CASE — средства

CASE - средства

CASE - средства CASE (англ. Computer-Aided Software Engineering ) – автоматизированная разработка программного обеспечения. CASE-средства – это набор инструментов и методов программной инженерии, предназначеный для проектирования программного обеспечения, который помогает обеспечить высокое качество программ, отсутствие ошибок и простоту в обслуживании программных продуктов.

CASE История возникновения CASE-средств Тенденции развития современных информационных технологий приводят к постоянному возрастанию сложности информационных систем, создаваемых в различных областях науки. Для успешной реализации проекта объект проектирования должен быть, прежде всего, адекватно описан, должны быть построены полные и непротиворечивые функциональные и информационные модели системы. Накопленный к настоящему времени опыт проектирования показывает, что это логически сложная, трудоемкая и длительная по времени работа, требующая высокой квалификации участвующих в ней специалистов. Кроме того, в процессе создания ИС, потребности пользователей могут изменяться или уточняться, что еще более усложняет разработку и сопровождение(поддержку) таких систем.

История возникновения CASE-средств В 70– 80 -х г. г. при проектировании АСУ применялись в основном "ручные" способы разработки проекта. Неавтоматизированное проектирование порождало ряд следующих существенных проблем: - неадекватную спецификацию требований; - неспособность разработчиков обнаруживать ошибки в проектных решениях; - низкое качество проектной и эксплуатационной документации; - затяжной цикл проектирования; - неудовлетворительные результаты тестирования. Данные факторы, а также стремление автоматизировать труд разработчика способствовали появлению программно-технологических средств специального класса - CASE-средств.

CASE – модель жизненного цикла ПО CASE-технологии предлагают новый, основанный на автоматизации, подход к концепции ЖЦ ПО. При использовании CASE изменяются все фазы ЖЦ, при этом наибольшие изменения касаются фаз анализа и проектирования. На рис. 1 приводится простейшая модель ЖЦ и соответствующая CASE-модель, в которой фаза прототипирования заменяет традиционную фазу системного анализа: Прототипи рование ( англ. prototyping) — это быстрая «черновая» реализация базовой функциональности для анализа работы системы в целом. Необходимо отметить, что наиболее автоматизируемыми фазами являются фазы контроля проекта и кодогенерации (хотя все остальные фазы также поддерживаются CASE-средствами).

CASE Рис. 1 Модели жизненного цикла ПО АНАЛИЗ ПРОТОТИПИРОВАНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ СПЕЦИФИКАЦИЙ КОДИРОВАНИЕ КОНТРОЛЬ ПРОЕКТА ТЕСТИРОВАНИЕ КОДОГЕНЕРАЦИЯ СИСТЕМНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ТЕСТИРОВАНИЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ

CASE Оценки трудозатрат по фазам Традиционная разработка Анализ Проектирование Кодирование Тестирование 20% 15% 25% 40% Использование. CASE-технологий Анализ Проектирование Кодирование Тестирование 40% 5% 15%

CASE Соответствие по этапам разработки Традиционная разработка CASE 1. «Бумажные спецификации» Быстрое прототипирование 2. Ручное кодирование Автоматическая кодогенерация 3. Ручное документирование Автоматическая генерация документации 4. Тестирование кодов Автоматический контроль проекта 5. Сопровождение кодов Сопровождение спецификаций проектирования

CASE Функции CASE-средств анализа и проектирования баз данных разработки приложений (программирование) реинжиниринга окружения планирования и управления проектом тестирования Выполнение каждой функции обеспечивает своя группа CASE-средств

CASE Функции PDM-системы анализа и Анализа и проектирования Целью средств данной группы является проектирования определение системных требований и баз данных свойств, которыми система должна обладать, разработки а также создание проекта системы, приложений удовлетворяющей этим требованиям и (программирование) обладающей соответствующими свойствами. реинжиниринга На выходе создаются спецификации окружения компонентов системы и интерфейсов, планирования и связывающих эти компоненты, а также управления “калька” архитектуры системы и детальная проектом “калька” проекта, включающая алгоритмы и тестирования определения структур данных.

