Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского Факультет вычислительной математики и кибернетики Учебно-исследовательская лаборатория "Информационные технологии" Обзор и анализ технологий и CASE-средств кафедра МО ЭВМ ВМК ННГУ
Содержание 1. Введение 2. Сущность структурного подхода 3. Общая характеристика 4. Классификация 5. Обзор CASE-средств 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 2 -<42>
1. Введение Характеристика современных крупных проектов: · сложность описания (достаточно большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними) · наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов (подсистем) · отсутствие прямых аналогов, ограничивающее возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем · необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений · функционирование в неоднородной среде на нескольких аппаратных платформах · разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств · существенная временная протяженность проекта 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 3 -<42>
1. Введение. . . Предыстория : • До 70 -х гг: проектирование выполнялось в основном на интуитивном уровне с применением неформализованных методов • 70 -80 гг: широко применялась структурная методология, предоставляющая в распоряжение разработчиков строгие формализованные методы описания ИС и принимаемых технических решений Проблемы : • неадекватная спецификация требований • неспособность обнаруживать ошибки в проектных решениях • низкое качество документации • затяжной цикл и неудовлетворительные результаты тестирования 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 4 -<42>
1. Введение. . . Термин CASE (Computer Aided Software Engineering) : • Первоначально: предназначен для автоматизации разработки только лишь программного обеспечения (ПО) • В настоящее время: приобрел новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных ИС в целом Особенности применения : · 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 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 5 -<42>
1. Введение. . . Подводные камни при использовании: · оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна (отсутствие приемлемых метрик по процессам разработки ПО) · внедрение может представлять собой достаточно длительный процесс и может не принести немедленной отдачи · отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами, которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, которые используются в данной организации · CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими подобными средствами · некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы оправдать их использование в небольшом проекте · негативное отношение персонала к внедрению новой CASEтехнологии может быть главной причиной провала проекта 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 6 -<42>
2. Сущность структурного подхода Система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи Два базовых принципа : · принцип "разделяй и властвуй" - принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения · принцип иерархического упорядочивания - принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 7 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Остальные принципы : · принцип абстрагирования - заключается в выделении существенных аспектов системы и отвлечения от несущественных · принцип формализации - заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы · принцип непротиворечивости - заключается в обоснованности и согласованности элементов · принцип структурирования данных - заключается в том, что данные должны быть структурированы и иерархически организованы 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 8 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Виды моделей (диаграмм) : · SADT (Structured Analysis and Design Technique) модели и соответствующие функциональные диаграммы · DFD (Data Flow Diagrams) диаграммы потоков данных · ERD (Entity-Relationship Diagrams) диаграммы "сущность-связь" 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 9 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель SADT Основывается на следующих концепциях : • графическое представление блочного моделирования • строгость и точность Правила SADT включают : • ограничение количества блоков на каждом уровне декомпозиции (правило 3 -6 блоков) • связность диаграмм (номера блоков) • уникальность меток и наименований (отсутствие повторяющихся имен) • синтаксические правила для графики (блоков и дуг) • разделение входов и управлений (правило определения роли данных) • отделение организации от функции, т. е. исключение влияния организационной структуры на функциональную модель. 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 10 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель SADT Управление Входы Функция Выходы Механизм Рис. Функциональный блок и интерфейсные дуги 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 11 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель SADT Более общее представление Более детальное представление 1 2 3 4 Одной из наиболее важных особенностей методологии SADT является постепенное введение все больших уровней детализации по мере создания диаграмм, отображающих модель 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 12 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель DFD В основе данной методологии лежит построение модели анализируемой ИС Основные компоненты диаграмм : • внешние сущности • системы/подсистемы • процессы • накопители данных • потоки данных 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 13 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель DFD. Внешняя сущность представляет собой материальный предмет или физическое лицо, представляющее собой источник или приемник информации, например, заказчики, персонал, поставщики, клиенты, склад Заказчик 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 14 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель DFD. Процесс представляет собой преобразование входных потоков данных в выходные в соответствии с определенным алгоритмом 1. 