Сучасні методи і засоби проектування інформаційних систем

На етапі реалізації створюється БД, будуються прикладні системи, проводиться їх тестування, перевірка якості та відповідності вимогам користувачів. Створюється системна документація, матеріали для навчання і керівництва користувачів. На етапах експлуатації та супроводу аналізуються продуктивність і цілісність системи, виконується підтримка і, при необхідності, модифікація ІС;

Designer/2000 забезпечує графічний інтерфейс при розробці різних моделей (діаграм) предметної області. У процесі побудови моделей інформація про них заноситься в репозиторій. До складу Designer/2000 входять наступні компоненти:

Repository Administrator - засоби управління репозиторієм (створення і видалення програм, управління доступом до даних з боку різних користувачів, експорт та імпорт даних);

Repository Object Navigator - засоби доступу до сховища, що забезпечують багатовіконний об'єктно-орієнтований інтерфейс доступу до всіх елементів репозиторію;

Process Modeller - засіб аналізу і моделювання ділової діяльності, що грунтується на концепціях реінжинірингу бізнес-процесів (BPR - Business Process Reengineering) та глобальної системи управління якістю (TQM - Total Quality Management);

Systems Modeller - набір засобів побудови функціональних та інформаційних моделей проектованої ІС, що включає кошти для побудови діаграм "сутність-зв'язок" (Entity-Relationship Diagrammer), діаграм функціональних ієрархій (Function Hierarchy Diagrammer), діаграм потоків даних (Data Flow Diagrammer) та засіб аналізу і модифікації зв'язків об'єктів репозиторія різних типів (Matrix Diagrammer);

Systems Designer - набір засобів проектування ІС, що включає засіб побудови структури реляційної бази даних (Data Diagrammer), а також засоби побудови діаграм, що відображають взаємодію з даними, ієрархію, структуру і логіку додатків, реалізовану збереженими процедурами на мові PL / SQL (Module Data Diagrammer , Module Structure Diagrammer і Module Logic Navigator);

Server Generator - генератор описів об'єктів БД ORACLE (таблиць, індексів, ключів, послідовностей і т.д.). Крім продуктів ORACLE, генерація і реінжиніринг БД може виконуватися для СУБД Informix, DB / 2, Microsoft SQL Server, Sybase, а також для стандарту ANSI SQL DDL і баз даних, доступ до яких реалізується за допомогою ODBC;

Forms Generator (генератор додатків для ORACLE Forms). Генеруються додатки включають в себе різні екранні форми, засоби контролю даних, перевірки обмежень цілісності і автоматичні підказки. Подальша робота з додатком виконується в середовищі Developer/2000;

Repository Reports - генератор стандартних звітів, інтегрований з ORACLE Reports і дозволяє русифікувати звіти, а також змінювати структурне представлення інформації.

Репозиторій Designer/2000 представляє собою сховище всіх проектних даних і може працювати в многопользовательском режимі, забезпечуючи паралельне оновлення інформації кількома розробниками. У процесі проектування автоматично підтримуються перехресні посилання між об'єктами словника і можуть генеруватися більше 70 стандартних звітів про модельованої предметної області. Фізична середовище зберігання репозиторію - база даних ORACLE.

Генерація додатків, крім продуктів ORACLE, виконується також для Visual Basic.

Взаємодія з іншими засобами

Designer/2000 можна інтегрувати з іншими засобами, використовуючи відкритий інтерфейс додатків API (Application Programming Interface). Крім того, можна використовувати засіб ORACLE CASE Exchange для експорту / імпорту об'єктів репозиторія з метою обміну інформацією з іншими CASE-засобами.

Developer/2000 забезпечує розробку переносимих програм, які працюють в графічному середовищі Windows, Macintosh або Motif. У середовищі Windows інтеграція додатків Developer/2000 з іншими засобами реалізується через механізм OLE і керуючі елементи VBX. Взаємодія додатків з іншими СУБД (DB / 2, DB2/400, Rdb) реалізується за допомогою засобів ORACLE Client Adapter для ODBC, ORACLE Open Gateway і API.

Середовище функціонування

Середовище функціонування Designer/2000 і Developer/2000 - Windows 3.x, Windows 95, Windows NT. 3.4. Локальні засоби (ERwin, BPwin, S-Designor, CASE.Аналітік)

ERwin - засіб концептуального моделювання БД [24], що використовує методологію IDEF1X (див. підрозділ 2.5). ERwin реалізує проектування схеми БД, генерацію її опису мовою цільової СУБД (ORACLE, Informix, Ingres, Sybase, DB / 2, Microsoft SQL Server, Progress та ін) і реінжиніринг існуючої БД. ERwin випускається в декількох різних конфігураціях, орієнтованих на найбільш поширені засоби розробки додатків 4GL. Версія ERwin / OPEN повністю сумісна із засобами розробки додатків PowerBuilder і SQLWindows і дозволяє експортувати опис спроектованої БД безпосередньо в репозиторії даних коштів.

Для ряду засобів розробки додатків (PowerBuilder, SQLWindows, Delphi, Visual Basic) виконується генерація форм і прототипу.

