомпозиции подфункций до необходимой степени детализации;

• контролю правильности построенной диаграммы.

Выходом преобразователя служит описание в репозитории дерева функций проекта D4.

Входом технологической операции с преобразователем П4 «Построение диаграммы потоков данных» являются:

• материалы обследования (D1) ;

• диаграмма иерархии функций (D4);

• диаграмма «сущность-связь» (D6);

• универсум конструктивных элементов диаграмм потоков данных U4.

Построение ДПД можно свести к следующим шагам.

1. Расчленение множества требований на функциональные группы.

2. Идентификация внешних объектов (по отношению к системе).

3. Идентификация информации, которая передается между процессами.

4. Разработка контекстной диаграммы.

5. Контроль контекстной диаграммы и уточнение, если это нужно.

6. Формирование ДПД первого уровня, где отражены основные функции системы.

7. Дальнейшая декомпозиция каждого процесса до тех пор, пока процесс самого нижнего уровня можно будет представить в виде некоторой спецификации (алгоритма).

8. Ревизия всех уровней с целью выяснения некорректности, а при ее обнаружении - устранение.

Выходом данной операции является описание в репозитории диаграммы потоков данных D5.

Преобразователь технологической операции П5 «Построение диаграммы переходов состояний» описывает возможные состояния проектируемой системы и переходы между ними.

При построении ДПС рекомендуется следовать перечисленным ниже правилам:

1) начинать построение ДПС на высоком уровне детализации ДПД;

2) строить наиболее простые диаграммы, содержащие 4-6 состояний;

3) по возможности включать детализацию в виде подчиненных шагов состояния (детализация на другом уровне);

4) использовать те же приемы наименования состояний, событий и действий, что и при наименовании процессов и потоков. Применяются 2 способа построения ДПС:

• первый способ заключается в том, что выявляются возможные состояния системы и далее выявляются переходы из одного состояния в другое;

• при втором способе сначала строится начальное состояние,

затем осуществляется переход в очередное состояние и т.д.

(последовательный переход).

В результате получаем предварительную ДПС. Затем она проверяется на корректность ее построения. Когда число состояний и переходов достаточно велико, эта диаграмма может быть представлена в табличной форме «Матрица переходов состояний» (рис. 13.8).

Рис. 13.8. Графы матрицы переходов состоянии

Входом преобразователя являются:

• материалы обследования (D1);

• диаграмма иерархии функций (D4);

• диаграмма потоков данных (D5);

• диаграмма «сущность-связь» (D6);

• универсум конструктивных элементов диаграмм переходов состоянии (U6).

Выход данной операции представлен интегрированным описанием в репозитории функций, потоков данных и состояний проектируемой системы (D7).

Технологическая операция с преобразователем П6 «Построение диаграммы «Сущность-связь» моделирует структуры данных, которые будут храниться в БД. Для ее выполнения необходима следующая входная информация:

• материалы обследования (D1);

• диаграмма потоков данных (D5);

• универсум конструктивных элементов диаграмм «сущность-связь» (U5). Построение ER-диаграмм сводится к следующим этапам.

1. Идентифицируются все сущности, их атрибуты, а также первичные ключи.

2. Идентифицируются отношения между сущностями и указывается мощность этих отношений.

3. Если на втором этапе были выявлены отношения N:N, такие отношения являются неспецифическими для реляционных, и их нужно преобразовать либо в 1:N, либо в 1:1. Как правило, это делается с помощью добавления новой сущности.

Выход данной операции представлен описанием в репозитории диаграммы «сущность-связь» (D6).

Технологическая операция с преобразователем П7 «Построение системной структурной диаграммы» используется для построения структуры программного приложения ЭИС (D8).

На вход преобразователя подаются:

• диаграмма иерархии функций (D4);

• диаграмма потоков данных (D5);

• диаграмма «сущность-связь» (D6);

• диаграмма переходов состояния (D7);

• универсум конструктивных элементов программного приложения (U7).

Выходом преобразователя служит описание в репозитории структуры программного приложения (D8).

Этапы построения системной структурной диаграммы.

1. В диаграмме бизнес-функций необходимо выделить функции, которые будут реализованы в программном виде.

2. Взять диаграмму потока данных (соответствующие уровни DFD) для выделенных функций и подфункций и проанализировать ее с учетом входных и выходных потоков данных.

3. Определить структуру потоков данных, задав список атрибутов сущностей из ER-диаграммы.

4. На диаграмме переходов состояний определить состояния, переходы и события их вызывающие, которые реализуют бизнес-функции.

5. Задать программную реализацию каждого состояния в виде библиотечного модуля CASE-системы или модуля, написанного на другом языке.

6. Нарисовать эскиз системной структурной диаграммы для каждой выделенной функции.

7. Объединить построенные системные структурные диаграммы в одну исходя из диаграммы бизнес-функции.

