Сучасні методи і засоби проектування інформаційних систем

При зростанні навантаження на систему і складності вирішуваних завдань (розподіленість і гетерогенність використовуваних ресурсів, кількість одночасно підключених користувачів, складність логіки додатка) застосовується трехзвенная модель архітектури "клієнт-сервер" з використанням менеджерів транзакцій. Компоненти JAM / TPi-Client і JAM / TPi-Server дозволяють досить просто перейти на триланкову модель. При цьому ключову роль відіграє модуль JAM / TPi-Server, так як основна трудність впровадження триланкової моделі полягає в реалізації логіки додатка в сервісах менеджерів транзакцій.

Інтерфейс JAM / CASE подібний до інтерфейсу до баз даних і дозволяє здійснити обмін інформацією між репозиторієм об'єктів JAM і репозиторієм CASE-засоби аналогічно тому, як структура БД імпортується в репозиторій JAM безпосередньо з БД. Відмінність полягає в тому, що в разі інтерфейсу до CASE цей обмін є двонаправленим. Крім модулів JAM / CASEi, існує також модуль JAM / CASEi Developer's Kit. За допомогою цього модуля можна самостійно розробити інтерфейс (тобто спеціалізований модуль JAM / CASEi) для конкретного CASE-засоби, якщо готового модуля JAM / CASEi для нього не існує.

Міст (інтерфейс) Silverrun-RDM JAM реалізує взаємодію між CASE-засобом Silverrun і JAM (перенесення схеми бази даних і екранних форм докладання між CASE-засобом Silverrun-RDM і JAM версії 7.0). Даний програмний продукт має 2 режиму роботи:

прямий режим (Silverrun-RDM-> JAM) призначений для створення об'єктів CASE-словника і елементів репозиторію JAM на основі подання схем у Silverrun-RDM. У цьому режимі міст дозволяє, виходячи з уявлення моделей даних інтерфейсу в Silverrun-RDM, виробляти генерацію екранів і елементів репозиторію JAM. Міст перетворить таблиці і відносини реляційних схем RDM в послідовність об'єктів JAM відповідних типів. Методика побудови моделей даних інтерфейсу в Silverrun-RDM передбачає застосування механізму підсхем для прототипування екранів програми. За описом кожної з підсхем RDM міст генерує екранну форму JAM;

зворотний режим (JAM-> Silverrun-RDM) призначений для перенесення модифікацій об'єктів CASE-словника в реляційну модель Silverrun-RDM.

Режим реінжинірингу дозволяє переносити модифікації всіх властивостей екранів JAM, імпортованих раніше з RDM, в схему Silverrun. На цьому етапі для контролю цілісності бази даних не допускаються зміни схеми у вигляді додавання або видалення таблиць і полів таблиць.

Групова робота

Ядро JAM має вбудований інтерфейс до засобів конфігураційного управління (PVCS на платформі Windows і SCCS на платформі UNIX). Під управлінням цих систем передаються бібліотеки екранів і / або репозиторії. За відсутності таких систем JAM самостійно реалізує частину функцій підтримки групової розробки.

Використання PVCS (див. підрозділ 3.6) є кращим у порівнянні з SCCS, оскільки дозволяє організувати єдиний архів модулів проекту для всіх платформ. Так як JAM на платформі UNIX не має прямого інтерфейсу до архівів PVCS, то вибірка модулів з архіву і повернення їх в архів виробляються з використанням PVCS Version Manager. На платформі MS-Windows JAM має вбудований інтерфейс до PVCS і дії за вибіркою / поверненню виробляються безпосередньо з середовища JAM.

Середовище функціонування

JAM, як середовище розробки, і додатки, побудовані з його використанням, не є ресурсномісткими системами. Наприклад, на платформі MS-Windows достатньо мати 8MB оперативної пам'яті і 50 MB дискового простору для середовища розробки. На UNIX-платформах вимоги до апаратури визначаються самою операційною системою. 3.2. Vantage Team Builder (Westmount I-CASE) + Uniface 3.2.1. Vantage Team Builder (Westmount I-CASE)

Vantage Team Builder [14] представляє собою інтегрований програмний продукт, орієнтований на реалізацію каскадної моделі ЖЦ ПЗ і підтримку повного ЖЦ ПЗ.

Структура та функції

Vantage Team Builder забезпечує виконання наступних функцій:

проектування діаграм потоків даних, "сутність-зв'язок", структур даних, структурних схем програм та послідовностей екранних форм;

проектування діаграм архітектури системи - SAD (проектування складу та зв'язку обчислювальних засобів, розподілу завдань системи між обчислювальними засобами, моделювання відносин типу "клієнт-сервер", аналіз використання менеджерів транзакцій і особливостей функціонування систем у реальному часі);

генерація коду програм мовою 4GL цільової СУБД з повним забезпеченням програмного середовища і генерація SQL-коду для створення таблиць БД, індексів, обмежень цілісності і збережених процедур;

програмування на мові C з вбудованим SQL;

управління версіями і конфігурацією проекту;

багатокористувацький доступ до сховища проекту;

генерація проектної документації за стандартними та індивідуальними шаблонам;

експорт та імпорт даних проекту у форматі CDIF (CASE Data Interchange Format).