1 Рассчитать остаток средств Поле номера Поле имени Поле физической реализации 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 15 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель DFD. Накопитель данных представляет собой абстрактное устройство для хранения информации, которую можно в любой момент поместить в накопитель и через некоторое время извлечь D 1 Получаемые счета Накопитель данных идентифицируется буквой "D" и произвольным числом 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 16 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель DFD. Поток данных 1. 5 Вывести отчет о продажах Отчет о продажах Руководство Бухгалтерия 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 17 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель ERD Наиболее распространенным средством моделирования данных являются диаграммы "сущность-связь". С их помощью определяются важные для предметной области объекты (сущности), их свойства (атрибуты) и отношения друг с другом (связи). < ИМЯ СУЩНОСТИ> Графическое изображение сущности 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 18 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель ERD. Связь Много Один Необязательная Обязательная Графическое изображение связей 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 19 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель ERD. Атрибут - любая характеристика сущности, значимая для рассматриваемой предметной области и предназначенная для квалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности <ИМЯ СУЩНОСТИ> * <атрибут-1> * - обязательный атрибут o - необязательный атрибут Графическое изображение атрибута 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 20 -<42>
2. Сущность структурного подхода. . . Модель ERD. Уникальный идентификатор - это атрибут или совокупность атрибутов и/или связей, предназначенная для уникальной идентификации каждого экземпляра данного типа сущности <ИМЯ СУЩНОСТИ> # <атрибут> Полная идентификация Идентификация посредством другой сущности Графическое изображение идентификатора 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 21 -<42>
3. Общая характеристика Требования к CASE-средствам: • Мощные графические средства для описания и документирования, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности • Интеграция отдельных компонент CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки • Использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория) 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 22 -<42>
3. Общая характеристика … Состав интегрированных CASE-средств: • Репозиторий • Графические средства анализа и проектирования • Средства разработки приложений • Средства конфигурационного управления • Средства документирования • Средства тестирования • Средства управления проектом • Средства реинжиниринга 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 23 -<42>
4. Классификация Виды классификации По типам По категориям отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ определяет степень интегрированности по выполняемым функциям отдельные локальные средства 15. 05. 2003 набор частично интегрированных средств полностью интегрированные средства Обзор и анализ технологий и CASE -средств 24 -<42>
4. Классификация … По типам • средства анализа (Upper CASE) • средства анализа и проектирования (Middle CASE) • средства проектирования баз данных • средства разработки приложений • средства реинжиниринга • средства планирования и управления проектом • средства конфигурационного управления • средства тестирования • средства документирования 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 25 -<42>
4. Обзор CASE-средств Рынок CASE-средств : • BPwin • Rational Rose • Together Control Center • Designer/2000 • Silverrun • … и свыше 500 других 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 26 -<42>
4. Обзор CASE-средств Rational Rose Назначение : • автоматизация этапов анализа и проектирования ПО • генерация кодов на различных языках • выпуск проектной документации Разработанная универсальная нотация для моделирования объектов (UML - Unified Modeling Language) претендует на роль стандарта в области объектно-ориентированного анализа и проектирования 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 27 -<42>
4. Обзор CASE-средств Rational Rose Состав : • репозиторий • графический интерфейс пользователя • средства просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта • средства сбора статистики • генератор документов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг восстановление модели проекта по исходным текстам программ. 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 28 -<42>
4. Обзор CASE-средств Состав : Rational Rose представляет собой объектноориентированную базу данных • репозиторий • графический интерфейс пользователя • средства просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта • средства сбора статистики • генератор документов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг восстановление модели проекта по исходным текстам программ. 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 29 -<42>