8. Проконтролировать, если позволяют CASE-средства, построенную системную структурную диаграмму.

9. Если во время контроля ошибок не найдено, то перейти к прототипированию (макетированию) интерфейса программного приложения на основе системной структурной диаграммы.

10. Для каждого модуля необходимо выбрать шаблон интерфейса из встроенной библиотеки либо в режиме конструктора создать шаблон, либо написать программный модуль на встроенном языке программирования.

Таким образом, перед генерацией все элементы системной структурной диаграммы должны быть определены с учетом интерфейса и связи с таблицами ER-модели.

Технологические операции с преобразователями П8 - П11 отражают процесс кодогенерации проекта.

Преобразователь П8 «Генерация описания схемы БД». На основе диаграммы «сущность-связь» (D6) и системной структурной диаграммы (D8), а также универсума целевых СУБД (U8) происходит выбор СУБД и генерация для нее описания схемы БД (D9).

Преобразователь П9 «Генерация модуля описания системы БД (DDL)». Входом для технологической операции с преобразователем П9 служат:

• описание схемы БД(09);

• структура программного приложения (D8);

• универсум языков определения данных (DDL) (U9).

В результате процесса генерации получаем исходные тексты программ на языке выбранной среды (D9). Генерация может быть двух видов:

1. Неполная генерация заключается в том, что на основе диаграммы «сущность-связь» и выбранной целевой СУБД генерируются модули описания данных DDL на языке описания данных. В результате выполнения неполной генерации на выбранном языке определения данных (SQL и т. п.) создается модуль описания данных (D10).

2. Полная генерация включает в себя:

• генерацию DDL на языке описания данных;

• выбор среды, в которой будет приведен исходный код, полученный во время генерации;

• запуск процесса генерации.

Преобразователь П10 «Генерация приложения (DDM)». На основе системной структурной диаграммы (D8) и универсума языков определения модулей DDM (U10) происходит генерация модулей программного приложения П10. Результатом генерации являются модули программного приложения, реализующего ЭИС (D11).

Преобразователь П11 «Интеграция модулей приложения». В результате выполнения технологической операции с преобразователем П11 происходит интеграция полученных ранее модулей D10 и D11, что приводит к получению готового программного приложения, реализующего ЭИС(G2).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

69007. Параметри біполярного транзистора 364.5 KB
  Для оцінки можливостей застосування транзисторів використовують їх параметри. Параметри транзисторів це числа. Числені значення параметри можуть бути виміряні знайдені за статичними характеристиками або розраховані.
69008. Електронні структури з p-n одним переходом 297 KB
  Для отримання великої площі р n переходу використовують сплавну дифузійну і планарну технологію для малої площі точкову. Ємності р n переходу. Варікапи Поняття ємності переходу пов’язане з нагромадженням об’ємних зарядів. S площа переходу Рис.
69009. Відомості про електронні прилади апаратури телекомунікацій. Класифікація електронних приладів 113 KB
  До елементів РЕА які найчастіше зустрічаються відносять радіодеталі. Розглянемо основні показники якості електронних елементів. Параметри це величини які характеризують електричні властивості елементів та їх здатність протистояти дії середовища.
69010. Біполярні напівпровідникові структури з одним п/н переходом 211.5 KB
  Сили притягання протонів ядра атома та електронів орбіти урівноважуються силами їх відштовхування. Отже для існування ковалентного зв’язку необхідна пара валентних електронів спільних для двох сусідніх атомів. Однак енергетичні зовнішні впливи на н п призводять до відриву деяких валентних...
69011. Организация строительства жилого дома со встроенными помещениями на Московском проспекте 1.54 MB
  Разработка технологических карт на сложные виды работ, а именно монолитные работы и работы по устройству вентилируемого фасада здания; разработка календарного плана строительства дома на основе расчета нескольких вариантов организации строительства, их сравнения и выбора наилучшего; проектирование строительного генерального плана объекта; разработка комплекса мероприятий по безопасному производству работ...
69014. Високочастотні властивості p-n структур 188.5 KB
  Таким чином при прямій напрузі електрони переходять із однієї області у іншу без витрат енергії утворюючи струм. В цьому випадку навпроти заповнених рівнів pобласті знаходяться заповнені рівні nобласті і електрони здійснюють тунельні переходи з ВЗ pн п в ЗП nн п в обох напрямках і сумарний...
69015. Р-п структури різного призначення. Випрямні властивості р-n переходу 267 KB
  Їх виготовляють за сплавною або дифузійною технологією. Конструкції малопотужних сплавних і дифузійних діодів однакові. До кристалу з р-n переходом припаюють виводи і розміщують у корпусі на кристалодержаку. Вивід емітера ізольований від корпусу, вивід бази зв’язують з корпусом...