CASE Функции PDM-системы анализа и Проектирования баз данных проектирования Средства данной группы обеспечивают проектирования логическое моделирование данных, баз данных автоматическое преобразование моделей разработки данных в Третью Нормальную Форму, приложений автоматическую генерацию схем БД и (программирование) описаний форматов файлов на уровне реинжиниринга программного кода окружения планирования и управления проектом тестирования

CASE Функции PDM-системы анализа и Разработки приложений (программирование) проектирования Средства этой группы поддерживают этапы проектирования баз программирования и тестирования, а также данных автоматическую кодогенерацию из разработки спецификаций, получая полностью приложений документированную выполняемую (программирование) программу. В эту группу средств включены реинжиниринга и традиционные генераторы кодов, окружения анализаторы кодов (как в статике, так и в планирования и динамике), генераторы наборов тестов, управления анализаторы покрытия тестами, отладчики. проектом тестирования

CASE Функции PDM-системы анализа и Реинжиниринга проектирования К таким средствам относятся проектирования документаторы, анализаторы программ, баз данных средства реструктурирования и разработки реинжениринга. Их целью является приложений корректировка, изменение, анализ, (программирование) преобразование и реинжениринг реинжиниринга существующей системы. Средства окружения позволяют осуществлять поддержку всей планирования и системной документации, включая коды, управления спецификации, наборы тестов; проектом контролировать покрытие тестами для тестирования оценки полноты тестируемости; управлять функционированием системы и т. п.

CASE Функции PDM-системы анализа и Окружения проектирования Средства поддержки платформ для проектирования интеграции, создания и придания товарного баз данных вида CASE-средствам разработки приложений (программирование) реинжиниринга окружения планирования и управления проектом тестирования

CASE Функции PDM-системы анализа и Планирования и управления проектом проектирования Средства, поддерживающие планирование, проектирования контроль, руководство, взаимодействие, т. е. баз данных функции, необходимые в процессе разработки приложений разработки и сопровождения проектов. (программирование) реинжиниринга окружения планирования и управления проектом тестирования

Функции PDM-системы анализа и Тестирования проектирования Средства итогового тестирования и анализа проектирования ошибок баз данных разработки приложений (программирование) реинжиниринга окружения планирования и управления проектом тестирования

CASE Тест 1 Вопрос 1. n n Стремление автоматизировать труд разработчика при разработке проекта ИС способствовало появлению программно-технологических средств специального класса. Результатом стало появление систем…(англ. аббревиатура)

Тест 1 n Вопрос 2. n Какие проблемы возникали при неавтоматизированном проектировнаии (ручном): Неадекватная спецификация требований Неспособность разработчиков обнаруживать ошибки в проектных решениях Расходуемые безвозвратно Управление качеством Расходуемые возобновляемые

CASE Тест 1 n Вопрос 3. n Наиболее автоматизируемыми фазами ЖЗ ПО являются фазы: Контроль проекта Тестирование Сопровождение Кодогенерация Проектирование спецификаций

CASE Тест 1 n Вопрос 4. n При разработке проекта с применением CASE-средств, основные усилия приходятся на фазу: Анализ Проектирование Кодирование Тестирование

CASE Тест 1 n Вопрос 5. n При традиционной разработке проекта, основные усилия приходятся на фазу: Анализ Проектирование Кодирование Тестирование

CASE Тест 1 n Вопрос 6. n Какая группа средств поддерживает этапы программирования и тестирования, а также автоматическую генерацию из спецификаций: Анализа и проетирования Проетирования баз данных Разработки приложений Реинжиниринга Тестирования

Тест 1 n Вопрос 7. n Группа средств, выполняющая какую функцию, обеспечивает создание спецификаций: Анализа и проетирования Проетирования баз данных Разработки приложений Реинжиниринга Тестирования

CASE Тест 1 n Вопрос 8. n Установите для каждого этапа ручной разработки проекта соответствующий этап разработки с применением CASE-средств: 1) «Бумажные» спецификации Быстрое прототипирование 2) Ручное кодирование Автоконтроль проекта 3) Тестирование кодов Автогенерация документации 4) Сопровождение кодов Сопровождение спецификаций проектирования Автоматическая кодогенерация

CASE Тест 1 n Вопрос 9. n Расположите в правильной последовательности этапы ЖЦ ПО при ручной разработке: 1) Анализ 2) Тестирование 3) Сопровождение 4) Проектирование 5) Кодирование

CASE Тест 1 n Вопрос 10. n Быстрая «черновая» реализация базовой функциональности для анализа работы системы в целом аббревиатуры - это ………

CASE Тест 1. Результат Количество ошибок: n

CASE – средства: - цель - классификация - плюсы и минусы

CASE Цель CASE-средств Добиться резкого роста производительности труда в инженерии программного и информационного обеспечения, облегчить работу программистов, проектировщиков, аналитиков и руководителей проектов.

