Программное обеспечение

      В разряд CASE-средств попадают как относительно дешевые системы для персональных компьютеров, так и дорогостоящие  системы для неоднородных вычислительных платформ и операционных сред. К CASE-средствам относят любой программный продукт, автоматизирующий ту или иную совокупность процессов жизненного цикла ПО и обладающий следующими характерными особенностями:

• наличием мощных графических средств описания и документирования информационной системы, обеспечивающих удобный интерфейс с разработчиком и развивающих его творческие возможности;
• интеграцией отдельных компонентов CASE-средств, обеспечивающей управляемость процесса разработки информационной системы;
• использованием специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория).

      ПРИМЕЧАНИЕ^{______________________________________________________________________________________}

В области  проектирования информационных систем для обозначения понятия «хранилище» используют термин «репозиторий», в отличие от остальных видов человеческой деятельности, где принят термин «депозитарий».

      ^{___________________________________________________________________________________________________________}

      В наиболее полном виде CASE-средство должно обладать:

• Единым графическим языком. CASE-технологии обеспечивают всех участников проекта единым строгим, наглядным и интуитивно понятным графическим языком, позволяющим получать обозримые компоненты с простой и ясной структурой При этом программы представляются двухмерными схемами, позволяющими заказчику участвовать в процессе разработки, а разработчикам общаться  с экспертами предметной области, разделять деятельность системных аналитиков, проектировщиков  и программистов.
• Единой базой проекта. Основа CASE-технологии – использование БД проекта (репозитория) для хранения всей информации о проекте, которая может совместно использоваться разработчиками в соответствии с их правами доступа. Содержимое репозитория включает не только информационные объекты различных типов, но и отношения между их компонентами, а также правила применения или обработки этих компонентов. Репозиторий может хранить структурные диаграммы, определения экранов и меню, проекты отчетов, описание данных и логики их обработки, а также модели данных, организации и обработки, исходные коды, элементы данных и т.д.
• Интеграцией средств. На основе репозитория осуществляется интеграция CASE-средств и разделение системной информации между разработчиками. При этом возможности репозитория обеспечивают несколько уровней интеграции: общий пользовательский интерфейс по всем средствам, передачу данных между средствами, интеграцию этапов разработки через единую систему представления  фаз жизненного цикла, передачу данных и средств между различными платформами.
• Поддержкой коллективной разработки и управления проектом. CASE-технология поддерживает групповую разработку проекта, обеспечивая возможность работы в сети, экспорт-импорт любых фрагментов проекта для их развития и/или модификации, а также планирование, контроль, руководство и взаимодействие, то есть функции, необходимые в процессе разработки и сопровождения проектов. Эти функции также реализуются на основе репозитория.
• Макетированием. CASE-технология дает возможность быстро строить макеты (прототипы) будущей системы, что позволяет заказчику на ранних этапах разработки оценить, насколько она его устраивает и насколько она приемлема для будущих пользователей.
• Генерацией документации. Вся документация по проекту генерируется автоматически на базе репозитория (как правило, в соответствии с требованиями действующих стандартов). Документация всегда отвечает текущему состоянию  дел, поскольку любые изменения в проекте автоматически отражаются в репозитории.
• Верификацией проекта. CASE-технология обеспечивает автоматическую верификацию и контроль проекта на полноту и состоятельность на ранних этапах разработки, что влияет на успех разработки в целом.
• Автоматической генерацией программного кода. Генерация программного кода осуществляется на основе репозитория и позволяет автоматически построить до 85-90%  текстов на языках высокого уровня.
• Сопровождением и реижинирингом. Сопровождение системы в рамках  CASE-технологии характеризуется сопровождением проекта, а не программных кодов. Средства реинжиниринга и обратного инжиниринга позволяют создавать модель системы из ее кодов и интегрировать полученные модели в проект, автоматически обновлять документацию при изменении кодов, автоматически менять спецификации при редактировании кодов и т.д.

5.5. Характеристика средств автоматизированного создания информационных систем 

      В рамках программной инженерии CASE-средства представляют собой основную технологию, используемую для создания и эксплуатации больших и сложных систем. Современный рынок программного обеспечения насчитывает около 300 различных CASE-средств, наиболее мощные из которых используются практическими всеми ведущими фирмами. Ниже приведена характеристика известных CASE-систем: Rational Rose, Oracle Designer, Silverrun. 

