43151

Разработка Case-системы

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

На этапе появления подобных средств термин CSE употреблялся лишь в отношении автоматизации разработки программного обеспечения. Сегодня CSE средства подразумевают процесс разработки сложных ИС в целом: создание и сопровождение ИС анализ формулировка требований проектирование прикладного ПО и баз данных генерацию кода тестирование документирование обеспечение качества конфигурационное управление и управление проектом а также другие процессы. Актуальность курсовой работы заключается в следующем: CSEсистемы существенно сокращают сроки...

Русский

2013-11-03

498 KB

29 чел.

Разработка Case-системы

Курсовая работа

СОДЕРЖАНИЕ

[1] СОДЕРЖАНИЕ


Введение

Аббревиатура CASE расшифровывается как Computer Aided Software Engineering. Этот термин широко используется в настоящее время. На этапе появления подобных средств, термин CASE употреблялся лишь в отношении автоматизации разработки программного обеспечения. Сегодня CASE средства подразумевают процесс разработки сложных ИС в целом: создание и сопровождение ИС, анализ, формулировка требований, проектирование прикладного ПО и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы.

Актуальность курсовой работы заключается в следующем:

CASE-системы существенно сокращают сроки и затраты разработки, оказывая помощь инженеру в проведении рутинных операций, облегчая его работу на самых разных этапах жизненного цикла разработки. Наибольшая потребность в использовании CASE-систем испытывается на начальных этапах разработки, а именно на этапах анализа и спецификации требований к ЭИС. Это объясняется тем, что цена ошибок, допущенных на начальных этапах, на несколько порядков превышает цену ошибок, выявленных на более поздних этапах разработки.

Целью курсовой работы является разработка case-системы

Для достижения цели необходимо рассмотреть ряд задач

  1.  Изучить case-системы.
  2.  Выявить преимущества и недостатки программ.
  3.  Спроектировать интерфейс программы.

Курсовая работа состоит из 2 глав, введения, заключения и списка используемой литературы.

В первой главе рассмотрены case-системы, выделены функции, которыми должно обладать разрабатываемое приложение, а также произведен сравнительный анализ Rational Rose и Enterprise Architect.

Во второй главе выполняется анализ предметной области, сформулированы требования к системе, построены диаграмма вариантов использования, диаграмма классов и диаграмма последовательности.


ГЛАВА 1.
Case-системы

Термин CASE используется в довольно широком смысле. Первоначальное значение термина CASE, ограниченное вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения, в настоящее время приобрело новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных ЭИС в целом. С самого начала CASE-технологии развивались с целью преодоления ограничений при использовании структурной методологии проектирования за счет ее автоматизации и интеграции поддерживающих средств[7].

Наиболее известной CASE-системой объектно-ориентированного моделирования является Rational Rose.

1.1 Rational Rose

Rational RoseCASE-средство фирмы Rational Software Corporation (США), предназначено для автоматизации этапов анализа и проектирования ПО, а также для генерации кодов на различных языках и выпуска проектной документации. Rational Rose использует синтез-методологию объектно-ориентированного анализа и проектирования, основанную на подходах трех ведущих специалистов в данной области: Буча, Рамбо и Джекобсона. Разработанный ими универсальный язык для моделирования объектов (UML - Unified Modeling Language) претендует на роль стандарта в области объектно-ориентированного анализа и проектирования.

В распоряжение проектировщика системы Rational Rose предоставляет следующие типы диаграмм, последовательное создание которых позволяет получить полное представление обо всей проектируемой системе и об отдельных ее компонентах:

  •  Use case diagram (диаграммы прецедентов);
  •  Deployment diagram (диаграммы топологии);
  •  Statechart diagram (диаграммы состояний);
  •  Activity diagram (диаграммы активности);
  •  Interaction diagram (диаграммы взаимодействия);
  •  Sequence diagram (диаграммы последовательностей действий);
  •  Collaboration diagram (диаграммы сотрудничества);
  •  Class diagram (диаграммы классов);
  •  Component diagram (диаграммы компонент).

Важными преимуществами являются настройка на различные языки программирования и архитектуры программных систем, а также возможность "обратного проектирования" на основе исходных текстов, на различных языках программирования. Существует поддержка различных способов физической реализации для компонент проектируемой системы.