CASE Классификация CASE-средств С точки зрения реализуемых функций и структурной организации (конструктивной реализации) все CASE- системы можно классифицировать: - по типам - по категориям - по уровням.

CASE Классификация по типам: Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств в технологическом процессе и подразделяет их на следующие группы: анализа и проектирования (BPWin, CASE. Аналитик, DESIGNER/2000, Silverrun, Vantage Team Builder и др. ) проектирования баз данных (ERWin, S-Designor, PRO-IV, CASE. Синтез++ и др. ) разработки приложений (программирование) (SQL Windows, Power. Builder, Delphi и др. ) Реинжиниринга (PRO-IV, ORACLE*CASE, Rational Rose, Object Team) Окружения (PVCS, So. DA) планирования и управления проектом (MS Project, SE Companion); средства тестирования (Quality Works)

CASE Классификация по категориям: Классификация по категориям определяет уровень интеграции по выполняемым функциям и выделяет: вспомогательные (библиотечные) программы (tools); пакет разработчика, библиотека программ (toolkit); инструментальное средство (workbench – "верстак");

CASE Классификация по категориям: Категория tools обозначает вспомогательный пакет, решающий небольшую Категория toolkit автономную задачу, принадлежащую процессу или Категория workbench проблеме более высокого уровня (QW, So. DA, PVCS).

CASE Классификация по категориям: Категория toolkit представляет собой объединение Категория tools интегрированных программных средств, которые обеспечивают Категория toolkit автоматизированную поддержку одной фазы ЖЦ или разработке определенного вида Категория workbench обеспечения АСОИУ, например: системный анализ, проектирование базы данных, разработка программ (CASE. Аналитик, BPWin, ERWin).

CASE Классификация по категориям: Категория workbench представляет собой программные средства, которые: Категория tools поддерживают автоматизированные процессы системного анализа, проектирования и разработки ИО и ПО; ориентированы на определенную Категория toolkit методологию проектирования; используют общее хранилище проектной информации; автоматически Категория workbench передают системную информацию между этапами разработки. Workbench по сравнению с toolkit обладает более высокой степенью интеграции выполняемых функций, большей самостоятельностью и автономностью использования (ORACLE*CASE, ORACLE*Forms, PRO-IV).

CASE Классификация по уровням: Классификация по уровням связана с областью действия CASE в пределах жизненного цикла. В рамках данной классификации можно выделить следующие уровни группирования CASE-систем: верхний (upper) – планирование (MS Project, SE Companion); средний (middle) – анализ и проектирование (CASE. Аналитик, DESIGNER/2000, Silverrun); нижний (lower) – разработка (Uniface, JAM, Power. Builder, Delphi).

CASE Классификация по уровням: Верхние (upper) CASE призваны Верхние CASE повысить эффективность деятельности как руководителей Средние CASE организаций-заказчиков АСОИУ, так и руководителей проекта путем Нижние CASE сокращения затрат времени на определение стратегии создания АСОИУ в целом и выработку общего плана действий.

CASE Классификация по уровням: Средние CASE считаются средствами поддержки этапов анализа требований и проектирования спецификаций и Верхние CASE структуры ПО. Их использование существенно сокращает цикл разработки Средние CASE проекта, при этом важную роль играет возможность накопления и хранения Нижние CASE знаний. Это позволяет использовать накопленные решения и при создании других проектов, обеспечивает возможность быстрого создания прототипа и документирования проекта.

CASE Классификация по уровням: Верхние CASE Нижние CASE реализуют компоненты для создания групп системных спецификаций, Средние CASE используемых для генерации программ, баз данных и Нижние CASE пользовательской документации.

CASE Особенности внедрения Практическое внедрение case-технологии в организациях- разработчиках ПО связано с рядом проблем. Несмотря на все потенциальные возможности case-средств, существует множество примеров их неудачного внедрения, в результате чего создание с их помощью ПО становится "полочным" (shelfware). В связи с этим необходимо отметить следующее: case-средства не обязательно дают немедленный эффект; результат 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. Ввиду разнообразной природы case-средств было бы ошибочно делать безоговорочные утверждения относительно реального удовлетворения тех или иных ожиданий от их внедрения.

