Системы автоматизированного проектирования АИС

Этапы развития CASE-систем

За последнее десятилетие сформировалось новое направление в проектировании информационных систем — автоматизированное проектирование с помощью CASE-средств. Термин CASE (Computer Aided System/Software Engineering) первоначально относился только к автоматизации разработки программного обеспечения; сейчас он охватывает процесс разработки сложных АИС в целом [11, 15, 16].

Изначально CASE-технологии развивались с целью преодоления недостатков структурной методологии проектирования (сложности понимания, высокой трудоемкости и стоимости использования, трудности внесения изменений в проектные спецификации и т. д.) за счет автоматизации и интеграции поддерживающих средств.

CASE-технологии не существуют сами по себе, не являются самостоятельными. Они автоматизируют и оптимизируют использование соответствующей методологии, дают возможность повысить эффективность ее применения.

Другими словами, CASE-технологии представляют собой совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем программного обеспечения, поддержанную комплексом взаимосвязанных средств автоматизации, которые позволяют в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех стадиях разработки и сопровождения АИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей [2].

Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования АИС — от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл АИС. Наибольшая потребность в использовании CASE-систем испытывается на начальных этапах разработки — на этапах анализа и спецификации требований к АИС. Допущенные здесь ошибки практически фатальны, их цена значительно превышает цену ошибок поздних этапов разработки.

Основные задачи CASE-средств состоят в том, чтобы отделить начальные этапы (анализ и проектирование) от последующих и не обременять разработчиков деталями среды разработки и функционирования системы.

В большинстве современных CASE-систем применяются методологии структурного и/или объектно-ориентированного анализа и проектирования, основанные на использовании наглядных диаграмм, графов, таблиц и схем.

При грамотном применении CASE-инструментария достигается значительный рост производительности труда, составляющий (по оценкам зарубежных фирм пользователей CASE-технологий) от 100 до 600 % в зависимости от объема, сложности работ и опыта работы с CASE. При этом изменяются все фазы жизненного цикла АИС, но наибольшие изменения касаются фаз анализа и проектирования (табл. 2.5, 2.6) [11, 15, 16].

Таблица 2.5. Оценки трудозатрат по фазам жизненного цикла АИС

Таблица 2.6. Сравнение использования CASE и традиционной разработки

Применение CASE-средств не только автоматизирует структурную методологию и дает возможность использовать современные методы системной и программной инженерии, но и предоставляет другие преимущества (рис. 2.22), в частности:

1. улучшает качество разрабатываемого программного обеспечения за счет средств автоматической генерации и контроля;

2. позволяет уменьшить время создания прототипа АИС, что дает возможность на ранних этапах оценить качество и эффективность проекта;

3. ускоряет процесс проектирования и разработки;

4. позволяет многократно использовать разработанные компоненты;

5. поддерживает сопровождение АИС;

6. освобождает от рутинной работы по документированию проекта, так как использует встроенный документатор;

7. • облегчает коллективную работу над проектом.

Рис. 2.22. Преимущества разработки АИС с использованием CASE-технологий: а — коэффициент уменьшения стоимости проекта; б — коэффициент уменьше­ния временных затрат на разработку

В основе большинства CASE-средств лежат четыре главных понятия: методология, метод, нотация, средство [ 11, 15, 16].

Методология определяет руководящие указания для оценки и выбора решений при проектировании и разработке АИС, этапы работы, их последовательность, правила распределения и назначения методов.

Методы — процедуры генерации компонентов и их описаний.

Нотации предназначены для описания общей структуры системы, элементов данных, этапов обработки, могут включать графы, диаграммы, таблицы, блок-схемы, формальные и естественные языки.

Средства — инструментарий для поддержки и усиления методов; поддерживает работу пользователей при создании и редактировании проекта в интерактивном режиме, помогает организовать проект в виде иерархии уровней абстракции, осуществляет проверки соответствия компонентов.

Классификация CASE-средств

До сих пор не существует устойчивой классификации CASE-средств, определены только подходы к классификации в зависимости от различных классификационных признаков. Ниже приведены некоторые из них [11, 12].

