1.60M

Category:

software

Лекция 5 Семестр 1 CASE-технологии

1. CASE-технологии

Computer Aided System/Software Engineering –
Автоматизированная разработка ПО
1

2.

CASE-технологии представляют собой совокупность методологий
анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем
программного обеспечения, поддержанная комплексом взаимосвязанных
средств автоматизации, которые позволяют в наглядной форме
моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех
стадиях разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в
соответствии с информационными потребностями пользователей.
CASE-технологии – инструментарий поддержки всех этапов
жизненного цикла ИС
2

3.

Следовательно, CASE-технологии не могут считаться самостоятельными,
они только обеспечивают, как минимум, высокую эффективность
применения соответствующей методологии, а в некоторых случаях и
принципиальную возможность их применения.
Основная цель CASE состоит в том, чтобы отделить начальные этапы
(анализ и проектирование) от последующих этапов разработки, а также не
обременять разработчиков всеми деталями среды разработки и
функционирования системы.
3

4.

Большинство CASE-средств основано на парадигме:
методология - метод - нотация - средство.
Методология определяет руководящие указания для оценки и выбора проекта
разрабатываемой ИС, шаги работы и их последовательность, а также правила
распределения и назначения методов.
Метод - это систематическая процедура или техника генерации описаний
компонентов ПО (например, проектирование потоков и структур данных).
Нотации предназначены для описания структуры системы, элементов
данных, этапов обработки и включают графы, диаграммы, таблицы, блоксхемы, формальные и естественные языки.
Средства - инструментарий для поддержки и усиления методов.
4

5.

Согласно обзору передовых технологий (Survey of Advanced Technology),
составленному фирмой Systems Development Inc. в 1996 г. по результатам
анкетирования более 1000 американских фирм, CASE-технология в настоящее
время попала в разряд наиболее стабильных информационных технологий (ее
использовала половина всех опрошенных пользователей более чем в трети своих
проектов, из них 85% завершились успешно). Однако, несмотря на все
потенциальные возможности CASE-средств, существует множество примеров их
неудачного внедрения, в результате которых CASE-средства становятся
"полочным" ПО (shelfware).
В связи с этим необходимо отметить следующее:
• CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть
получен только спустя какое-то время;
• реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают
затраты на их приобретение;
• CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды
только после успешного завершения процесса их внедрения.
5

6.

Факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования
CASE-средств:
широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;
относительно небольшое время использования CASE-средств в различных
организациях и недостаток опыта их применения;
широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;
отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих
проектов;
широкий диапазон предметных областей проектов;
различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.
6

7.

Для успешного внедрения CASE-средств организация должна обладать
следующими качествами:
Технология. Понимание ограниченности существующих возможностей и
способность принять новую технологию;
Культура. Готовность к внедрению новых процессов и взаимоотношений
между разработчиками и пользователями;
Управление. Четкое руководство и организованность по отношению к
наиболее важным этапам и процессам внедрения.
Если организация не обладает хотя бы одним из перечисленных качеств, то
внедрение CASE-средств может закончиться неудачей независимо от степени
тщательности следования различным рекомендациям по внедрению.
7

8.

Среди наиболее важных проблем при принятии взвешенных решений
относительно инвестиций в CASE-технологию выделяются следующие:
достоверная оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна
ввиду отсутствия приемлемых метрик и данных по проектам и процессам
разработки ПО;
внедрение CASE-средств может представлять собой достаточно длительный
процесс и может не принести немедленной отдачи. Возможно даже
краткосрочное снижение продуктивности в результате усилий, затрачиваемых
на внедрение. Вследствие этого руководство организации-пользователя может
утратить интерес к CASE-средствам и прекратить поддержку их внедрения;
8

9.

отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами,
которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, которые используются
в данной организации, может привести к дополнительным трудностям;
CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими
подобными средствами. Это объясняется как различными парадигмами,
поддерживаемыми различными средствами, так и проблемами передачи
данных и управления от одного средства к другому;
некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы
оправдать их использование в небольшом проекте, при этом, тем не
менее, можно извлечь выгоду из той дисциплины, к которой обязывает их
применение;
негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии
может быть главной причиной провала проекта.
9

10.