CASE Особенности внедрения Отметим факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования case-средств: относительно небольшое время использования case-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения; разнообразие практики внедрения case-средств в различных организациях; отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов; широкий диапазон предметных областей проектов; различная степень интеграции case-средств в различных проектах. Вследствие этих сложностей доступная информация о реальных внедрениях крайне ограниченна и противоречива. Она зависит от типа средств, характеристик проектов, уровня сопровождения и опыта пользователей. Некоторые аналитики полагают, что реальная выгода от использования case-средств может быть получена только после одно- или двухлетнего опыта.

CASE Достоинства CASE-средств возможность наглядно представить общую картину функционирования автоматизируемой предметной области; возможность наглядно представить и исследовать модель будущей ИС задолго до ее фактической реализации; возможность эффективно перевести информационную систему в архитектуру "клиент-сервер"

CASE Недостатки CASE-средств высокая начальная стоимость программных и аппаратных средств для внедрения CASE; отсутствие функционально полных систем, стандартов для обмена информацией между разными CASE; необходимость дополнительного обучения и тренировки различных категорий специалистов, которые имеют какое-либо отношение к процессу разработки ИС и ПО.

CASE-средства сейчас В середине 1980 -х годов появились первые продукты, реализующие CASE-технологию. Началом появления на российском рынке первых CASE-средств принято считать 1992 год. В настоящее время выбор CASE-средств на рынке очень велик. Среди наиболее известных выделяют ERWin, BPwin, Rational Rose, Together Control Center, SDE for Visual Studio . Net и свыше 500 других. Самым конкурентноспособным русским CASE-средством является CASE. Аналитик. В качестве основной перспективы развития CASE в настоящее время рассматривается интеграция средств поддержки разработки баз данных и знаний, а также создание "фабрик" по производству ПО и ИО АСОИУ. Кроме того, активно ведутся работы по созданию мощного многопользовательского микрокомпьютерного применения CASE.

CASE Тест 2 n Вопрос 1. n Какие программы относятся к CASE-средствам группы окружения: PVCS So. DA CASE. Аналитик Rational Rose

CASE Тест 2 n Вопрос 2. n Подразделение CASE-средств на верхние, нижние и средние производят при классификации по (ответ дать в нужном падеже с маленькой буквы): ……

CASE Тест 2 n Вопрос 3. n Первые CASE-средства на российском рынке появились: 1989 г. 1992 г. 2000 г. 2003 г

CASE Тест 2 n Вопрос 4. n Какое из приведенных CASE-средств поддерживает возможность интеграции? BPWin 2. 5 Rational Rose Er. Win 3. 5. 2 Together 4. 2

CASE Тест 2 Вопрос 5. n n Установите соответствие между уровнем CASE-средства и областью его применения Быстрое прототипирование 1) Верхний 2) Средний Автоконтроль проекта 3) Нижний Автогенерация документации Сопровождение спецификаций проектирования Автоматическая кодогенерация

CASE Тест 2 n Вопрос 6. n Сколько основных факторов усложняет определение возможного эффекта от использования case-средств 3 6 4 5

CASE Тест 2 n Вопрос 7. n Какая категория CASE обозначает вспомогательный пакет, решающий небольшую автономную задачу: tools toolkit workbench

CASE Тест 2 n Вопрос 8. n Насколько реальные затраты на внедрение case- средств обычно превышают затраты на их приобретение? намного мало одинаковые затраты

CASE Тест 2 n Вопрос 9. n Используются ли CASE-средства для перевода информационной системы в архитектуру "клиент- сервер" Да Нет, но ведутся разработки для этого

CASE Тест 2 n Вопрос 10. n Укажите недостатки CASE-средств: Высокая начальная стоимость программных и аппаратных средств для внедрения CASE Отсутствие функционально полных систем, стандартов для обмена информацией между разными CASE Необходимость дополнительного обучения и тренировки различных категорий специалистов, которые имеют какое-либо отношение к процессу разработки ИС и ПО Возможность наглядно представить общую картину функционирования автоматизируемой предметной области Возможность наглядно представить и исследовать модель будущей ИС задолго до ее фактической реализации