Ориентация на технологические этапы и процессы жизненного цикла АИС:

1. средства анализа и проектирования. Используются для создания спецификаций системы и ее проектирования. Они поддерживают широко известные методологии проектирования;

2. средства проектирования баз данных. Обеспечивают логическое моделирование данных, генерацию структур БД;

3. средства управления требованиями;

4. средства управления конфигурацией программного обеспечения. Поддерживают программирование, тестирование, автоматическую генерацию ПО из спецификаций;

5. средства документирования;

6. средства тестирования;

7. средства управления проектом. Поддерживают планирова­ние, контроль, взаимодействие;

8. средства реверсного инжиниринга, предназначенные для переноса существующей системы в новую среду.

Поддерживаемые методологии проектирования [ 11, 12, 15, 16]:

1. функционально-ориентированные (структурно-ориентированные);

2. объектно-ориентированные;

3. комплексно-ориентированные (набор методологий проектирования).

Поддерживаемые графические нотации построения диаграмм:

1. с фиксированной нотацией;

2. с отдельными нотациями;

3. с наиболее распространенными нотациями.

Степень интегрированности:

1. вспомогательные программы (Tools), самостоятельно решающие автономную задачу;

2. пакеты разработки (Toolkit), представляющие собой совокупность средств, обеспечивающих помощь для одного из классов программных задач;

3. наборы интегрированных средств, связанных общей базой проектных данных — репозиторием, автоматизирующие все или часть работ разных этапов создания АИС (Workbench).

Коллективная разработка проекта:

1. без поддержки коллективной разработки;

2. ориентированные на разработку проекта в режиме реального времени;

3. ориентированные на режим объединения подпроектов.

Типы CASE-средств:

1. средства анализа (Upper CASE); среди специалистов называются средствами компьютерного планирования. С помощью этих CASE-средств строят модель, отражающую всю существующую специфику. Она направлена на понимание общего и частного механизмов функционирования, имеющихся возможностей, ресурсов, целей проекта в соответствии с назначением фирмы. Эти средства позволяют проводить анализ различных сценариев, накапливая информацию для принятия оптимальных решений;

2. средства анализа и проектирования (Middle CASE); считаются средствами поддержки этапов анализа требований и проектирования спецификаций и структуры АИС. Основной результат использования среднего CASE-средства состоит и значительном упрощении проектирования системы, так как проектирование превращается в итеративный процесс работы с требованиями к АИС. Кроме того, средние CASE-средства обеспечивают быстрое документирование требований;

3. средства разработки ПО (Lower); поддерживают системы разработки программного обеспечения АИС. Содержат системные словари и графические средства, исключающие необходимость разработки физических спецификаций — имеются системные спецификации, которые непосредственно переводятся в программные коды разрабатываемой системы (при этом автоматически генерируется до 80 % кодов). Главными преимуществами нижних CASE-средств являются значительное уменьшение времени на разработку, облегчение модификаций, поддержка возможностей работы с прототипами.

CASE-средства, кроме того, классифицируют по типу и архитектуре вычислительной техники, а также по типу операционной системы [11, 12, 16].

В настоящее время рынок программных продуктов представлен самым разнообразным ПО, в том числе и CASE-средствами практически любого из перечисленных классов.

Характеристики CASE-средств

Silverrun. CASE-средство Silverrun американской фирмы Computer Systems Advisers, Inc. (CSA) используется для анализа и проектирования АИС бизнес-класса и ориентировано вбольшей степени на спиральную модель ЖЦ. Оно применимо для поддержки любой методологии, основанной на раздельном построении функциональной и информационной моделей (диаграмм потоков данных и диаграмм «сущность—связь») [7, 11, 16].

Настройка на конкретную методологию обеспечивается выбором требуемой графической нотации моделей и набора правил проверки проектных спецификаций. В системе имеются готовые настройки для наиболее распространенных методологий: DATARUN (основная методология, поддерживаемая Silverrun), Gane/Sarson, Yourdon/DeMarco, Merise, Ward/Mellor, Information Engineering. Для каждого понятия, введенного в проекте, имеется возможность добавления собственных описателей. Архитектуpa Silverrun позволяет наращивать среду разработки по мере необходимости.