Пользователи CASE-средств должны быть готовы к необходимости
долгосрочных затрат на эксплуатацию, частому появлению новых версий и
возможному быстрому моральному старению средств, а также постоянным
затратам на обучение и повышение квалификации персонала.
Несмотря на все высказанные предостережения и некоторый пессимизм,
грамотный и разумный подход к использованию CASE-средств может преодолеть
все перечисленные трудности.
Успешное внедрение CASE-средств должно обеспечить такие выгоды как:
высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и
сопровождения ПО;
положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных
факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов,
документирование;
приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.
10

11.

При применении этого инструментария отмечается значительный рост
производительности труда, составляющий (по оценкам фирм, использующих CASE)
от 100 до 600% в зависимости от объема и сложности работ и опыта использования
CASE. При использовании CASE изменяются все фазы ЖЦ, при этом наибольшие
изменения касаются фаз анализа и проектирования.
Оценки трудозатрат по фазам ЖЦ
Основная цель CASE состоит в том, чтобы отделить начальные этапы (анализ и проектирование) от
последующих этапов разработки, а также не обременять разработчиков всеми деталями среды
разработки и функционирования системы.
11

12.

Основные изменения в ЖЦ при использовании CASE по сравнению с
традиционной разработкой
12

13.

CASE обладают следующими основными достоинствами:
- улучшают качество разрабатываемого программного приложения за счет
средств автоматического контроля и генерации;
- позволяют снизить время создания прототипа будущей системы, что
позволяет на ранних этапах оценить ожидаемый эффект;
- ускоряют процесс проектирования и разработки;
- возможность повторного использования компонентов разработки;
- поддержание адаптивности и сопровождения ИС;
- освобождают разработчиков от рутинной работы по документированию
проекта, так как при этом используется встроенный документатор;
- возможность коллективной разработки ИС в режиме реального времени.
13

14.

Современные CASE-средства классифицируются по следующим признакам:
1) классификация по ориентации на процессы ЖЦ ПО:
- средства анализа и проектирования (BPWin, Silverrun, Oracle Designer,
Rational Rose, Paradigm Plus, Power Designer, System Architect);
- средства проектирования баз данных (Silverrun, Oracle Designer, Paradigm
Plus, Power Designer. Наиболее известным средством, ориентированным только на
проектирование БД, является ERWin);
- средства управления требованиями (RequisitePro, DOORS - Dynamic ObjectOriented Requirements System - динамическая объектно-ориентированная система
управления требованиями);
- средства управления конфигурацией ПО (PVCS, ClearCase и др.);
- средства документирования. (SoDA - Software Document Automation автоматизированное документирование ПО);
14

15.

- средства тестирования. (Rational Suite TestStudio);
- средства управления проектом (Open Plan Professional , Microsoft Project 98
и др.);
- средства реверсного инжиниринга, предназначенные для переноса
существующей системы ПО в новую среду. Средства анализа схем БД и
формирования ERD входят в состав таких CASE-средств, как Silverrun, Oracle
Designer, Power Designer, ERwin. Анализаторы программных кодов имеются в
составе Rational Rose и Paradigm Plus.
2) классификация по поддерживаемым методологиям проектирования:
функционально (структурно)-ориентированные (BPWin), объектно-ориентированные (Rational Rose) и комплексно-ориентированные (набор методологий проектирования);
3) классификация по поддерживаемым графическим нотациям
построения диаграмм: с фиксированной нотацией, с отдельными нотациями и
наиболее распространенными нотациями;
15

16.