Мережева версія Erwin ModelMart забезпечує узгоджене проектування БД і додатків у рамках робочої групи.

BPwin - засіб функціонального моделювання, реалізує методологію IDEF0 (див. підрозділ 2.2).

Можливі конфігурації та орієнтовна вартість коштів (без технічної підтримки) наведено в таблиці.

S-Designor 4.2 являє собою CASE-засіб для проектування реляційних баз даних [25]. За своїми функціональними можливостями і вартістю він близький до CASE-засобу ERwin, відрізняючись зовні використовуваної на діаграмах нотацією. S-Designor реалізує стандартну методологію моделювання даних і генерує опис БД для таких СУБД, як ORACLE, Informix, Ingres, Sybase, DB / 2, Microsoft SQL Server і ін Для існуючих систем виконується реінжиніринг БД. / P>

S-Designor сумісний з низкою засобів розробки додатків (PowerBuilder, Uniface, TeamWindows тощо) і дозволяє експортувати опис БД в репозиторії даних коштів. Для PowerBuilder виконується також пряма генерація шаблонів додатків.

CASE.Аналітік 1.1 [3] є практично єдиним в даний час конкурентоспроможним вітчизняним CASE-засобом функціонального моделювання та реалізує побудова діаграм потоків даних відповідно до методології, описаної в підрозділі 2.3. Його основні функції:

побудова та редагування DFD;

аналіз діаграм і проектних специфікацій на повноту і несуперечність;

отримання різноманітних звітів по проекту;

генерація макетів документів відповідно до вимог ГОСТ 19.ХХХ і 34.ХХХ.

Середовище функціонування: процесор - 386 і вище, основна пам'ять - 4 Мб, дискова пам'ять - 5 Мб, MS Windows 3.x або Windows 95.

Орієнтовна вартість:

однокористувацька версія - 605 $;

багатокористувацька версія (одне робоче місце) - 535 $.

База даних проекту реалізована у форматі СУБД Paradox і є відкритою для доступу.

За допомогою окремого програмного продукту (Catherine) виконується обмін даними з CASE-засобом ERwin. При цьому з проекту, виконаного в CASE.Аналітіке, експортується опис структур даних і накопичувачів даних, яке за певними правилами формує опис сутностей та їх властивостей. 3.5. Об'єктно-орієнтовані CASE-засоби (Rational Rose)

Rational Rose - CASE-засіб фірми Rational Software Corporation (США) - призначено для автоматизації етапів аналізу і проектування ПЗ, а також для генерації кодів на різних мовах і випуску проектної документації [21]. Rational Rose використовує синтез-методологію об'єктно-орієнтованого аналізу і проектування, засновану на підходах трьох провідних фахівців у цій галузі: Буча, Рамбо і Джекобсона. Розроблена ними універсальна нотація для моделювання об'єктів (UML - Unified Modeling Language) претендує на роль стандарту в області об'єктно-орієнтованого аналізу і проектування. Конкретний варіант Rational Rose визначається мовою, на якому генеруються коди програм (C + +, Smalltalk, PowerBuilder, Ada, SQLWindows і ObjectPro). Основний варіант - Rational Rose / C + + - дозволяє розробляти проектну документацію у вигляді діаграм і специфікацій, а також генерувати програмні коди на С + +. Крім того, Rational Rose містить засоби реінжинірингу програм, що забезпечують повторне використання програмних компонент в нових проектах.

Структура та функції

В основі роботи Rational Rose лежить побудова різного роду діаграм і специфікацій, що визначають логічну й фізичну структури моделі, її статичні і динамічні аспекти. У їх число входять діаграми класів, станів, сценаріїв, модулів, процесів [21].

У складі Rational Rose можна виділити 6 основних структурних компонент: репозиторій, графічний інтерфейс користувача, засоби перегляду проекту (browser), засоби контролю проекту, засоби збору статистики і генератор документів. До них додаються генератор кодів (індивідуальний для кожної мови) і аналізатор для С + +, що забезпечує реінжиніринг - відновлення моделі проекту з вихідних текстів програм.

Репозиторій являє собою об'єктно-орієнтовану базу даних. Засоби перегляду забезпечують "навігацію" за проектом, в тому числі, переміщення по ієрархій класів і підсистем, переключення від одного виду діаграм до іншого і т. д. Засоби контролю і збору статистики дають можливість знаходити і усувати помилки в міру розвитку проекту, а не після завершення його опису. Генератор звітів формує тексти вихідних документів на основі міститься в репозиторії інформації.