Silverrun имеет модульную структуру и состоит из четырех модулей, каждый из которых является самостоятельным продуктом и может приобретаться и использоваться отдельно.

1. Модуль построения моделей бизнес-процессов в форме диаграмм потоков данных Business Process Modeler (BPM) позволяет моделировать функционирование автоматизируемой организации или создаваемой АИС. Возможность работы с моделями большой сложности обеспечена функциями автоматической перенумерации, работы с деревом процессов (включая визуальное перетаскивание ветвей), отсоединения и присоединения частей модели для коллективной разработки. Диаграммы могут изображаться в нескольких предопределенных нотациях, включая Yourdon/DeMarco и Gane/Sarson. Имеется также возможность создавать собственные нотации, например в число изображаемых на схеме дескрипторов добавлять определенные пользователем поля.

2. Модуль концептуального моделирования данных Entity-Relationship eXpert (ERX) обеспечивает построение моделей данных «сущность—связь», не привязанных к конкретной реализации. Встроенная экспертная система позволяет создавать корректную нормализованную модель данных посредством ответов на содержательные вопросы о взаимосвязи данных. Предусмотрено автоматическое построение модели данных из описаний структур данных. Анализ функциональных зависимостей атрибутов дает возможность проверить соответствие модели требованиям третьей нормальной формы и обеспечить их выполнение. Проверенная модель передается в модуль Relational Data Modeler.

3. Модуль реляционного моделирования Relational Data Modeler (RDM) позволяет создавать детализированные модели «сущность—связь», предназначенные для реализации в реляционной БД. В этом модуле документируются все конструкции, связанные с построением базы данных: индексы, триггеры, хранимые процедуры и т. д. Гибкая изменяемая нотация и расширяемость репозитория позволяют работать по любой методологии. Возможность создавать подсхемы соответствует подходу ANSI SPARC к представлению схемы БД. На языке подсхем моделируются как узлы распределенной обработки, так и пользовательские представления. Этот модуль обеспечивает проектирование и полное документирование реляционных БД.

4. Менеджер репозитория рабочей группы Workgroup Repository Manager (WRM) применяется как словарь данных для хранения общей для всех моделей информации, а также обеспечивает интеграцию модулей Silverrun в единую среду проектирования.

Достоинством CASE-средства Silverrun являются высокая гибкость и разнообразие изобразительных средств построения моделей, а недостатком — отсутствие жесткого взаимного контроля между компонентами различных моделей (например, возможности автоматического распространения изменений между DFD различных уровней декомпозиции). Следует, однако, отметить, что этот недостаток может иметь существенное значение только в случае использования каскадной модели жизненного цикла [7, 11, 16].

В Silverrun включены средства:

1. автоматической генерации схем баз данных для наиболее распространенных СУБД: Oracle, Informix, DB2, Ingres, Progress, SQL Server, SQLBase, Sybase;

2. передачи данных средствам разработки приложений: JAM, PowerBuilder, SQL Windows, Uniface, NewEra, Delphi.

Таким образом, можно полностью определить ядро БД с использованием всех возможностей конкретной СУБД: триггеров, хранимых процедур, ограничений ссылочной целостности. При создании приложения данные, перенесенные из репозитория Silverrun, используются либо для автоматической генерации интерфейсных объектов, либо для быстрого их создания вручную.

Для обмена данными с другими средствами автоматизации проектирования, создания специализированных процедур анализа и проверки проектных спецификаций, составления специализированных отчетов в соответствии с различными стандартами в системе Silverrun предусмотрено три способа выдачи проектной информации во внешние файлы.

1. Система отчетов. Отчеты выводятся в текстовые файлы.

2. Система экспорта/импорта. Задается не только содержимое экспортного файла, но и разделители записей, полей в записях, маркеры начала и конца текстовых полей. Такие экспортные файлы можно формировать и загружать в репозиторий. Это дает возможность обмениваться данными с различными системами: другими CASE-средствами, СУБД, текстовыми редакторами и электронными таблицами.

3. Хранение репозитория во внешних файлах с доступом с помощью ODBC-драйверов. Для доступа к данным репозитория из наиболее распространенных СУБД обеспечена возможность хранить всю проектную информацию непосредственно в формате этих СУБД.

