Характеристики CASE-средств

– сквозной контроль диаграмм одного или различных типов на предмет их состоятельности по уровням – вертикальное и горизонтальное балансирование диаграмм. При вертикальном балансировании диаграмм одного типа выявляются несбалансированные потоки данных между детализируемой и детализирующей диаграммами. Горизонтальное балансирование определяет несоответствия между DFD, ERD, структурами данных и спецификациями процессов. Так, при балансировании DFD-ERD контролируется соответствие каждого хранилища данных на DFD сущности или отношению на ERD.

1.2 Классификация CASE-средств

Можно привести много примеров различных классификаций CASE-средств, встречающихся в литературе. Остановимся на двух наиболее распространенных вариантах: по типам и категориям. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ и включает следующие типы:

– средства анализа и проектирования, предназначенные для построения и анализа как моделей деятельности организации (предметной области), так и моделей проектируемой системы. К таким средствам относятся BPwin (PLATINUM technology), Silverrun (Silverrun Technologies), Oracle Designer (Oracle), Rational Rose (Rational Software), Paradigm Plus (PLATINUM technology), Power Designer (Sybase), System Architect (Popkin Software). Их целью является определение системных требований и свойств, которыми система должна обладать, а также создание проекта системы, удовлетворяющей этим требованиям и обладающей соответствующими свойствами. Выходом таких средств являются спецификации компонентов системы и их интерфейсов, алгоритмов и структур данных;

– средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL – Structured Query Language – структурированном языке запросов) для наиболее распространенных СУБД. Средства проектирования баз данных имеются в составе таких CASE-средств, как Silverrun, Oracle Designer, Paradigm Plus, Power Designer. Наиболее известным средством, ориентированным только на проектирование БД, является ERwin (PLATINUM technology);

– средства управления требованиями, обеспечивающие комплексную поддержку разнородных требований к создаваемой системе. Примерами таких средств являются RequisitePro (Rational Software) и DOORS – Dynamic Object-Oriented Requirements System – динамическая объектно-ориентированная система управления требованиями (Quality Systems and Software Inc.);

– средства управления конфигурацией ПО – PVCS (Merant), ClearCase (Rational Software) и др.;

– средства документирования. Наиболее известным из них является SoDA - Software Document Automation – автоматизированное документирование ПО (Rational Software);

– средства тестирования. Наиболее развитым на сегодняшний день средством является Rational Suite TestStudio (Rational Software) – набор продуктов, предназначенных для автоматического тестирования приложений;

– средства управления проектом – Open Plan Professional (Welcom Software), Microsoft Project 98 и др.;

– средства реверсного инжиниринга, предназначенные для переноса существующей системы ПО в новую среду. Они обеспечивают 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 таких CASE-средств, как Silverrun, Oracle Designer, Power Designer, ERwin. Анализаторы программных кодов имеются в составе Rational Rose и Paradigm Plus.

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 процессов ЖЦ ПО (toolkit), и полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ПО и связанные общим репозиторием. Помимо этого, CASE-средства можно также классифицировать по применяемым структурным или объектно-ориентированным методам анализа и проектирования ПО.

На сегодняшний день рынок программного обеспечения располагает практически всеми перечисленными выше средствами.

2 глава основной части

2 Характеристика CASE-средств

2.1 Silverrun

CASE-средство Silverrun американской фирмы Silverrun Technologies Inc. Используется для анализа и проектирования ЭИС и ориентировано в большей степени на спиральную модель ЖЦ. Оно применимо для поддержки любого метода, основанного на структурном подходе к проектированию ПО. Настройка на конкретный метод обеспечивается выбором требуемой графической нотации моделей и набора правил проверки проектных спецификаций. В системе имеются готовые настройки для наиболее распространенных методов: DATARUN (основной метод, поддерживаемый Silverrun), Гейна – Сэрсона, Йордана, Уорда – Меллора, Мартина и др. Для каждого понятия, введенного в проект, имеется возможность добавления собственных описателей. Архитектура Silverrun позволяет наращивать среду разработки по мере необходимости.