4) классификация по степени интегрированности: tools (отдельные
локальные средства), toolkit (набор неинтегрированных средств, охватывающих большинство этапов разработки ИС) и workbench (полностью
интегрированные средства, связанные общей базой проектных данных репозиторием);
5) классификация по типу и архитектуре вычислительной техники:
ориентированные на ПЭВМ, ориентированные на локальную вычислительную
сеть (ЛВС), ориентированные на глобальную вычислительную сеть (ГВС) и
смешанного типа;
6) классификация по режиму коллективной разработки проекта: не
поддерживающие коллективную разработку, ориентированные на режим
реального времени разработки проекта, ориентированные на режим
объединения подпроектов;
7) классификация по типу операционной системы: работающие под управлением WINDOWS; работающие под управлением UNIX и работающие под
управлением различных ОС (WINDOWS, UNDO, OS/2 и др.).
16

17.

Наиболее популярные CASE-средства
17

18.

Общая архитектура CASE-средств
18

19.

Графический редактор диаграмм предназначен для отображения в графическом
виде в заданной нотации проектируемой ИС.
Он позволяет:
· создавать элементы диаграмм и взаимосвязи между ними;
· задавать описания элементов диаграмм;
· задавать описания связей между элементами диаграмм;
· редактировать элементы диаграмм, их взаимосвязи и описания.
Верификатор диаграмм служит для контроля правильности построения
диаграмм в заданной методологии проектирования ИС.
Он выполняет:
· мониторинг правильности построения диаграмм;
· диагностику и выдачу сообщений об ошибках;
· выделение на диаграмме ошибочных элементов.
19

20.

Документатор проекта позволяет получать информацию о состоянии проекта
в виде различных отчётов. Отчёты могут строиться по нескольким признакам,
например по времени, автору, элементам диаграмм, диаграмме или проекту в
целом.
Администратор проекта представляет собой инструменты, необходимые для
выполнения следующих административных функций:
· инициализация проекта;
· задания начальных параметров проекта;
· назначения и изменения прав доступа к элементам проекта;
· мониторинга выполнения работ.
20

21.

Репозиторий данных является специализированной базой данных для
отображения состояния проектируемой ИС в любой момент времени. В нём
хранится информация об объектах проектируемой системы, и все
компоненты обмениваются данными с ним
Сервис представляет собой набор системных утилит по обслуживанию
репозитория. Данные утилиты выполняют функции архивации данных,
восстановления данных и создания нового репозитория.
21

22.

CASE-средства компании Computer Associates (CA) Technologies
Компания Computer Associates (CA) Technologies основана в 1976 году и на
сегодняшний день является одним из мировых лидеров среди производителей
программных решений для эффективного управления в сфере IT.
Среди ряда продуктовых линеек СА - комплекс решений AllFusion, который
обеспечивает эффективную поддержку анализа и совершенствования бизнеса,
анализа и оптимизации работы ИС, а также проектирование и внедрение ИС.
22

23.

В него входят CASE-средства для поддержки всех стадий разработки и
сопровождения ИС.
Включает в себя несколько комплектов программных продуктов:
- AllFusion Modeling Suite для бизнес-моделирования
- AllFusion Process Management Suite для управления процессами
- AllFusion Change Management Suite для управления работой команд
- AllFusion Change Management Suite для управления изменениями в
корпоративной IT-инфраструктуре.
23

24.

Семейство AllFusion Modeling Suite хорошо известно в нашей
стране благодаря CASE-средствам:
AllFusion Process Modeler (ранее BPwin) для моделирования
бизнес-процессов
в
функционально-ориентированных
методологиях (IDEF0, IDEF3 и DFD) – лр 3,4,5
AllFusion ERwin Data Modeler (ранее ERwin) для
моделирования моделей данных (IDEF1X) – лр 6
AllFusion Data Model Validator (ранее ERwin Examiner) для
проверки качества схем БД
AllFusion Model Manager (ранее ModelMart для управления
версиями компонентов бизнес-моделей при групповой работе
AllFusion Component Modeler для моделирования архитектуры
компонентных приложений.
24

25.

CASE-средства компании IBM Rational Software
Компания Rational Software была основана Полом Леви (Paul Levy) и
Майком Девлином (Mike Devlin) в 1981 г.
Компания была основана с конкретной миссией, которая остается неизменной
до сих пор - обеспечение успеха клиентов, разрабатывающих и развивающих
программное обеспечение.
Цель Rational Software - помочь клиентам в создании информационных
систем.
Подход компании Rational Software помогает решать проблемы разработки,
развития, тестирования и управления разработкой, позволяя создавать
корпоративное ПО более быстро, качественно, надежно и с наименьшим
риском.
25

26.