4. Обзор CASE-средств Rational Rose обеспечивают "навигацию" по проекту, в том числе, перемещение по иерархиям • репозиторий классов и подсистем, переключение от одного вида диаграмм к другому и т. д. • графический интерфейс пользователя Состав : • средства просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта • средства сбора статистики • генератор документов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг восстановление модели проекта по исходным текстам программ. 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 30 -<42>
4. Обзор CASE-средств Rational Rose Состав : дают возможность находить и • репозиторий устранять ошибки по мере • графический интерфейс пользователя проекта, а не после развития завершения его описания • средства просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта • средства сбора статистики • генератор документов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг восстановление модели проекта по исходным текстам программ. 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 31 -<42>
4. Обзор CASE-средств Rational Rose Состав : • репозиторий • графический интерфейс пользователя формирует • средства просмотра проекта (browser) тексты выходных документов на основе содержащейся • средства контроля проекта в репозитории информации • средства сбора статистики • генератор отчетов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг восстановление модели проекта по исходным текстам программ. 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 32 -<42>
4. Обзор CASE-средств Rational Rose Состав : • репозиторий используя информацию, содержащуюся в интерфейс и физической • графическийлогическойпользователя моделях проекта, формирует файлы заголовков и файлы описаний • средстваклассов и объектов. Создаваемый таким образом просмотра проекта (browser) • средства контроля проекта скелет программы может быть уточнен путем прямого программирования на языке С++. • средства сбора статистики • генератор отчетов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг восстановление модели проекта по исходным текстам программ. 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 33 -<42>
4. Обзор CASE-средств Rational Rose Состав : • репозиторий • графический интерфейс пользователя • средства просмотра проекта (browser) проектов в форме создает модули • средства контроля проекта Rose на основе информации, Rational содержащейся в определяемых • средства сбора статистики пользователем исходных текстах на С++ • генератор отчетов • генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) • анализатор кодов для С++, обеспечивающий реинжиниринг восстановление модели проекта по исходным текстам программ. 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 34 -<42>
4. Обзор CASE-средств Rational Rose В результате разработки проекта формируются следующие документы : • диаграммы классов • диаграммы состояний • диаграммы сценариев • диаграммы модулей • диаграммы процессов • спецификации классов, объектов, атрибутов и операций • заготовки текстов программ • модель разрабатываемой программной системы 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 35 -<42>
4. Обзор CASE-средств Rational Rose Организация групповой работы : возможно разбиение модели на управляемые подмодели Возможные операции с подмоделями : • загрузка подмодели в память • выгрузка подмодели из памяти • сохранение подмодели на диске в виде отдельного файла • установка защиты от модификации • замена подмодели в памяти на новую 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 36 -<42>
4. Обзор CASE-средств Rational Rose Среда функционирования • Платформа Windows - процессор 80386 SX или выше (рекомендуется 80486), память8 Mб (рекомендуется 12 Mб), пространство на диске 8 Mб + 1 -3 Mб для одной модели • Платформа UNIX - память 32+(16*число пользователей)Mб, пространство на диске 30 Mб + 20 при инсталляции + 1 -3 Mб для одной модели. 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 37 -<42>
4. Обзор CASE-средств BPwin Основные характеристики BPwin : · Развитая методология функционального моделирования на основе IDEF 0 · Мощные редакторы для описания операций, связей и вычисления затрат на выполнение работ · Иерархическая структура диаграмм, облегчающая последовательное уточнение элементов модели · Контекстные диаграммы для описания границ системы, области действия, назначения объектов · Декомпозиционные диаграммы для описания особенностей взаимодействия различных процессов · Расширенные возможности по поддержанию ссылочной целостности · Поддержка методологии IDEF 3 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 38 -<42>
4. Обзор CASE-средств BPwin Основные характеристики BPwin : · Экспорт моделей в средства имитационного моделирования · Интеграция и связь со средством проектирования баз данных ERwin (методология IDEF 1 X) · Поддержка свойств, определяемых пользователем, включая мультимедийные документы · Интеграция с Model. Mart. Кроме того, поддерживаются прямые связи Model. Mart с ERwin и BPwin. · Расширенная архитектура. BPwin поддерживает 16 - и 32 -х разрядные системы, позволяя организовать совместную работу для всех участников проекта. · Автоматическая поддержка изменения размеров. BPwin поддерживает автоматическую настройку размеров диаграмм и возможность изменения масштабов изображения моделей. 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 39 -<42>
4. Обзор CASE-средств BPwin Внешний вид : 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 40 -<42>
4. Обзор CASE-средств Сравнение возможностей : 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 41 -<42>
Авторы мини-проекта: Куратор: Свистунов А. Н. Гаврилов А. Е. (главный разработчик, технический писатель) Пекерская И. А. (лидер проекта, главный тестер) Тезин Ю. А. (технический писатель) 15. 05. 2003 Обзор и анализ технологий и CASE -средств 42 -<42>
Скачать презентацию Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского Факультет
RAT-Презентация.ppt