CASE-технологии создания информационных систем

 Жизненный цикл ПО в соответствии  с методологией RAD состоит из четырех  фаз: анализа и планирования требований; проектирования; построения; внедрения. На фазе анализа и планирования  требований пользователи информационной  системы определяют функции, которые она должна выполнять, выделяют наиболее приоритетные из них, требующие проработки в первую очередь, описывают информационные потребности. Формулирование требований к информационной системе осуществляется в основном силами пользователей под руководством специалистов-разработчиков: ограничивается масштаб проекта информационной системы, устанавливаются временные рамки для каждой из последующих фаз. Кроме того, определяется сама возможность реализации проекта в заданных размерах финансирования, на имеющихся аппаратных средствах и т. д. Результатом этого этапа должен быть список расставленных по приоритету функций будущей информационной системы, а также предварительные функциональные модели информационной системы.   

 На этапе проектирования  часть пользователей принимает участие в техническом проектировании системы под руководством специалистов-разработчиков. CASE-средства используются для быстрого получения работающих прототипов приложений. Пользователи, непосредственно взаимодействуя с ними, уточняют и дополняют требования к системе, которые не были выявлены на предыдущей фазе; более подробно рассматривают процессы системы; анализируют и при необходимости корректируют функциональную модель. Каждый процесс рассматривается детально. При необходимости для элементарного процесса создается частичный прототип: экран, диалог, отчет, устраняющий неясности или неоднозначности; устанавливаются требования разграничения доступа к данным. На этой же фазе происходит определение необходимой документации.   

 После детального определения  состава процессов оценивается  количество функциональных элементов  разрабатываемой системы и принимается  решение о разделении информационной  системы на подсистемы, поддающиеся  реализации одной командой разработчиков за приемлемое для RAD-проектов время (60–90 дней). С использованием CASE-средств проект информационной системы распределяется между различными командами (делится функциональная модель). Результатом данного этапа должны быть общая информационная модель системы; функциональные модели системы в целом и подсистем, реализуемых отдельными командами разработчиков; точно определенные с помощью CASE-средств интерфейсы между автономно разрабатываемыми подсистемами; построенные прототипы экранов, отчетов, диалогов.   

 Все модели и прототипы  должны быть получены с применением  тех CASE-средств, которые будут использоваться  в дальнейшем при построении  системы. Данное требование вызвано  тем, что в традиционном подходе  при передаче информации о  проекте с этапа на этап  нередко происходит неконтролируемое искажение данных. Применение единой среды хранения данных о проекте позволяет этого избежать. В отличие от обычных подходов, при которых используются специфические средства прототипирования, не предназначенные для построения реальных приложений, а прототипы выбрасываются после устранения неясностей в проекте информационной системы, в подходе RAD каждый прототип передается будущей системе. Таким образом, на следующую фазу передается более полная и полезная информация.   

 На этапе построения осуществляется непосредственно сама быстрая подготовка приложения. При этом разработчики выполняют итеративное построение реальной информационной системы на основе полученных в предыдущей фазе моделей, а также требований нефункционального характера. Программный код частично формируется CASE-средствами автоматически. Конечные пользователи на этой фазе оценивают получаемые результаты и вносят коррективы, если в процессе разработки система перестает удовлетворять указанным ранее требованиям. Тестирование информационной системы осуществляется в процессе разработки.    

 После окончания работ каждой  отдельной команды разработчиков  производится постепенная интеграция  данной части системы с остальными, формируется полный программный  код, выполняется тестирование совместной работы данной части приложения, а затем тестирование информационной системы в целом. Завершается физическое проектирование информационной системы, включающее определение необходимости распределения данных; анализ использования данных; физическое проектирование базы данных; определение требований к аппаратным ресурсам и способов увеличения производительности, завершение разработки документации проекта. Результатом данного этапа является готовая автоматизированная система, удовлетворяющая всем согласованным требованиям.    

 На фазе внедрения информационной  системы производится обучение  пользователей и вносятся организационные  изменения. Для этого этапа характерно  то, что одновременно с внедрением  новой информационной системы  осуществляется работа с существующей системой управления до полного внедрения новой. Так как фаза построения достаточно непродолжительна, планирование и подготовка к внедрению должны начинаться заранее, как правило, на этапе проектирования системы. Приведенная схема разработки информационной системы не является окончательной. Возможны различные варианты, зависящие, например, от начальных условий, в которых ведется создание информационной системы: а) разрабатывается совершенно новая система; б) существует модель деятельности предприятия; в) на предприятии уже существует информационная система, которая может быть использована в качестве начального прототипа или должна быть интегрирована с вновь разрабатываемой системой управления.    