      5.5.1. CASE-система Rational Rose 

      Система Rational Rose — семейство объектно-ориентированных CASE-средств фирмы Rational Software Corporation; предназначена для автоматизации процессов анализа и проектирования ПО, для генерации кодов на различных языках и выпуска проектной документации. Rational Rose использует метод объектно-ориентированного анализа и проектирования, основанный на языке моделирования UML. В настоящее время Rational Rose доминирует на рынке продуктов для объектно-ориентированного анализа, моделирования и проектирования. Rational Rose реализует генерацию кодов программ для C ++ , Smalltalk, Java, PowerBuilder и др., а также позволяет разрабатывать проектную документацию в вице диаграмм и спецификаций. Кроме того, Rational Rose содержит средства реверсного инжиниринга программ, обеспечивающие повторное использование программных компонентов в новых проектах.

      Структура и функции. В основе работы Rational Rose лежит построение различного рода диаграмм и спецификаций UML, определяющих архитектуру системы, ее статические и динамические аспекты. В составе Rational Rose можно выделить шесть основных структурных компонентов: репозиторий, графический интерфейс пользователя, средства просмотра проекта (browser), средства контроля проекта, средства сбора статистики и генератор документов. К ним добавляются генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) и анализатор для C++, обеспечивающий реверсный инжиниринг.

      Репозиторий представляет собой объектно-ориентированную базу данных. Средства просмотра обеспечивают «навигацию» по проекту, в том числе перемещение по иерархиям классов и подсистем, переключение от одного вида диаграмм к другому и т. д. Средства контроля и сбора статистики дают возможность находить и устранять ошибки по мере развития проекта, а не после завершения его описания. Генератор отчетов формирует тексты выходных документов на основе содержащейся в репозитории информации.

      Средства  автоматической генерации кодов  программ на языке C++, используя информацию, содержащуюся в диаграммах классов и компонентов, формируют файлы заголовков и файлы описаний классов и объектов. Создаваемый таким образом скелет программы может быть уточнен путем прямого программирования на языке C++. Анализатор кодов C++ реализован в виде отдельного программного модуля. Его назначение - создавать модули проектов Rational Rose на основе информации, содержащейся в определяемых пользователем исходных текстах на C++. В процессе работы анализатор осуществляет контроль правильности исходных текстов и диагностику ошибок. Модель, полученная в результате его работы, может целиком или фрагментарно использоваться в различных проектах. Анализатор обладает широкими возможностями настройки по входу и выходу. Например, можно определить типы исходных файлов, базовый компилятор, задать, какая информация должна быть включена в формируемую модель и какие элементы выходной модели следует выводить на экран. Таким образом, Rational Rose/C++ обеспечивает возможность повторного использования программных компонентов.

      В результате разработки проекта с  помощью CASE-средства Rational Rose формируются  следующие документы:

• диаграммы UML, в совокупности представляющие собой модель 
  разрабатываемой программной системы;
• спецификации классов, объектов, атрибутов и операций;
• заготовки текстов программ.

      Тексты  программ являются заготовками для  последующей работы программистов. Состав информации, включаемой в программные файлы, определяется либо по умолчанию, либо по усмотрению пользователя. В дальнейшем эти исходные тексты развиваются программистами в полноценные программы.

      Rational Rose существует в следующих вариантах: Modeler Edition (обеспечивает непосредственную  поддержку языка UML), Enterprise Edition (представляет  собой интеграционную платформу для разработки проектов масштаба предприятия), Professional Edition (включает все возможности Rational Rose Modeler Edition плюс генерация программного кода и реверсный инжиниринг) и Rose для UNIX..

      Взаимодействие  с другими средствами и организация  групповой работы. Для поддержки командной работы над проектом на каждой стадии жизненного цикла ПО имеется интегрированный набор продуктов Rational Suite.

      В состав Rational Suite кроме Rational Rose входят следующие  компоненты:

• Rational Requisite Pro - средство управления требованиями, предназначенное для организации совместной работы группы разработчиков. Оно позволяет команде разработчиков создавать, структурировать, устанавливать приоритеты, отслеживать, контролировать изменения требований, возникающих на любом этапе разработки компонентов приложения;
• Rational ClearCase - средство управления конфигурацией ПО;
• Rational SoDA - средство автоматической генерации проектной документации;
• Rational ClearQuest - средство для управления изменениями и отслеживания дефектов в проекте на основе средств e-mail и Web;
• Rational TeamTest - средство автоматического обнаружения ошибок во время выполнения программы и генерации сценариев для проведения тестирования;
• Rational Robot - средство для создания, модификации и автоматического запуска тестов;
• Rational Purify - средство для локализации трудно обнаруживаемых ошибок времени выполнения программы;
• Rational PureCoverage - средство идентификации участков кода, пропущенных при тестировании;
• Rational Quantify - средство количественного определения узких мест, влияющих на общую эффективность работы программы;
• Rational Suite PerformanceStudio - средство нагрузочного тестирования приложений «клиент-сервер» и Web-приложений.