Silverrun поддерживает два способа групповой работы:

1) в стандартной однопользовательской версии имеется механизм контролируемого разделения и слияния моделей. Модель может быть разделена на части и распределена между несколькими разработчиками. После детальной проработки части снова собираются в единую модель;

2) сетевая версия Silverrun позволяет вести параллельную групповую работу с моделями, хранящимися в сетевом репози-тории на базе СУБД Oracle, Sybase или Informix. При этом несколько разработчиков могут работать с одной и той же моделью, так как блокировка объектов происходит на уровне отдельных элементов модели.

JAM. Средство разработки приложений JYACC's Application Manager (JAM) — продукт фирмы JYACC. Главной особенностью является соответствие методологии RAD, так как JAM позволяет достаточно быстро реализовать цикл разработки приложения, заключающийся в формировании очередной версии прототипа приложения с учетом требований, выявленных на предыдущем шаге, и предъявить его пользователю [7, 11, 16].

JAM имеет модульную структуру и состоит из следующих компонентов:

1. ядра системы;

2. JAM/DBi — специализированных модулей интерфейса к СУБД (JAM/DBi-Oracle, JAM/DBi-Informix, JAM/DBi-ODBC и т. д.);

3. JAM/RW — модуля генератора отчетов;

4. JAM/CASEi — специализированных модулей интерфейса к CASE-средствам (JAM/CASE-TeamWork, JAM/CASE-Inno-vator и т. д.);

5. JAM/TPi — специализированных модулей интерфейса к ме­неджерам транзакций (например, JAM/TPi-Server TUXEDO и т. д.);

6. Jterm — специализированного эмулятора Х-терминала.

Ядро системы является законченным продуктом и может самостоятельно использоваться для разработки приложений. Все остальные модули — дополнительные и самостоятельно использоваться не могут.

Ядро системы включает в себя следующие основные компоненты:

1. редактор экранов. В состав редактора экранов входят среда разработки экранов, визуальный репозиторий объектов, собственная СУБД JAM — JDB, менеджер транзакций, отладчик, редактор стилей;

2. редактор меню;

3. набор вспомогательных утилит;

4. средства изготовления промышленной версии приложения.

При использовании JAM разработка внешнего интерфейса приложения представляет собой визуальное проектирование и сводится к созданию экранных форм путем размещения на них интерфейсных конструкций и определению экранных полей ввода/вывода информации. Проектирование интерфейса в JAM осуществляется с помощью редактора экранов. Приложения, разработанные в JAM, имеют многооконный интерфейс. Разработка экрана заключается в размещении на нем интерфейсных элементов, их группировке, задании значений их свойств.

Редактор меню позволяет разрабатывать и отлаживать системы меню. Реализована возможность построения пиктографических меню. Назначение пунктов меню объектам приложения осуществляется в редакторе экранов.

В ядро JAM встроена однопользовательская реляционная СУБД JDB. Основным назначением JDB является прототипирование приложений в тех случаях, когда работа со штатной СУБД невозможна или нецелесообразна. В JDB реализован необходимый минимум возможностей реляционных СУБД, в который не входят индексы, хранимые процедуры, триггеры и представления. С помощью JDB можно построить БД, идентичную целевой БД (с точностью до отсутствующих в JDB возможностей), и разработать значительную часть приложения.

Отладчик позволяет проводить комплексную отладку разрабатываемого приложения. Осуществляется трассировка всех событий, возникающих в процессе исполнения приложения.

Утилиты JAM включают три группы:

1) конверторы файлов экранов JAM в текстовые. JAM сохра­няет экраны в виде двоичных файлов собственного формата;

2) конфигурирование устройств ввода-вывода. JAM и приложения, построенные с его помощью, не работают непосредственно с устройствами ввода-вывода. Вместо этого JAM обраща ется к логическим устройствам ввода-вывода (клавиатура, терминал, отчет);

3) обслуживание библиотек экранов.

Одним из дополнительных модулей JAM является генератор отчетов. Компоновка отчета осуществляется в редакторе экранов JAM. Описание работы отчета осуществляется с помощью специального языка. Генератор отчетов позволяет определить данные, выводимые в отчет, группировку выводимой информации, форматирование вывода и т. д.