Vantage Team Builder поставляється в різних конфігураціях в залежності від використовуваних СУБД (ORACLE, Informix, Sybase або Ingres) або засобів розробки додатків (Uniface). Конфігурація Vantage Team Builder for Uniface відрізняється від інших деяким ступенем орієнтації на спіральну модель ЖЦ ПЗ за рахунок можливостей швидкого прототипування, що надаються Uniface. Для опису проекту ІС використовується досить великий набір діаграм, конкретні варіанти якого для найбільш поширених конфігурацій наведені нижче у таблиці.

При побудові всіх типів діаграм забезпечується контроль відповідності моделей синтаксису використовуваних методів, а також контроль відповідності однойменних елементів і їх типів для різних типів діаграм.

При побудові DFD забезпечується контроль відповідності діаграм різних рівнів декомпозиції. Контроль за правильністю верхнього рівня DFD здійснюється за допомогою матриці списків подій (ELM). Для контролю за декомпозицією складових потоків даних використовується кілька варіантів їх опису: у вигляді діаграм структур даних (DSD) або в нотації БНФ (форма Бекуса-Наура).

Для побудови SAD використовується розширена нотація DFD, що дає можливість вводити поняття процесорів, завдань і периферійних пристроїв, що забезпечує наочність проектних рішень.

При побудові моделі даних у вигляді ERD виконується її нормалізація і вводиться визначення фізичних імен елементів даних і таблиць, які будуть використовуватися в процесі генерації фізичної схеми даних конкретної СУБД. Забезпечується можливість визначення альтернативних ключів сутностей і полів, що становлять додаткові точки входу в таблицю (поля індексів), і потужності відносин між сутностями.

Наявність універсальної системи генерації коду, заснованої на специфікованих засобах доступу до репозиторію проекту, дозволяє підтримувати високий рівень виконання проектної дисципліни розробниками: жорсткий порядок формування моделей; жорстка структура і вміст документації; автоматична генерація вихідних кодів програм і т.д. - Все це забезпечує підвищення якості та надійності розроблюваних ІС.

Для підготовки проектної документації можуть використовуватися видавничі системи FrameMaker, Interleaf або Word Perfect. Структура і склад проектної документації можуть бути налаштовані у відповідності з заданими стандартами. Налаштування виконується без зміни проектних рішень.

При розробці досить великої ІС вся система в цілому відповідає одному проекту як категорії Vantage Team Builder. Проект може бути декомпозирована на ряд систем, кожна з яких відповідає деякою відносно автономної підсистеми ІС і розробляється незалежно від інших. У подальшому системи проекту можуть бути інтегровані.

Процес проектування ІС з використанням Vantage Team Builder реалізується у вигляді 4-х послідовних фаз (стадій) - аналізу, архітектури, проектування і реалізації, при цьому закінчені результати кожної стадії повністю або частково переносяться (імпортуються) в наступну фазу. Усі діаграми, крім ERD, перетворюються на інший тип або змінюють вигляд відповідно до особливостей поточної фази. Так, DFD перетворюються у фазі архітектури в SAD, DSD - в DTD. Після завершення імпорту логічний зв'язок з попередньою фазою розривається, тобто в діаграми можуть вноситися всі необхідні зміни.

Взаємодія з іншими засобами

Конфігурація Vantage Team Builder for Uniface забезпечує спільне використання двох систем у рамках єдиної технологічної середовища проектування, при цьому схеми БД (SQL-моделі) переносяться в репозиторій Uniface, і, навпаки, прикладні моделі, сформовані засобами Uniface, можуть бути перенесені в репозиторій Vantage Team Builder. Можливі неузгодженості між репозиторіями двох систем усуваються за допомогою спеціальної утиліти. Розробка екранних форм у середовищі Uniface виконується на базі діаграм послідовностей форм (FSD) після імпорту SQL-моделі. Технологія розробки ІС на базі даної конфігурації показана на малюнку 3.1.

Структура сховища (зберігається безпосередньо в цільової СУБД) і інтерфейси Vantage Team Builder є відкритими, що в принципі дозволяє інтеграцію з будь-якими іншими засобами.

Середовище функціонування

Vantage Team Builder функціонує на всіх основних UNIX-платформах (Solaris, SCO UNIX, AIX, HP-UX) і VMS.

Vantage Team Builder можна використовувати в конфігурації "клієнт-сервер", при цьому база проектних даних може розташовуватися на сервері, а робочі місця розробників можуть бути клієнтами.