Также можно перечислить некоторые недостатки. Слабо реализована поддержка проектирования ПО для других операционных систем. Почти все стандартные рабочие среды ориентированы на построение Windows-приложений(Рис.1)

                              Рис. Рабочее окно Rational Rose

Рабочий интерфейс Rational Rose состоит из различных элементов, основными из которых являются:

  1.  Браузер (browser) - используется для быстрой навигации по модели;
  2.  Панели инструментов (toolbars) - обеспечивает быстрый доступ к наиболее распространенным командам;
  3.  Окно диаграммы (diagram window) - используется для просмотра и редактирования одной или нескольких диаграмм UML;
  4.  Окно документации (documentation window) - используется для работы с документацией элементов модели;
  5.  Журнал (log) - применяется для просмотра ошибок и отчетов о результатах выполнения различных команд.

Характеристика основных элементов:

Окно браузера по умолчанию располагается в левой части рабочего интерфейса под стандартной панелью инструментов(рис.2). Браузер организует представления модели в виде иерархической структуры, которая упрощает навигацию и позволяет отыскать любой элемент модели в проекте.

  •  Добавлять к модели элементы (сценарии, действующих лиц, классы, компоненты, диаграммы и т.д.)
  •  Просматривать существующие элементы модели
  •  Просматривать существующие отношения между элементами модели
  •  Перемещать элементы модели
  •  Переименовывать элементы модели
  •  Добавлять элементы модели к диаграмме
  •  Связывать элемент с файлом или адресом Интернета
  •  Группировать элементы в пакеты
  •  Работать с детализированной спецификацией элемента
  •  Открывать диаграмму

      

                 Рис.  Браузер

Специальная панель инструментов располагается между окном браузера и окном диаграммы в средней части рабочего интерфейса

Selection Tool (Превращает изображение курсора в форму стрелки для последующего выделения элементов на диаграмме);

 Text Box (Добавляет на диаграмму текстовую область);

 Note (Добавляет на диаграмму примечание);

 Anchor Note to Item (Добавляет на диаграмму связь примечания с соответствующим графическим элементом диаграммы);

 Class (Добавляет на диаграмму класс);

 Interface (Добавляет на диаграмму интерфейс);

 Unidirectional Association (Добавляет на диаграмму направленную ассоциацию);

Association Class (Добавляет на диаграмму ассоциацию класс);

 Package (Добавляет на диаграмму пакет);

 Dependency or Instantiates (Добавляет на диаграмму отношение зависимости);

 Generalization (Добавляет на диаграмму отношение обобщения);

 Realize (Добавляет на диаграмму отношение реализации)[8]

Окно диаграммы является основной рабочей областью ее интерфейса, в которой визуализируются различные представления модели проекта. По умолчанию окно диаграммы располагается в правой части рабочего интерфейса, однако его расположение и размеры также можно изменить.(рис 3)

                  Рис. 3 Окно диаграммы

Окно документации по умолчанию может не присутствовать на экране. В этом случае оно может быть активизировано через пункт меню View -> Documentation (Вид->Документация), после чего появится ниже браузера. В него можно записывать самую различную информацию, и что важно - на русском языке. Эта информация в последующем преобразуется в комментарии и никак не влияет на логику выполнения программного кода(рис.4)

Рис. 4 Окно документации

Окно журнала (Log) предназначено для автоматической записи различной служебной информации, образующейся в ходе работы с программой. Окно журнала всегда присутствует на рабочем интерфейсе в области окна диаграммы. Однако оно может быть закрыто другими окнами с диаграммами или быть свернутым. Активизировать окно журнала можно через меню Window->Log (Окно->Журнал)(рис.5)

         Рис.5 Окно журнала

В период с 2005 года все чаще используется программный продукт CASE Enterprise Architect, пришедший на смену CASE Rational Rose.

1.2 Enterprise Architect(EA)

Enterprise Architect (EA) – CASE-инструмент для проектирования и конструирования программного обеспечения

EA поддерживает все модели/диаграммы UML 2.0. С его помощью можно моделировать бизнес-процессы, Web-сайты, пользовательские интерфейсы, сети, конфигурации аппаратного обеспечения, сообщения и т.д., оценивать размер трудозатрат проектных работ в часах, фиксировать и трассировать требования, ресурсы, тест-планы, дефекты и запросы на изменения.