Структура и функции. Silverrun имеет модульную структуру и состоит из четырех модулей, каждый из которых является самостоятельным продуктом и может приобретаться и использоваться без связи с остальными модулями.

Модуль построения моделей бизнес-процессов в форме диаграмм потоков данных (ВРМ – Business Process Modeler) позволяет моделировать деятельность обследуемой организации или проектируемую ЭИС. В модуле ВРМ обеспечена возможность работы с моделями большой сложности: автоматическая перенумерация процессов, работа с деревом процессов (включая визуальное перетаскивание ветвей), отсоединение и присоединение частей модели для коллективной разработки. Диаграммы могут изображаться в нескольких предопределенных нотациях, включая нотации Йордана и Гейна – Сэрсона. Имеется также возможность создавать собственные нотации, в том числе добавлять в число изображаемых на схеме дескрипторов определенные пользователем поля. В версии Silverrun 2.7 добавлена поддержка некоторых диаграмм UML (вариантов использования, последовательности, сотрудничества и состояний).

Модуль концептуального моделирования данных (ERX – Entity Relationship eXpert) обеспечивает построение ERD, не привязанных к конкретной реализации. Этот модуль имеет встроенную экспертную систему, позволяющую создать корректную нормализованную модель данных посредством ответов на содержательные вопросы о взаимосвязи данных. Возможно автоматическое построение модели данных из описаний структур данных. Анализ функциональных зависимостей атрибутов дает возможность проверить соответствие модели требованиям третьей нормальной формы и обеспечить их выполнение.

Проверенная модель передается в модуль RDM.

Модуль реляционного моделирования (RDM – Relational Data Modeler) позволяет создавать детализированные ERD, предназначенные для последующей генерации описания реляционной базы данных. В этом модуле документируются все конструкции, связанные с построением базы данных: индексы, триггеры, хранимые процедуры и т.д. Изменяемая нотация и расширяемость репозитория позволяют работать по любому методу. Возможность создавать подсхемы соответствует подходу ANSI (American National Standards Institute – Американский национальный институт стандартов) SPARC к представлению схемы базы данных. На языке подсхем моделируются как узлы распределенной обработки, так и пользовательские представления. Этот модуль обеспечивает проектирование и полное документирование реляционных баз данных. Менеджер репозитория рабочей группы (WRM – Workgroup Repository Manager) применяется как словарь данных для хранения общей для всех моделей информации, а также обеспечивает интеграцию модулей Silverrun в единую среду проектирования.

Платой за высокую гибкость и разнообразие изобразительных средств построения моделей является такой недостаток Silverrun, как отсутствие жесткого взаимного контроля между компонентами различных моделей (например, возможности автоматического распространения изменений между DFD различных уровней декомпозиции). Следует, отметить, что этот недостаток может иметь существенное значение только в случае использования каскадной модели ЖЦ ПО.

Взаимодействие с другими средствами. Для автоматической генерации схем баз данных у Silverrun существуют интерфейсы (мосты) для наиболее распространенных СУБД: Oracle, Informix, DB2, MS SQL Server, Sybase, MS Access. Для передачи данных в средства разработки приложений имеются мосты к языкам 4GL: JAM, PowerBuilder, Uniface, NewEra, Delphi. Все мосты позволяют загрузить в Silverrun RDM информацию из каталогов соответствующих СУБД или языков 4GL. Это дает возможность документировать, перепроектировать или переносить на новые платформы уже находящиеся в эксплуатации базы данных и прикладные системы. При использовании моста Silverrun расширяет свой внутренний репозиторий специфичными для целевой системы атрибутами. После определения значений этих атрибутов генератор приложений переносит их во внутренний каталог среды разработки или использует при генерации кода на языке SQL. Таким образом, можно полностью определить ядро базы данных с использованием всех возможностей конкретной СУБД: триггеров, хранимых процедур, ограничений ссылочной целостности. При создании приложения на языке 4GL данные, перенесенные из репозитория Silverrun, используются либо для автоматической генерации интерфейсных объектов, либо для быстрого их создания вручную. Для объектно-реляционной СУБД Informix-Universal Server разработано специальное средство объектно-реляционного моделирования Silverrun-Universal Modeler, поддерживающее нотацию Unified Modeling Language (UML), позволяющее проектировать и генерировать БД, а также выполнять реинжиниринг объектных компонентов DataBlade, формируя при этом собственные графические объектные модели (SilverBlade), используемые в дальнейшем для поддержки DataBlade.