Приложения, разработанные с использованием JAM, могут быть изготовлены в виде исполняемых модулей. Для этого разработчики должны иметь компилятор С и редактор связей.

JAM содержит встроенный язык программирования JPL (JAM Procedural Language), с помощью которого в случае необходимости могут быть написаны модули, реализующие специфические действия. Данный язык является интерпретируемым. Существует возможность обмена информацией между средой визуально построенного приложения и такими модулями. Кроме того, в JAM реализована возможность подключения внешних модулей, написанных на языках, совместимых по вызовам функций с языком С.

JAM является событийно-ориентированной системой, состоящей из набора событий — открытие и закрытие окон, нажатие клавиши клавиатуры, срабатывание системного таймера, получение и передача управления каждым элементом экрана. Разработчик реализует логику приложения путем определения обработчика каждого события.

Обработчиками событий в JAM могут быть как встроенные функции JAM, так и функции, написанные разработчиком на С или JPL. Набор встроенных функций включает более 200 функций различного назначения; они доступны для вызовов из функций, написанных как на JPL, так и на С.

Промышленная версия приложения, разработанного с помощью JAM, состоит из следующих компонентов:

1. исполняемого модуля интерпретатора приложения;

2. экранов, составляющих приложение (поставляются в виде отдельных файлов, в составе библиотек экранов или встраиваются в тело интерпретатора);

3. внешних JPL-модулей (поставляются в виде текстовых файлов или в прекомпилированном виде; прекомпилиро-

4. ванные внешние JPL-модули — в виде отдельных файлов и в составе библиотек экранов);

5. файлов конфигурации приложения — файлов конфигурации клавиатуры и терминала, файла системных сообщений, файла обшей конфигурации.

Непосредственное взаимодействие с СУБД реализуют модули JAM/DBi (Database interface). Способы реализации взаимодействия в JAM разделяются на два класса: ручные и автоматические.

При ручном способе разработчик самостоятельно пишет запросы на SQL, в которых источниками и адресатами приема результатов выполнения запроса могут быть как интерфейсные элементы визуально спроектированного внешнего уровня, так и внутренние, невидимые для конечного пользователя переменные.

Автоматический режим реализуется менеджером транзакций JAM. Он осуществим для типовых распространенных видов операций с БД, так называемых QBE (Query By Example — запросы по образцу), с учетом достаточно сложных взаимосвязей между таблицами БД и автоматическим управлением атрибутами экранных полей ввода-вывода в зависимости от вида транзакции (чтение, запись и т. д.), в которой участвует сгенерированный запрос.

JAM позволяет строить приложения для работы с более чем 20 СУБД: ORACLE, Informix, Sybase, Ingres, InterBase, NetWare SQL Server, Rdb, DB2, ODBC-совместимые СУБД и др.

Отличительной чертой JAM является высокий уровень переносимости приложений между различными платформами (MS DOS/MS Windows, SunOS, Solaris (i80x86, SPARC), HP-UX, AIX, VMS/Open VMS и др.); возможно требование «перерисовать» статические текстовые поля на экранах с русским текстом при переносе между средами DOS—Windows—UNIX. Кроме того, переносимость облегчается тем, что в JAM приложения разрабатываются для виртуальных устройств ввода-вывода, а не для физических. Таким образом, при переносе приложения с платформы на платформу, как правило, требуется лишь определить соответствие между физическими устройствами ввода-вывода и их логическими представлениями для приложения.

Использование SQL в качестве средства взаимодействия с СУБД также помогает обеспечивать переносимость между СУБД. В случае переноса структуры БД приложения могут не требовать никакой модификации, за исключением инициализации сеанса работы. Это возможно, если в приложении не использовались специфические для СУБД расширения SQL.

При росте нагрузки на систему и сложности решаемых задач (распределенность и гетерогенность используемых ресурсов, количество одновременно подключенных пользователей, сложность логики приложения) применяется трехзвенная модель архитектуры «клиент — сервер» с использованием менеджеров транзакций. Компоненты JAM/TPi-Client и JAM/TPi-Server позволяют доста­точно просто перейти на трехзвенную модель. При этом ключевую роль играет модуль JAM/TPi-Server, так как основная трудность внедрения трехзвенной модели заключается в реализации логики приложения в сервисах менеджеров транзакций.