Рабочее окно Enterprise Architect  выглядит следующим образом(Рис.6)

Рис.6 Рабочее окно Enterprise Architect

Функции ЕА:

  •  создание элементов UML-моделей широкого круга назначения;
  •  размещение этих элементов в диаграммах и пакетах;
  •  создание коннекторов между элементами;
  •  документирование созданных элементов;
  •  генерация кода для конструируемого ПО;
  •  реверс-инжиниринг имеющегося кода на некоторых языках.

Таким образом EA – современный инструмент, который поддерживает все аспекты цикла разработки, обеспечивая полную трассировку от начала проектирования до размещения и поддержки. Также он обеспечивает поддержку тестирования, управления сопровождением и изменениями. [9]

1.3 Сравнительный анализ Rational Rose и Enterprise Architect

Выбор линейки продуктов был обусловлен желанием показать наиболее распространенные, активно продвигаемые CASE-средства и продукты - новички на российском рынке. В ходе   исследования были выявлены сходства и различия между рассматриваемыми программными средствами. Основными критериями для сравнения были выбраны:

  1.  Спектр применяемых нотаций UML – моделирования.
  2.  Возможности интеграции с СУБД.
  3.  Интеграция с внешними продуктами.
  4.  Доступность платформ.
  5.  Русификация.
  6.  Возможности многопользовательского режима функционирования.
  7.  Возможности поддержи проектов различного масштаба.
  8.  Возможности поддержки жизненного цикла проекта.
  9.  Стоимость лицензии на одно рабочее место.

Кроме сравнительного анализа в ходе исследования были рассмотрены вопросы функционирования ЕА при его использовании в рамках аналитических задач разработки информационных систем. Наряду со стандартными функциями, такими как возможности бизнес – моделирования, разграничения прав доступа, построения шаблонов, выгрузки документации, хотелось бы обратить внимание на задачу «реинжениринга модели данных», которая позволила разработать механизм миграции данных из объектно-ориентированных сред разработки в репозиторий ЕА через генерацию каркасов сущностей, атрибутивной начинки и ассоциативных отношений.

По итогам исследования были сформулированы следующие выводы:

  1.  UML инструментарий EA существенно опережает по возможности Rational Rose, а также открыт для модификации и расширения.
    1.  Отличительной особенностью ЕА является то, что он объединил в себе возможности по обеспечению полного жизненного цикла разработки информационных систем, в то время как Rational Rose используется главным образом для моделирования, но может работать в линейке с продуктами фирмы-производителя и продуктами третьих лиц.

Комплексы Rational Rose позволяют осуществлять поддержку проектов любого уровня сложности, в то время как ЕА предназначен для малых и средних проектных решений.  При этом EA представляется наиболее удобным инструментом для обучения навыкам работы с CASE-инструментариями.

      Enterprise Architect является лидером среди других моделирующих средств и имеет постоянных пользователей в более чем 60 странах мира.

1.4 Выбор платформы проектирования и его обоснование

      В качестве платформы разработки  была выбрана MS Visual Studio 2010, позволяющая полностью реализовать все возможности технологии. 

Microsoft Visual Studio - мощная среда разработки, обеспечивающая высокое качество кода на протяжении всего цикла разработки ПО, от проектирования до разработки.

ГЛАВА 2. Анализ предметной области

Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования информационных систем: от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл программного обеспечения.

Наиболее трудоемкими этапами разработки информационных систем являются этапы анализа и проектирования, в процессе которых CASE-средства обеспечивают качество принимаемых технических решений и подготовку проектной документации. При этом большую роль играют методы визуального представления информации. Это предполагает построение структурных или иных диаграмм в реальном масштабе времени, использование многообразной цветовой палитры, сквозную проверку синтаксических правил. Графические средства моделирования предметной области позволяют разработчикам в наглядном виде изучать существующую информационную систему, перестраивать ее в соответствии с поставленными целями и имеющимися ограничениями [10].