CASE Тест 2. Результат Количество ошибок: n

Поздравляем! Обучение закончено

CASE Эволюция CASE - средств С самого начала CASE-технологии развивались с целью преодоления ограничений ручных применений методологий структурного анализа и проектирования 60 -70 -х годов за счет их автоматизации и интеграции поддерживающих средств. Таким образом CASE-технологии не могут считаться самостоятельными методологиями, они только делают более эффективными пути их применения. CASE - не революция в программотехнике: современные СASE-средства являются естественным продолжением эволюции всей отрасли средств разработки ПО. Традиционно выделяют шесть периодов, качественно отличающихся применяемой техникой и методами разработки ПО, которые характеризуются использованием в качестве инструментальных следующих средств: • ассемблеров, дампов памяти, анализаторов; • компиляторов, интерпретаторов, трассировщиков; • символических отладчиков, пакетов программ; • систем анализа и управления исходными текстами; • CASE-средств анализа требований, проектирования спецификаций иструктуры, редактирования интерфейсов (первая генерация CASE-I); • CASE-средств генерации исходных текстов и реализации интегрированного окружения поддержки полного жизненного цикла (ЖЦ) разработки ПО(вторая генерация CASE-II).

CASE Эволюция CASE - средств CASE-I является первой технологией, адресованной непосредственно системным аналитикам и проектировщикам, и включающей средства для поддержки графических моделей, проектирования спецификаций, экранных редакторов и словарей данных. Она не предназначена для поддержки полного ЖЦ и концентрирует внимание на функциональных спецификациях и начальных шагах проекта - системном анализе, определении требований, системном проектировании, логическом проектировании БД. CASE-II отличается значительно более развитыми возможностями, улучшенными характеристиками и исчерпывающим подходом к полному ЖЦ. В ней в первую очередь используются средства поддержки автоматической кодогенерации, а также обеспечивается полная функциональная поддержка для порождения графических системных требований и спецификаций проектирования; контроля, анализа и связывания системной информации , а также информации по управлению проектированием; построения прототипов и моделей системы; тестирования, верификации и анализа сгенерированных программ; генерации документов по проекту; контроля на соответствие стандартам по всем этапам ЖЦ. CASE-II может включать свыше 100 функциональных компонент, поддерживающих все этапы ЖЦ, при этом пользователям предоставляется возможность выбора необходимых средств и их интеграции в нужном составе.

CASE Пользователи CASE – средств В современном мире практически любая организация, будь то бизнес- предприятие или государственное учреждение, сталкивается с проблемой структурирования получаемой информации, анализа и управления различными информационными системами (ИС). CASE-средства позволяют при проектировании ИС наладить грамотные коммуникации между различными участниками проекта, например, между командами разработчика и заказчика. Сегодня CASE-средства успешно применяются практически во всех областях деятельности человека, где возникает необходимость в автоматизации процессов и детальном анализе информации. CASE-средства находят в наши дни все большее применение в самых разных сферах деятельности. При этом к числу CASE-средств могут относиться и весьма недорогие и ограниченные варианты систем, ориентированных на использование обычными персональными компьютерами. Также существуют и более мощные CASE-средства, применяемые на базе специальных вычислительных платформ. Поэтому выбор тех или иных CASE-средств на рынке обусловлен, прежде всего, целями и задачами конкретного проекта, а также, собственно, квалификацией участвующих в проекте специалистов. CASE-средства востребованный программный продукт, особенно для проектирования баз данных. К активным пользователям CASE-средств можно отнести весьма незначительное число потребителей, причем часть из них использует порой контрафактные версии программных продуктов. Пользователи CASE-средств: аналитки, тестировщики, разработчики, программисты и др. специалисты, работающие над созданием проект ИС.

CASE Сравнение CASE – средств Сравним CASE-средства по их возможностям на примере: Together 4. 2, Rational Rose 2000, BPWin 2. 5, Er. Win 3. 5. 2. Здесь хотелось бы еще раз отметить нецелесообразность сравнения отдельно взятых CASE-средств, поскольку ни одно из них не решает в целом все проблемы создания и сопровождения ПО.

Сравнение CASE – средств CASE-средство Together Rational BPWin Er. Win возможности 4. 2 Rose 2000 2. 5 3. 5. 2 Функцинальная модель + + + - Объектная модель + + - - Модель БД + + - + Автоматизация + + - - документирования Средства анализа + + - - Контроль версий + + Кроссплатформенность + + - - Интеграция (all in one) + - - - Поддерживаемые Java, C++, IDL C++, средства разработки SQL, IDL, VB SQL, VB Кодогенерация + + - + Реинжиниринг + + - + Поддержка UML/XML +/+ -/-