Интерфейс JAM/CASE позволяет осуществлять обмен информацией между репозиторием объектов JAM и репозиторием CASE-средства. Обмен происходит аналогично тому, как структура БД импортируется в репозиторий JAM непосредственно из БД. Отличие заключается в том, что обмен между репозиториями является двунаправленным.

Кроме модулей JAM/CASEi, существует также модуль JAM/CASEi Developer's Kit. С помощью этого модуля можно самостоятельно разработать интерфейс (т. е. специализированный модуль JAM/CASEi) для конкретного CASE-средства, если готового модуля JAM/CASEi для него не существует.

Существует интерфейс, реализующий взаимодействие между CASE-средством Silverrun и JAM. Он производит перенос схемы БД и экранных форм приложения между CASE-средством Silverrun-RDM и JAM версии 7.0; имеет два режима работы:

1) прямой режим (Silverrun-RDM-> JAM) предназначен для создания объектов CASE-словаря и элементов репозитория JAM на основе представления схем в Silverrun-RDM. Исходя из представления моделей данных интерфейса в Silverrun-RDM производится генерация экранов и элементов репозитория JAM. Мост преобразует таблицы и отношения реляционных схем RDM в последовательность объектов JAM соответствующих типов. Методика построения моделей данных интерфейса в Silverrun-RDM предполагает применение механизма подсхем для прототипирования экранов приложения. По описанию каждой из подсхем RDM мост генерирует экранную форму JAM;

2) обратный режим (JAM-> Silverrun-RDM) предназначен для переноса модификаций объектов CASE-словаря в реляционную модель Silverrun-RDM.

Режим реинжиниринга позволяет переносить модификации всех свойств экранов JAM, импортированных ранее из RDM, в схему Silvcrrun. Для контроля целостности БД не допускаются изменения схемы в виде добавления или удаления таблиц и полей таблиц.

Ядро JAM имеет встроенный интерфейс к средствам конфигурационного управления (PVCS на платформе Windows и SCCS на платформе UNIX). Под управлением этих систем передаются библиотеки экранов и/или репозитории. При отсутствии таких систем JAM самостоятельно реализует часть функций поддержки групповой разработки.

На платформе MS-Windows JAM имеет встроенный интерфейс к PVCS, и действия по выборке/возврату производятся непосредственно из среды JAM.

Vantage Team Builder (Westmount I-CASE). Vantage Team Builder представляет собой интегрированный программный продукт, ориентированный на реализацию и полную поддержку каскадной модели жизненного цикла [7, 11, 16].

Vantage Team Builder обеспечивает выполнение следующих функций:

1. проектирование диаграмм потоков данных, диаграмм «сущность—связь», структур данных, структурных схем программ и последовательностей экранных форм;

2. проектирование диаграмм архитектуры системы — SAD (проектирование состава и связи вычислительных средств, распределения задач системы между вычислительными средствами, моделирование отношений типа «клиент — сер­вер», анализ использования менеджеров транзакций и особенностей функционирования систем в реальном времени);

3. генерация кода программ на языке целевой СУБД с полным обеспечением программной среды и генерация SQL-кода для создания таблиц БД, индексов, ограничений целостности и хранимых процедур;

4. программирование на языке С со встроенным SQL;

5. управление версиями и конфигурацией проекта;

6. многопользовательский доступ к репозиторию проекта;

7. генерация проектной документации по стандартным и индивидуальным шаблонам;

8. экспорт и импорт данных проекта в формате CDIF (CASE Data Interchange Format).

Vantage Team Builder поставляется в различных конфигурациях в зависимости от используемых СУБД (ORACLE, Informix, Sybase или Ingres) или средств разработки приложений (Uniface). Конфигурация Vantage Team Builder for Uniface отличается от остальных частичной ориентацией на спиральную модель жизненного цикла за счет возможностей быстрого прототипирования. Для описания проекта АИС используется большой набор диаграмм.