2.1 Требования к программе

Функциональные требования

  1.  Создание диаграмм классов.
  2.  Генерация кода на C#.
  3.  Проектирование системы любой сложности.
  4.  Поддержка языка UML.
  5.  Инструменты для создания UML-диаграмм.
  6.  Наличие справочной системы.
  7.  Автосохранение.
  8.  Печать диаграммы.

Нефункциональные требования

  1.  При нажатии на F1 появляется справочная система.
  2.  Автосохранение каждые 30 секунд
  3.  Удобный графический интерфейс.

2.2 USE CASE DIAGRAM (диаграмма вариантов использования)

Вариант использования представляет собой последовательность действий (транзакций), выполняемых системой в ответ на событие, инициируемое некоторым внешним объектом (действующим лицом). Вариант использования описывает типичное взаимодействие между пользователем и системой

Рис.7 Диаграмма вариантов использования


2.3 СЦЕНАРИИ ВАРИАНТОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

  1.  Сценарий варианта использования «Создание диаграммы»

Создание диаграммы

Действия пользователя

Действия системы

1. Пользователь  выбирает действие «Создать диаграмму»

2. Система создает

окно диаграммы

 

3. Система отображает созданное окно диаграммы

  1.  Сценарий варианта использования «Открытие диаграммы»

Открытие диаграммы

Действия пользователя

Действия системы

1. Пользователь выбирает действие «Открыть диаграмму»

2. Система открывает папку с диаграммами

2. Пользователь выбирает нужную диаграмму

3. Система открывает выбранную диаграмму для редактирования

  1.  Сценарий варианта использования «Добавление класса»

Добавление класса

Действия пользователя

Действия системы

1. Пользователь выбирает класс

 

2. Пользователь выбирает действие «Добавить класс»

3.Система добавляет класс на окно диаграммы


Рис.8 CLASS DIAGRAM (диаграмма классов)

Опишем некоторые из классов диаграммы:

  1.  Интерфейс – класс, обеспечивающий простой или более программно-специфический способ доступа к другим классам.
  2.  Диаграмма – основной класс нашего проекта, используемый для определения типа объекта системы и различного рода статические связи, которые существуют между ними.
  3.  Связь – класс, к котором могут участвовать связи трех разных категорий: зависимость (dependency), обобщение (generalization) и ассоциация (association).

2.4 SEQUENCE DIAGRAMS (диаграмма последовательности)

На этой диаграмме показаны основные сообщения, передаваемые между компонентами системы. Объект изображается в виде прямоугольника, от которого вниз проведена пунктирная вертикальная линия (рис.9).

Рис.9 Диаграмма последовательности


Заключение

В настоящее время CASE - системы прочно вошли в практику программной индустрии. При этом они используются не только как комплексные технологические конвейеры для производства программных систем, но и как мощный инструмент решения исследовательских и проектных задач, таких как структурный анализ предметной области, спецификация проектов средствами языков программирования четвертого поколения, выпуск проектной документации, тестирование реализаций проектов, планирование и контроль разработок, моделирование деловых приложений с целью решения задач оперативного и стратегического планирования и управления ресурсами и т.п.          

В данной курсовой работе была поставлена цель разработать case-систему. Для этого был произведен анализ предметной области в сфере существующих CASE-систем, спроектированы    диаграммы вариантов использования, классов, последовательности.  Имеется представление о работе программы. В дальнейшем планируется реализовать прототип программы, расширить функционал системы, внести корректирующие изменения.