Для обмена данными с другими средствами автоматизации проектирования, создания специализированных процедур анализа и проверки проектных спецификаций, составления специализированных отчетов в соответствии с различными стандартами в системе Silverrun имеются три способа выдачи проектной информации во внешние файлы:

– система отчетов. Можно, определив содержимое отчета по репозиторию, выдать отчет в текстовый файл. Этот файл можно затем загрузить в текстовый редактор или включить в другой отчет;

– система экспорта/импорта. Для более полного контроля над структурой файлов в системе экспорта/импорта имеется возможность определять не только содержимое экспортного файла, но и разделители записей, полей в записях, маркеры начала и конца, текстовых полей. Файлы с указанной структурой можно не только формировать, но и загружать в репозиторий. Это позволяет обмениваться данными с различными системами: другими CASE-средствами, СУБД, текстовыми редакторами и электронными таблицами;

– хранение репозитория во внешних файлах через ODBC-драйверы. Для доступа к данным репозитория из наиболее распространенных систем управления базами данных обеспечена возможность хранить всю проектную информацию непосредственно в формате этих СУБД.

Одним из примеров практической реализации взаимосвязи между структурным и объектно-ориентированным подходом является профаммный интерфейс (мост) между CASE-средствами Silverrun и Rational Rose, разработанный компанией "Аргуссофт". Этот мост создает диафаммы классов Rational Rose на основе RDM-модели Silverrun. Главная трудность при разработке подобных мостов связана с тем, что средства описания моделей в одной системе содержат конструкции, не имеющие аналогов в другой. Однако между RDM-моделью Silverrun и объектной моделью Rational Rose существует прямая и обратная аналогия (Приложение А, таблица А.1, таблица А.2).

Обратный мост формирует RDM-модель Silverrun на основе диафаммы классов Rational Rose. Он позволяет применить достаточно мощные средства проектирования реляционных БД, которыми располагает Silverrun, в объектно-ориентированных проектах. При этом могут быть использованы любые реляционные СУБД, поддерживаемые Silverrun.

Групповая работа. Групповая работа поддерживается в системе Silverrun двумя способами. В стандартной однопользовательской версии (Silverrun Professional) имеется механизм контролируемого разделения и слияния моделей. Разделив модель на части, можно раздать их нескольким разработчикам. После детальной доработки модели объединяются в единые спецификации. Сетевая версия Silverrun Enterprise позволяет осуществлять одновременную групповую работу с моделями, хранящимися в сетевом репозитории на базе СУБД Oracle, Sybase, MS SQL Server или Informix. При этом несколько разработчиков могут работать с одной и той же моделью, так как блокировка объектов происходит на уровне отдельных элементов модели.

Среда функционирования. Текущая версия Silverrun 2.7 реализована на платформах Windows 95/98/NT.

2.2 Oracle Designer

CASE-средство 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 (CASE Method Баркера) – структурный метод проектирования систем, охватывающий полностью все стадии ЖЦ ПО. В настоящее время данный метод продолжает развиваться и поставляется корпорацией Oracle как самостоятельный продукт под названием Custom Development Method (CDM) в совокупности с методами и средствами управления проектом Project Management method (PJM).

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 ЭИС, 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 (Matrix Diagrammer);

– 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;