Засоби автоматичної генерації кодів програм на мові С + +, використовуючи інформацію, що міститься в логічній та фізичної моделях проекту, формують файли заголовків і файли описів класів та об'єктів. Створюваний таким чином скелет програми може бути уточнений шляхом прямого програмування на мові С + +. Аналізатор кодів С + + реалізований у вигляді окремого програмного модуля. Його призначення полягає в тому, щоб створювати модулі проектів у формі Rational Rose на основі інформації, що міститься в визначених користувачем вихідних текстах на С + +. У процесі роботи аналізатор здійснює контроль правильності вихідних текстів і діагностику помилок. Модель, отримана в результаті його роботи, може цілком або фрагментарно використовуватися в різних проектах. Аналізатор має широкі можливості налаштування по входу і виходу. Наприклад, можна визначити типи вихідних файлів, базовий компілятор, задати, яка інформація повинна бути включена в формовану модель і які елементи вихідний моделі слід виводити на екран. Таким чином, Rational Rose / С + + забезпечує можливість повторного використання програмних компонент.

В результаті розробки проекту з допомогою CASE-засоби Rational Rose формуються наступні документи:

діаграми класів;

діаграми станів;

діаграми сценаріїв;

діаграми модулів;

діаграми процесів;

специфікації класів, об'єктів, атрибутів і операцій

заготівлі текстів програм;

модель розробляється програмної системи.

Останній з перерахованих документів є текстовим файлом, що містить всю необхідну інформацію про проект (в тому числі необхідну для отримання всіх діаграм і специфікацій).

Тексти програм є заготовками для подальшої роботи програмістів. Вони формуються в робочому каталозі в вигляді файлів типів. H (заголовки, що містять описи класів) і. Cpp (заготівлі програм для методів). Система включає в програмні файли власні коментарі, які починаються з послідовності символів //##. Склад інформації, що включається в програмні файли, визначається або за замовчуванням, або за бажанням користувача. Надалі ці вихідні тексти розвиваються програмістами на повноцінні програми.

Взаємодія з іншими засобами і організація групової роботи

Rational Rose інтегрується із засобом PVCS для організації групової роботи і управління проектом та із засобом SoDA - для документування проектів. Інтеграція Rational Rose і SoDA забезпечується засобами SoDA.

Для організації групової роботи в Rational Rose можливо розбивка моделі на керовані подмодели. Кожна з них незалежно зберігається на диску або завантажується в модель. Як подмодели може виступати категорія класів чи підсистема.

Для керованої подмодели передбачено операції:

завантаження подмодели в пам'ять;

вивантаження подмодели з пам'яті;

збереження подмодели на диску у вигляді окремого файлу;

установка захисту від модифікації;

заміна подмодели в пам'яті на нову.

Найбільш ефективно групова робота організовується при інтеграції Rational Rose зі спеціальними засобами управління конфігурацією і контролю версій (PVCS). У цьому випадку захист від модифікації встановлюється на всі керовані подмодели, крім тих, які виділені конкретному розробникові. У цьому випадку ознака захисту від запису встановлюється для файлів, які містять подмодели, тому при зчитуванні "чужих" подмоделей захист їх від модифікації зберігається і випадкові впливу виявляться неможливими.

Середовище функціонування

Rational Rose функціонує на різних платформах: IBM PC (в середовищі Windows), Sun SPARC stations (UNIX, Solaris, SunOS), Hewlett-Packard (HP UX), IBM RS/6000 (AIX).

Для роботи системи необхідно виконання наступних вимог:

Платформа Windows - процесор 80386SX або вище (рекомендується 80486), память8Mб (рекомендується 12Mб), простір на диску 8Mб + 1-3Mб для однієї моделі.

Платформа UNIX - пам'ять 32 + (16 * число користувачів) Mб, простір на диску 30Mб + 20 при інсталяції + 1-3Mб для однієї моделі.

Працює за версіями забезпечується на рівні моделей. 3.6. Допоміжні засоби підтримки життєвого циклу ПЗ 3.6.1. Засоби конфігураційного управління

Мета конфігураційного управління (КУ) - забезпечити керованість і контрольованість процесів розробки і супроводу ПЗ. Для цього необхідна точна і достовірна інформація про стан ПЗ і його компонент в кожен момент часу, а також про всі передбачувані і виконаних зміни.

Для вирішення завдань КУ застосовуються методи і засоби забезпечують ідентифікацію стану компонент, облік номенклатури всіх компонент і модифікацій системи в цілому, контроль за змінами, що вносяться в компоненти, структуру системи та її функції, а також координоване управління розвитком функцій і поліпшенням характеристик системи.

Найбільш поширеним засобом КУ є PVCS фірми Intersolv (США), що включає ряд самостійних продуктів: PVCS Version Manager, PVCS Tracker, PVCS Configuration Builder і PVCS Notify.

PVCS Version Manager [18] призначений для управління всіма компонентами проекту та ведення планомірної багатоверсійності і багатоплатформного розробки силами команди розробників в умовах однієї або кількох локальних мереж. Поняття "проект" трактується як сукупність файлів. У процесі роботи над проектом проміжний стан файлів періодично зберігається в архіві проекту, ведуться записи про час збереження, відповідно один одному декількох варіантів різних файлів проекту. Крім цього, фіксуються імена розробників, відповідальних за той чи інший файл, склад файлів проміжних версій проекту та ін Це дозволяє повернутися при необхідності до якого-небудь з попередніх станів файлу (наприклад, при виявленні помилки, яку в даний момент важко виправити).