Рис. 3.1. Взаємодія Vantage Team Builder і Uniface 3.2.2. Uniface

Uniface 6.1 [15] - продукт фірми Compuware (США) - являє собою середовище розробки великомасштабних додатків в архітектурі "клієнт-сервер" і має наступну компонентну архітектуру:

Application Objects Repository (репозиторій об'єктів додатків) містить метадані, автоматично використовуються усіма іншими компонентами протягом життєвого циклу ІС (прикладні моделі, описи даних, бізнес-правил, екранних форм, глобальних об'єктів і шаблонів). Сховище може зберігатися в будь-якій з баз даних, підтримуваних Uniface;

Application Model Manager підтримує прикладні моделі (ER моделі), кожна з яких представляє собою підмножину загальної схеми БД з точки зору даного продукту, і включає відповідний графічний редактор;

Rapid Application Builder - засіб швидкого створення екранних форм і звітів на базі об'єктів прикладної моделі. Воно включає графічний редактор форм, кошти прототипування, налагодження, тестування і документування. Реалізовано інтерфейс з різноманітними типами віконних елементів управління (Open Widget Interface) для існуючих графічних інтерфейсів - MS Windows (включаючи VBX), Motif, OS / 2. Універсальний інтерфейс подання (Universal Presentation Interface) дозволяє використовувати одну й ту ж версію програми в середовищі різних графічних інтерфейсів без зміни програмного коду;

Developer Services (служби розробника) - використовуються для підтримки великих проектів і реалізують контроль версій (Uniface Version Control System), права доступу (розмежування повноважень), глобальні модифікації і т.д. Це забезпечує розробників засобами паралельного проектування, вхідного і вихідного контролю, пошуку, перегляду, підтримки і видачі звітів за даними системи контролю версій;

Deployment Manager (управління поширенням додатків) - кошти, що дозволяють підготувати створене додаток для розповсюдження, встановлювати і супроводжувати його (при цьому платформа користувача може відрізнятися від платформи розробки). До їх складу входять мережеві драйвери та драйвери СУБД, сервер додатків (полісервер), засоби поширення програм та керування базами даних. Uniface підтримує інтерфейс практично з усіма відомими програмно-апаратними платформами, СУБД, CASE-засобами, мережевими протоколами і менеджерами транзакцій;

Personal Series (персональні засоби) - використовуються для створення складних запитів і звітів у графічній формі (Personal Query і Personal Access - PQ / PA), а також для перенесення даних в такі системи, як WinWord і Excel;

Distributed Computing Manager - засіб інтеграції з менеджерами транзакцій Tuxedo, Encina, CICS, OSF DCE.

Оголошена в кінці 1996 р. версія Uniface 7 повністю підтримує розподілену модель обчислень і триланкову архітектуру "клієнт-сервер" (з можливістю зміни схеми декомпозиції додатків на етапі виконання). Програми, що створюються за допомогою Uniface 7, можуть виконуватися в гетерогенних операційних середовищах, що використовують різні мережні протоколи, одночасно на декількох різнорідних платформах (в тому числі і в Internet).

До складу компонент Uniface 7 входять:

Uniface Application Server - сервер додатків для розподілених систем;

WebEnabler - серверне ПЗ для експлуатації додатків в Internet і Intrаnet;

Name Server - серверне ПЗ, що забезпечує використання розподілених прикладних ресурсів;

PolyServer - засіб доступу до даних та інтеграції різних систем.

У список підтримуваних СУБД входять DB2, VSAM і IMS; PolyServer забезпечує також взаємодія з ОС MVS.

Середовище функціонування Uniface - всі основні UNIX - платформи і MS Windows. 3.3. Designer/2000 + Developer/2000

CASE-засіб Designer/2000 2.0 фірми ORACLE [23] є інтегрованим CASE-засобом, що забезпечує в сукупності із засобами розробки додатків Developer/2000 підтримку повного ЖЦ ПЗ для систем, що використовують СУБД ORACLE.

Структура та функції

Designer/2000 являє собою сімейство методологій і підтримуючих їх програмних продуктів. Базова методологія Designer/2000 (CASE * Method) - структурна методологія проектування систем, повністю охоплює всі етапи життєвого циклу ІС [8,9]. Відповідно до цієї методологією на етапі планування визначаються цілі створення системи, пріоритети і обмеження, розробляється системна архітектура і план розробки ІС. У процесі аналізу будуються модель інформаційних потреб (діаграма "сутність-зв'язок"), діаграма функціональної ієрархії (на основі функціональної декомпозиції ІС), матриця перехресних посилань і діаграма потоків даних.

На етапі проектування розробляється детальна архітектура ІС, проектується схема реляційної БД і програмні модулі, встановлюються перехресні посилання між компонентами ІВ для аналізу їх взаємного впливу і контролю за змінами.