Список литературы

  1.  Уэнди Боггс, Майкл Боггс – UML и Rational Rose 2003.М.: Лори, 2008г.
  2.  С. А. Трофимов - CASE-технологии. Практическая работа в Rational Rose. Издательство: Бином-Пресс, 2004 г.
  3.  М.Фаулер, К.Скотт UML.Основы,2007г.
  4.  Александр Леоненков. Самоучитель UML[Электронный ресурс]. Режим доступа к сайту: http://khpi-iip.mipk.kharkiv.edu/library/case/leon/gl4/gl4.html#4, свободный.
  5.   А.В. Леоненков.  Визуальное моделирование в среде IBM Rational Rose 2003 
     [Электронный ресурс]. Режим доступа к сайту:  http://www.intuit.ru/department/se/ibmrrose/4/, свободный. 
  6.  Жаков В.И., Путилов В.А., Фильчаков В.В., Янкелевич А.А., Объектно-ориентированная технология разработки программных систем [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://guap.ru/dept04/caf46/textbooks/oop/oop4_1.htm, свободный
  7.  Основные понятия и классификация CASE-технологий [Электронный ресурс]. Режим доступа к сайту:  http://www.kgau.ru/istiki/umk/pis/l33.htm, свободный.
  8.  Особенности реализации языка UML в CASE-инструментарии Rational Rose 98/2000 [Электронный ресурс]. Режим доступа к сайту: http://khpi-iip.mipk.kharkiv.edu/library/case/leon/gl12/gl12.html, свободный.
  9.  Enterprise Architect  [Электронный ресурс]. Режим доступа к сайту:  http://www.uml2.ru/index.php?option=com_content&task=view&id=47&Itemid=48, свободный.
  10.  CASE-системы для проектирования информационных систем [Электронный ресурс]. Режим доступа к сайту: http://www.werr.ru/teoriya_upr_dannimi.php?p=6, свободный. 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

15572. Права саморегулируемой организации в сфере рекламы 29 KB
  32. Права саморегулируемой организации в сфере рекламыСаморегулируемая организация в сфере рекламы имеет право:1 представлять законные интересы членов саморегулируемой организации в их отношениях с федеральными органами государственной власти органами государственн
15573. Полномочия антимонопольного органа на осуществление государственного контроля в сфере рекламы 54 KB
  33. Полномочия антимонопольного органа на осуществление государственного контроля в сфере рекламы1. Антимонопольный орган осуществляет в пределах своих полномочий государственный надзор за соблюдением законодательства Российской Федерации о рекламе в том числе:1 пред
15574. Представление информации в антимонопольный орган 24 KB
  34. Представление информации в антимонопольный орган1. Юридические лица индивидуальные предприниматели обязаны представлять в антимонопольный орган его должностным лицам по его мотивированному требованию в установленный срок необходимые документы материалы объясне...
15575. Обязанности антимонопольного органа по соблюдению коммерческой, служебной и иной охраняемой законом тайны 27 KB
  35. Обязанности антимонопольного органа по соблюдению коммерческой служебной и иной охраняемой законом тайны1. Сведения составляющие коммерческую служебную и иную охраняемую законом тайну и полученные антимонопольным органом при осуществлении своих полномочий не под...
15576. Организация и проведение проверок в сфере рекламы 23 KB
  35.1. Организация и проведение проверок в сфере рекламы 1. Государственный надзор в сфере рекламы осуществляется в порядке установленном Правительством Российской Федерации.2. К отношениям связанным с организацией и проведением проверок юридических лиц индивидуальн
15577. Решения и предписания антимонопольного органа по результатам рассмотрения дел, возбужденных по признакам нарушения законодательства Российской Федерации о рекламе 69.5 KB
  36. Решения и предписания антимонопольного органа по результатам рассмотрения дел возбужденных по признакам нарушения законодательства Российской Федерации о рекламе1. Антимонопольный орган в пределах своих полномочий возбуждает и рассматривает дела по признакам нару
15578. Оспаривание решений и предписаний антимонопольного органа 28 KB
  37. Оспаривание решений и предписаний антимонопольного органа1. Решение предписание антимонопольного органа могут быть оспорены в суде или арбитражном суде в течение трех месяцев со дня вынесения решения выдачи предписания.2. Подача заявления о признании недействительн
15579. Ответственность за нарушение законодательства Российской Федерации о рекламе 112 KB
  38. Ответственность за нарушение законодательства Российской Федерации о рекламе1. Нарушение физическими или юридическими лицами законодательства Российской Федерации о рекламе влечет за собой ответственность в соответствии с гражданским законодательством.2. Лица прав...
15580. Вступление в силу настоящего Федерального закона 11.5 KB
  39. Вступление в силу настоящего Федерального закона1. Настоящий Федеральный закон вступает в силу с 1 июля 2006 года за исключением части 3 статьи 14 части 2 статьи 20 и пункта 4 части 2 статьи 23 настоящего Федерального закона.2. Часть 2 статьи 20 и пункт 4 части 2 статьи 23 настоящего ...