Лекция 1.3. Средства автоматизации проектирования АИС

Технология создания крупных ИС предъявляет особые требования к методикам реализации и программным инструментальным средствам, что связано со следующими причинами:

1. Реализацию крупных проектов принято разбивать на стадии, каждая из которых увеличивает степень детализации предыдущей.

2. Коллективная работа существенно отличается от индивидуальной, поэтому при реализации крупных проектов необходимо иметь средства координации и управления коллективом разработчиков.

3. Жизненный цикл (ЖЦ) 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 устареет, поскольку компания, перешла на новую технологию работы. Следовательно, необходимы средства автоматизации, значительно уменьшающие время разработки ИС.

4. Чем больше длительность ЖЦ тем больше вероятность изменения внешних условий, которые отразятся на проектировании. Внесение изменений в проект на поздних этапах создании ИС - весьма трудоемкий и дорогостоящий процесс. Поэтому необходимы гибкие инструментальные средства, позволяющие адаптировать проект к изменяющимся требованиям.

Для решения подобных задач, за последнее десятилетие в области технических средств программирования сформировалось новое направление – CASE-технологии (Computer-Aided Software/System Engineering). CASE-технология представляет собой совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем и поддерживается комплексом взаимосвязанных средств автоматизации.

Основные возможности СASЕ-средств

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

Наиболее трудоемкими этапами разработки информационной системы 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.

В наиболее полном виде CASE-средства обладают следующими характерными особенностями:

· единый графический язык. CASE-технологии обеспечивают всех участников проекта, включая заказчиков, единым строгим, наглядным и интуитивно понятным графическим языком, позволяющим получать обозримые компоненты с простой и ясной структурой. При этом программы представляются двумерными схемами (которые проще в использовании, чем многостраничные описания), позволяющими заказчику участвовать в процессе разработки, а разработчикам — общаться с экспертами предметной области, разделять деятельность системных аналитиков, проектировщиков и программистов, облегчая им защиту проекта перед руководством, а также обеспечивая легкость сопровождения и внесения изменений в систему;

· единая база данных проекта. Основа CASE-технологии — использование базы данных проекта (репозитория) для хранения всей информации о проекте, которая может совместно использоваться разработчиками в соответствии с их правами доступа. Содержимое репозитория включает не только информационные объекты различных типов, но и отношения между их компонентами, а также правила использования или обработки этих компонентов.

· интеграция средств. На основе репозитория осуществляются интеграция СASE-средств и разделение системной информации между разработчиками. При этом возможности репозитория обеспечивают несколько уровней интеграции: общий пользовательский интерфейс по всем средствам, передачу данных между средствами, интеграцию этапов разработки через единую систему представления фаз ЖЦ, передачу данных и средств между различными платформами;

· поддержка коллективной разработки и управления проектом. CASE-технология поддерживает групповую работу над проектом, обеспечивая возможность работы в сети, экспорт-импорт любых фрагментов проекта для их развития и/или модификации, а также планирование, контроль, руководство и взаимодействие, то есть функции, необходимые в процессе разработки и сопровождения проектов. Эти функции также реализуются на основе репозитория. В частности через репозиторий могут осуществляться контроль безопасности (ограничения и привилегии доступа), контроль версий и изменений и т. п.;

· макетирование. CASE-технология дает возможность быстро строить макеты (прототипы) будущей системы, что позволяет заказчику на ранних этапах разработки оценить, насколько она устраивает его и приемлема для будущих пользователей;

· генерация документации. Вся документация по проекту генерируется автоматически на базе репозитория (как правило, в соответствии с требованиями действующих стандартов). Несомненное достоинство CASE-технологии заключается в том, что документация всегда отвечает текущему состоянию дел, поскольку любые изменения в проекте автоматически отражаются в репозиторий (известно, что при традиционных подходах к разработке программного обеспечения документация в лучшем случае запаздывает, а ряд модификаций вообще не находит в ней отражения);

· верификация проекта.

· автоматическая генерация программного кода. Генерация программного кода осуществляется на основе репозитория и позволяет автоматически построить до 85-90% текстов на языках высокого уровня.

· сопровождение и реинжиниринг. Сопровождение системы в рамках CASE-технологии характеризуется сопровождением проекта, а не программных кодов. Средства реинжиниринга и обратного инжиниринга позволяют создавать модель системы из ее кодов и интегрировать полученные модели в проект, автоматически обновлять документацию при изменении кодов, автоматически изменять спецификации при редактировании кодов и т. п.

Далеко не все CASE-средства поддерживают все указанные выше возможности. Поэтому обычно к CASE-средствам относят любой программный продукт, автоматизирующий ту или иную совокупность процессов жизненного цикла программного обеспечения и обладающий следующими основными особенностями:

· наличие мощных графических средств для описания и документирования информационной системы, обеспечивающих удобный интерфейс с разработчиком и развивающих его творческие возможности;

· интеграция отдельных компонентов CASE-средств, обеспечивающая управляемость процесса разработки информационной системы;

· использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория).

Можно сказать, что лидерами в разработке CASE-средств являются фирмы SyBase (PowerDesigner), Logic Works (ERwin, BPWin), Rational Software (Rational Rose) и т.д. В следующих темах мы рассмотрим средство, разработанное фирмой SyBase.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие трудности возникают в процессе проектирования больших ИС?

2. В чем причины появления CASE-средств?

3. Какими общими возможностями обладают CASE-средства?

4. Для чего необходим единый графический язык?

5. Что такое репозиторий, и в чем его назначение?

6. Что такое реинжиниринг?

7. Какими основными особенностями обладают практически все CASE-средства?

8. CASE-средства каких фирм являются наиболее популярными?