При построении всех типов диаграмм обеспечивается контроль соответствия моделей синтаксису используемых методов, а также контроль соответствия одноименных элементов и их типов для различных типов диаграмм.

При построении диаграмм потоков данных DFD обеспечивается контроль соответствия диаграмм различных уровней декомпозиции. Контроль за правильностью верхнего уровня DFD осуществляется с помощью матрицы списков событий ELM. Для контроля за декомпозицией составных потоков данных используется несколько вариантов их описания: в виде диаграмм структур данных DSD или в нотации БНФ (форма Бэкуса — Наура).

Для построения SAD используется расширенная нотация DFD, дающая возможность вводить понятия процессоров, задач и периферийных устройств, что обеспечивает наглядность проектных решений [16].

При построении модели данных в виде ERD выполняется ее нормализация и вводится определение физических имен элементов данных и таблиц, которые будут использоваться в процессе генерации физической схемы данных конкретной СУБД. Обеспечивается возможность определения альтернативных ключей сущностей и полей, составляющих дополнительные точки входа в таблицу (поля индексов), и мощности отношений между сущностями.

Наличие универсальной системы генерации кода, основанной на специфицированных средствах доступа к репозиторию проекта, позволяет поддерживать высокий уровень исполнения проектной дисциплины разработчиками: жесткий порядок формирования моделей; жесткую структуру и содержимое докумен­тации; автоматическую генерацию исходных кодов программ и т. д.; все это обеспечивает повышение качества и надежности разрабатываемых ИС.

Для подготовки проектной документации могут использоваться издательские системы FrameMaker, Interleaf или Word Perfect. Структура и состав проектной документации настраиваются в соответствии с заданными стандартами. Настройка выполняется без изменения проектных решений.

При разработке крупных АИС вся система в целом соответствует одному проекту как категории Vantage Team Builder. Проект может быть декомпозирован на ряд систем, каждая из которых соответствует некоторой относительно автономной подсистеме АИС и разрабатывается независимо от других. В дальнейшем системы проекта могут быть интегрированы.

Процесс проектирования АИС с использованием Vantage Team Builder реализуется в виде четырех последовательных фаз (стадий) — анализа, архитектуры, проектирования и реализации, при этом законченные результаты каждой стадии полностью или частично переносятся (импортируются) в следующую фазу. Все диаграммы, кроме ERD, преобразуются в другой тип или изме­няют вид в соответствии с особенностями текущей фазы. Так, DFD преобразуются в фазе архитектуры в SAD, DSD — в DTD. После завершения импорта логическая связь с предыдущей фазой разрывается, т. е. в диаграммы можно вносить все необходимые изменения.

Конфигурация Vantage Team Builder for Uniface обеспечивает совместное использование двух систем в рамках единой технологической среды проектирования, при этом схемы БД (SQL-модели) переносятся в репозиторий Uniface, и наоборот, прикладные модели, сформированные средствами Uniface, могут быть перенесены в репозиторий Vantage Team Builder. Возможные рассогласования между репозиториями двух систем устраняются с помощью специальной утилиты. Разработка экранных форм в среде Uniface выполняется на базе диаграмм последовательностей форм FSD после импорта SQL-модели. Технология разработки АИС на базе данной конфигурации показана на рис. 2.23 [7].

Структура репозитория, хранящегося в целевой СУБД, и интерфейсы Vantage Team Builder являются открытыми, что в принципе обеспечивает возможность интеграции с любыми другими средствами.

Uniface. Продукт фирмы Compuware представляет собой среду разработки крупномасштабных приложений в архитектуре «клиент—сервер» и имеет следующую компонентную архитектуру [7, 11, 16]:

1. Application Objects Repository (репозиторий объектов приложений) содержит метаданные, автоматически используемыt всеми остальными компонентами на протяжении жизненного цикла АИС (прикладные модели, описания данных, бизнес-правил, экранных форм, глобальных объектов и шаблонов). Репозиторий может храниться в любой из БД, поддерживаемых Uniface;

Рис. 2.23. Взаимодействие Vantage Team Builder и Uniface

2. Application Model Manager поддерживает прикладные модели (E-R-модели), каждая из которых представляет собой подмножество общей схемы БД с точки зрения данного приложения, и включает соответствующий графический редактор;