      Для организации групповой работы в Rational Rose возможно разбиение модели на управляемые подмодели. Каждая из них независимо сохраняется на диске или загружается в модель. В качестве подмодели может выступать категория классов или подсистема.

      Среда функционирования. Rational Rose функционирует на различных платформах: IBM PC (Windows), Sun SPARCstalions (UNIX, Solaris, SunOS). Hewlett-Packard (HP UX), IBM RS/6000 (AIX). 

      5.5.2. CASE-система Oracle Designer 

      CASE-система Oracle Designer фирмы Oracle является интегрированным CASE-средством, обеспечивающим в совокупности со средствами разработки приложений Oracle Developer и Oracle Application Server поддержку полного ЖЦ ПО для систем, использующих  СУБД Oracle.

      Структура и функции. Oracle Designer представляет собой семейство методов и поддерживающих их программных продуктов. Базовый метод Oracle Designer - структурный метод проектирования систем - охватывает полностью все стадии ЖЦ ПО.

      Версия Oracle Designer для объектно-реляционной  СУБД Oracle8i содержит также расширение в виде средств объектного моделирования, базирующихся на стандарте UML.

      Oracle Designer обеспечивает графический интерфейс  при разработке различных моделей (диаграмм) предметной области. В процессе построения моделей информация о них заносится в репозиторий. В состав Oracle Designer входят следующие компоненты:

• Repository Administrator - средства управления репозиторием (создание и удаление приложений, управление доступом к данным со стороны различных пользователей, экспорт и импорт данных);
• Repository Object Navigator - средство доступа к репозиторию, обеспечивающее многооконный объектно-ориентированный интерфейс доступа ко всем элементам репозитория;
• Process Modeler — средство анализа и моделирования деятельности организации, основывающееся на концепциях реинжиниринга бизнес-процессов (Business Process Reengineering)и глобальной системы управления качеством (Total Quality Management);
• Systems Modeler - набор средств построения функциональных и информационных моделей проектируемой информационной системы, включающий средства для построения диаграмм «сущность-связь» (Entity-Relationship Diagrammer), диаграмм функциональных иерархий (Function Hierarchy Diagrammer), диаграмм потоков данных (Data Flow Diagrammer) и средство анализа и модификации связей объектов репозитория различных типов (MatrixDiagrammer);
• Systems Designer - набор средств проектирования ПО, включающий средство построения структуры реляционной базы данных (Data Diagrammer), а также средства построения диаграмм, отображающих взаимодействие с данными, иерархию, структуру и логику приложений, реализуемую хранимыми процедурами на языке PL/SQL (Module Data Diagrammer, Module Structure Diagrammer и Module Logic Navigator);
• Server Generator - генератор описаний объектов БД Oracle (таблиц, индексов, ключей, последовательностей и т.д.). Помимо Oracle генерация и реверсный инжиниринг БД (с ограничениями) могут выполняться для СУБД DB2, MS SQL Server, Sybase, a также для стандарта ANSI SQL DDL и баз данных, доступ к которым реализуется посредством ODBC;
• Forms Generator (генератор приложений для Oracle Forms). Генерируемые приложения включают в себя различные экранные формы, средства контроля данных, проверки ограничений целостности и автоматические подсказки. Дальнейшая работа с приложением выполняется в среде Oracle Developer;
• Repository Reports - генератор стандартных отчетов, интегрированный с Oracle Reports и позволяющий русифицировать отчеты, а также изменять структурное представление информации.

      Репозиторий Oracle Designer представляет собой хранилище всех проектных данных и может работать в многопользовательском режиме, обеспечивая параллельное обновление информации несколькими разработчиками. В процессе проектирования автоматически поддерживаются перекрестные ссылки между объектами словаря и могут генерироваться более 70 стандартных отчетов о моделируемой предметной области. Физическая среда хранения репозитория - база данных Oracle.

      Генерация приложений, помимо Oracle Developer, выполняется  также для Oracle Web Application Server, C++ и Visual Basic.

      Взаимодействие  с другими средствами. Oracle Designer можно интегрировать с другими средствами, используя открытый интерфейс приложений API. Кроме того, можно использовать средство Oracle CASE Exchange для экспорта/импорта объектов репозитория в целях обмена информацией с другими CASE-средствами.

      Oracle Developer обеспечивает разработку переносимых  приложений, работающих в графической  среде Windows, Macintosh. В среде Windows интеграция приложений Oracle Developer с другими средствами реализуется через механизм OLE и управляющие элементы VBX (Visual Dasic eXtention). Взаимодействие с другими СУБД реализуется с помощью средств Oracle Client Adapter для ODBC и API.

        Среда функционирования. Oracle Designer реализована на платформах операционных систем семейства Windows.