 Методология RAD наиболее эффективна при информатизации строительства в низовых строительных организациях и трестах. Если же разрабатывается более крупная информационная система, особенно, если она не является законченным продуктом, а представляет собой комплекс типовых компонентов, централизованно сопровождаемых, адаптируемых к программно-техническим платформам, СУБД, средствам телекоммуникации, организационно-экономическим особенностям объектов внедрения и интегрируемых с существующими разработками, то для таких проектов рекомендуются другие подходы с более высоким уровнем планирования и жесткой дисциплиной проектирования, строгим следованием заранее разработанным протоколам и интерфейсам.

 

 

 

 

4. CASE-средства. Общая характеристика и классификация

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

Наиболее трудоемкими этапами разработки ИС 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 ИС, перестраивать ее в соответствии с поставленными целями и имеющимися ограничениями.

В разряд CASE-средств попадают как относительно дешевые системы для персональных компьютеров с весьма ограниченными возможностями, так и дорогостоящие системы для неоднородных вычислительных платформ и операционных сред. Так, современный рынок программных средств насчитывает около 300 различных CASE-средств, наиболее мощные из которых так или иначе используются практически всеми ведущими западными фирмами.

Понятие CASE - средств

Обычно к CASE-средствам относят любое программное средство, автоматизирующее ту или иную совокупность процессов жизненного цикла ПО и обладающее следующими основными характерными особенностями:

• мощные графические средства для описания и документирования ИС, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности;
• интеграция отдельных компонент CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки ИС;
• использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория).

Интегрированное CASE-средство (или комплекс средств, поддерживающих полный ЖЦ ПО) содержит следующие компоненты;

• репозиторий, являющийся основой CASE-средства. Он должен обеспечивать хранение версий проекта и его отдельных компонентов, синхронизацию поступления информации от различных разработчиков при групповой разработке, контроль метаданных на полноту и непротиворечивость;
• графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм (DFD, ERD и др.), образующих модели ИС;
• средства разработки приложений, включая языки 4GL и генераторы кодов;
• средства конфигурационного управления;
• средства документирования;
• средства тестирования;
• средства управления проектом;
• средства реинжиниринга.

Общая характеристика и классификация.

Все современные CASE-средства могут быть классифицированы в основном по типам и категориям. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ. 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 этапов жизненного цикла ИС (toolkit) и полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ИС и связанные общим репозиторием. Помимо этого, CASE-средства можно классифицировать по следующим признакам:

• применяемым методологиям и моделям систем и БД;
• степени интегрированности с СУБД;
• доступным платформам.

Классификация по типам в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает следующие основные типы:

• средства анализа (Upper CASE), предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (Design/IDEF (Meta Software), BPwin (Logic Works));
• средства анализа и проектирования (Middle CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (Vantage Team Builder (Cayenne), Designer/2000 (ORACLE), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), CASE.Аналитик (МакроПроджект)). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;
• средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. К ним относятся ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) и DataBase Designer (ORACLE). Средства проектирования баз данных имеются также в составе CASE-средств Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и PRO-IV;
• средства разработки приложений. К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично - в Silverrun;
• средства реинжиниринга, обеспечивающие 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 Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne)).

Вспомогательные типы включают:

• средства планирования и управления проектом (SE Companion, Microsoft Project и др.);
• средства конфигурационного управления (PVCS (Intersolv));
• средства тестирования (Quality Works (Segue Software));
• средства документирования (SoDA (Rational Software)).

5. Технология  внедрения CASE-средств

Итак, вы решились на внедрение CASE-средств. Процесс внедрения состоит из следующих этапов:

• определение потребностей в CASE-средствах;
• оценка и выбор CASE-средств;
• выполнение пилотного проекта;
• практическое внедрение CASE-средств.

Определение потребностей в CASE-средствах можно проиллюстрировать следующей диаграммой (рис. 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 – Схема определения потребностей в CASE-средствах

Данный этап включает достижение понимания потребностей организации и технологии последующего процесса внедрения CASE-средств. Он должен привести к выделению тех областей деятельности организации, в которых применение CASE-средств может принести реальную пользу. Результатом данного этапа является документ, определяющий стратегию внедрения.

Процесс оценки и выбора CASE-средств можно рассмотреть в виде модели. Этот процесс может преследовать несколько целей и включать:

• оценку нескольких CASE-средств и выбор одного или более из них;
• оценку одного или более CASE-средств и сохранение результатов для последующего использования;
• выбор одного или более CASE-средств с использованием результатов предыдущих оценок.

Ниже приведена диаграмма, описывающая наиболее общую ситуацию оценки и выбора, а также показывает зависимость между ними (рис. 2).

Рисунок 2 – Схема оценки и выбора CASE-средств

Как видно из рисунка, входной информацией для процесса оценки является:

• определение пользовательских потребностей;
• цели и ограничения проекта;
• данные о доступных CASE-средствах;
• список критериев, используемых в процессе оценки.