После приобретения IBM весной 2003 года компании Rational Software,
технологии Rational стали неотъемлемой частью портфеля программного
обеспечения IBM.
Продукты, услуги и лучшие методы организации работ Rational лежат в
основе IBM Software Development Platform – платформы для разработки и
развертывания программного обеспечения в рамках бизнес-приложений,
встроенных систем и программных продуктов.
26

27.

Техническая основа IBM Software Development Platform
Основу IBM Software Development Platform представляет комплексный набор
сервисов, базирующихся на открытых стандартах. Это позволяет обеспечить
целостность и единообразие средств разработки, предлагаемых IBM, и
гарантировать открытость системы для партнеров и заказчиков, которым
предоставляется возможность доступа к имеющимся средствам разработки и
расширения их функциональных возможностей за счет добавления собственных
сервисов.
Техническая инфраструктура платформы IBM Software Development Platform
состоит из пяти ключевых элементов:
• Открытая интегрированная платформа разработки Eclipse
• Среда моделирования Eclipse Modeling Framework
• Открытая платформа для Model-Driven Development (MDD)
• Модель программирования WebSphere
• Портфель решений для ролевой разработки
27

28.

Eclipse представляет собой открытую, высоко интегрированную
инструментальную платформу разработки, в состав которой входит:
- общая платформа, обеспечивающая интеграцию инструментов;
- среда разработки Java, основанная на этой платформе.
Инструментальная платформа Eclipse предлагает набор базовых функций для
использования архитектуры подключаемых модулей (plug-in architecture),
расширяющих и адаптирующих платформу Eclipse.
Более того, архитектура Eclipse сама по себе состоит из основы и набора
инструментальных средств, которые также состоят из отдельных подключаемых
модулей.
28

29.

30.

С добавлением новых инструментальных средств после приобретения IBM
CrossWorlds®, Holosofx® и Rational, IBM Software Group смогла расширить
возможности предлагаемых средств разработки, которые теперь охватывают
более широкий спектр ролей, проектов и предметных областей.
Именно объединение всех этих средств разработки на основе единой,
технологической платформы, отвечающей таким потребностям заказчиков, как
уровень интеграции, гибкость и расширяемость имело важное значение.
Многие крупные компании, работающие с программным обеспечением - как
поставщики, так и потребители, поддерживают Eclipse, являются членами
Eclipse Foundation и вносят свой вклад в разработку программного обеспечения
или используя Eclipse в качестве основного компонента их технической
инфраструктуры.
30

31.

Как показано на рисунке, платформа Eclipse выполняет три основных функции в
IBM Software Development Platform.
Во-первых, Eclipse предоставляет платформу и набор сервисов для графического
интерфейса пользователя, являющиеся общими для всей платформы.
Eclipse, таким образом, обеспечивает богатый пользовательский интерфейс для клиентов и высокий
уровень целостности при выполнении различных действий в рамках IBM Software Development
Platform.
Во-вторых, Eclipse обеспечивает улучшенный механизм использования одних и
тех же информационных массивов при выполнении различных действий в системе
благодаря применению группы общих моделей.
В-третьих, Eclipse реализует мощные функции инфраструктуры для коллективной
работы. Эти функции интегрированы в инфраструктуру Eclipse в виде подключаемых модулей и,
соответственно, в таком же виде доступны другим подключаемым модулям.
31

32.

33.

Инструментальные средств IBM Rational
CASE-средства IBM Rational интегрированы на основе среды Eclipse и
ориентированы на решение следующих основных задач:
• Управление проектами и портфелями.
• Поддержка основных процессов создания программного обеспечения –
моделирования, разработки и тестирования.
• Организация совместной работы проектной команды.
Состав пакетов и краткое описание основных средств IBM Rational,
предназначенных для автоматизации процессов разработки
программного обеспечения, приводятся далее на следующих слайдах.
33