3. Rapid Application Builder — средство быстрого создания экранных форм и отчетов на базе объектов прикладной модели. Включает графический редактор форм, средства прототипирования, отладки, тестирования и документирования. Реализован интерфейс с разнообразными типами оконных элементов управления Open Widget Interface для существующих графических интерфейсов — MS Windows (включая VBX), Motif, OS/2. Универсальный интерфейс представления Universal Presentation Interface позволяет использовать одну и ту же версию приложения в среде различных графических интерфейсов без изменения программного кода;

4. Developer Services (службы разработчика) используются для поддержки крупных проектов и реализуют контроль версий (Uniface Version Control System), права доступа (разграничение полномочий), глобальные модификации и т. д. Это обеспечивает разработчиков средствами параллельного проектирования, входного и выходного контроля, поиска, просмотра, поддержки и выдачи отчетов по данным системы контроля версий;

5. Deployment Manager (управление распространением приложений) — средства, позволяющие готовить созданное приложение для распространения, устанавливать и сопровождать его (при этом платформа пользователя может отличаться от платформы разработчика). В их состав входят сетевые драйверы и драйверы СУБД, сервер приложений (полисервер), средства распространения приложений и управления БД. Uniface поддерживает интерфейс практически со всеми известными программно-аппаратными платформами, СУБД, CASE-средствами, сетевыми протоколами и менеджерами транзакций;

6. Personal Series (персональные средства) используются для создания сложных запросов и отчетов в графической форме (Personal Query и Personal Access — PQ/PA), а также для переноса данных в такие системы, как WinWord и Excel;

7. Distributed Computing Manager — средство интеграции с менеджерами транзакций Tuxedo, Encina, CICS, OSF DCE.

Версия Uniface 7 полностью поддерживает распределенную модель вычислений и трехзвенную архитектуру «клиент—сервер» (с возможностью изменения схемы декомпозиции приложений на этапе исполнения). Приложения, создаваемые с помощью Uniface 7, могут исполняться в гетерогенных операционных средах, использующих различные сетевые протоколы, одновременно на нескольких разнородных платформах (в том числе и в Internet).

В состав компонент Uniface 7 входят:

1. Uniface Application Server — сервер приложений для распределенных систем;

2. WebEnabler — серверное ПО для эксплуатации приложений в Internet и intranet;

3. Name Server — серверное ПО, обеспечивающее использование распределенных прикладных ресурсов;

4. PolyServer — средство доступа к данным и интеграции различных систем.

В список поддерживаемых СУБД входят DB2, VSAM и IMS; PolyServer обеспечивает также взаимодействие с ОС MVS.

Designer/2000 + Developer/2000. Designer/2000 2.0 фирмы ORACLE является интегрированным CASE-средством, обеспечивающим в совокупности со средствами разработки приложений Developer/2000 поддержку полного ЖЦ ПО для систем, исользующих СУБД ORACLE [7, 11, 16].

Designer/2000 представляет собой семейство методологий и поддерживающих их программных продуктов. Базовая методология Designer/2000 (CASE*Method) — структурная методология проектирования систем, полностью охватывающая все этапы жизненного цикла АИС. На этапе планирования определяются цели создания системы, приоритеты и ограничения, разрабатывается системная архитектура и план разработки АИС. В процессе анализа строятся: модель информационных потребностей (диаграмма «сущность—связь»), диаграмма функциональной иерархии (на основе функциональной декомпозиции АИС), матрица перекрестных ссылок и диаграмма потоков данных.

На этапе проектирования разрабатывается подробная архитектура АИС, проектируется схема реляционной БД и программные модули, устанавливаются перекрестные ссылки между компонентами АИС для анализа их взаимного влияния и контроля за изменениями.

На этапе реализации создается БД, строятся прикладные системы, производится их тестирование, проверка качества и соответствия требованиям пользователей. Создается системная документация, материалы для обучения и руководства пользовате­лей. На этапах эксплуатации и сопровождения анализируются производительность и целостность системы, выполняется поддержка и, при необходимости, модификация АИС.

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: