Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Разработка информационных систем. Учебное пособие
.pdf
5.5. Современные технологии и CASE-средства
81
В настоящее время CASE-средства позволяют представлять предмет-
ную область формализованной моделью, позволяющей генерировать код
приложений. В результате современные CASE-средства поддерживают
многие технологии разработки ИС, включая:
формулирование и анализ требований;
разработку баз данных и прикладного ПО;
создание и тестирование кода;
документирование и обеспечение качества;
управление проектом и др.
В CASE-технологиях основой является БД. В ней содержатся информа-
ционные объекты, а также правила работы с ними. Поэтому, если объединить CASE-средства с системным ПО и техническими средствами, то разработчики будут иметь полнофункциональную среду создания ИС.
CASE-средства позволяют автоматизировать переход между этапами
разработки, что обеспечивают специальные обслуживающие программы.
Такие программы работают с моделью предметной области и автоматически формируют описание структуры БД и состав программных модулей.
Используя эти данные, автоматически генерируются готовые к выполнению программы.
Сегодня на рынке ПО присутствуют около 400 CASE-средств. Таким
образом, характеризуя CASE-технологию в целом, можно сказать, что она
представляет собой:
методологию проектирования ИС;
развитые средства моделирования предметной области, как правило,
в наглядной форме;
средства анализа модели на всех этапах ЖЦ;
средства создания пользовательских приложений.
В качестве примера познакомимся с CASE-средствами фирмы
PLATINUM technology, которые эффективно применяются при создании
ИС.
5.5.4. PLATINUM BPwin
BPwin (Business Process на базе Win) представляет собой высокоуровневое CASE-средство, ориентированное на анализ и формирование моделей предметной области. Это средство позволяет создавать:
5. Современные CASE-средства
82
функциональные модели бизнес-процессов;
диаграммы сценариев взаимодействия процессов в системе;
диаграммы потоков данных.
Функциональные модели создаются для действующих процессов и
процессов, которые удовлетворяют требованиям оптимизации и модернизации. Эти модели формируются путём декомпозиции и представляют собой иерархию диаграмм от верхнего уровня (контекстной диаграммы) до
диаграмм нижнего уровня.
Диаграммы сценариев описывают действия и события, подлежащие об-
работке в определённый промежуток времени. При этом сценарий может
быть самостоятельной моделью или частью модели бизнес-процесса.
В каждом сценарии содержатся описания процессов, которые доста-
точны для формирования документации на функции системы. Поэтому
сценарии являются частью процесса системного анализа.
Используя диаграммы потоков данных, можно представить обработку
данных в ИС и поэтому можно получить представление:
о функциях обработки данных и документах;
о внешних ссылках и хранилищах данных.
Все полученные диаграммы потоков данных представляют модель об-
работки информации в системе.
CASE-средство BPwin не позволяет выполнять генерацию кода прило-
жений и программ, так как не обладает средствами разработки БД. Поэтому
BPwin фактически представляет собой язык моделирования.
ERwin (Entity Relationship на базе Win) является CASE-средством, поз-
воляющим разрабатывать БД и предоставляющим возможности моделирования данных и генерирования схем баз данных для широко применяемых
СУБД.
5.5.5. PLATINUM ERwin
Используя средства ERwin, можно построить логическую и физиче-
скую модели данных ИС, основываясь на применяемой СУБД. При этом в
начале создания модели строится диаграмма, которая называется – сущность-связь, фактически являющаяся моделью данных верхнего уровня.
Эта диаграмма раскрывает бизнес-правила предметной области, но она
5.5. Современные технологии и CASE-средства
83
слабо детализирована и поэтому, как правило, применяется в процессе обсуждений структуры данных с экспертами предметной области.
В дальнейшем формируется модель, содержащая описание всех сущностей и ключей. В заключение формируется модель, которая называется
полной атрибутивной информационной моделью. Такая модель является
наиболее подробным описанием структуры данных.
На этапе физического моделирования строится физическая модель данных, ориентированная на конкретную СУБД, в которой зафиксированы
таблицы, связи между ними и типы данных.
Сформированная модель данных является достаточной, чтобы на её основе можно было автоматически генерировать код клиентского приложения.
Код приложения генерируется путем использования редактора схем БД
и программных средств интегрированных с ERwin.
5.5.6. RUP-технология разработки ИС
RUP-технология (рациональный, унифицированный процесс) является
современной широко востребованной технологией разработки ИС. Во многом RUP-технология базируется на инструментальных средствах интегрированного комплекса Rational Suite.
Технология RUP использует унифицированный процесс разработки ИС
и она структурирована по времени и по компонентам процесса разработки.
Время в RUP понимается как разделение ЖЦ на фазы, а компоненты
процесса – средства для решения определенных задач.
В рассматриваемой технологии выделяются такие временные фазы,
как: задание (постановка задачи), проработка (планирование работ и ресурсов), создание (разработка системы) и переходный период (поставка системы пользователю).
Компонентами процесса разработки являются: формирование бизнесмодели, требований к системе, разработка и внедрение.
RUP-технология предполагает построение пяти представлений разрабатываемой системы:
1. Представление использования – часть модели описания системы,
характеризующая функции, выполняемые системой с позиции пользователей.
5. Современные CASE-средства
84
2. Логическое представление – часть модели описания системы, харак-
теризующая данные по их распределению между связанными системными
объектами.
3. Компонентное представление – описывает структуру и связи моду-
лей.
4. Представление взаимодействия процессов – описывает действия по
взаимодействию и синхронизации компонентов системы.
5. Представление распределения – описывает физическую архитектуру
и распределение компонентов в ВС.
Все вместе они позволяют легко и просто выполнить реализацию и
внедрение системы. На основе этих представлений генерируется программный код и код приложения на языках программирования, которые
при трансляции подвергаются процессу компилирования и преобразуются
в исполняемые exe-файлы. В RUP-технологии активно используется уни-
версальный язык моделирования UML (Unified Modeling Language). Язык
является международным стандартом.
Интегрированный комплекс Rational Suite включает решения по всем
этапам жизненного цикла ПО и основан на самых передовых методиках и
инструментах.
Среди эффективных возможностей комплекса можно выделить:
возможность интеграции групп в среде Windows на базе программ-
ных продуктов и рабочего процесса;
сокращение времени разработки за счёт использования возможностей
визуального моделирования;
обеспечение поиска и исправления ошибок времени выполнения [5].
Компания Computer Associates разработала линейку AllFusion, которая
представляет собой интегрированные решения для разработки ИС, их развертывания и управления ими на предприятии.
Основу компонентов линейки AllFusion составляет комплекс CASE-
средств, который включает такие программные продукты, как:
функциональное моделирование;
моделирование данных;
объектно-ориентированный анализ и проектирование с возможно-
стью генерации кода;
организация коллективной работы разработчиков.
5.5. Современные технологии и CASE-средства
85
Таким образом, компоненты моделирования, представленные в ком-
плексе CASE-средств AllFusion Modeling Suite, и возможности управления
процессом разработки ПО позволяют создавать масштаб предприятия [5].
5.5.7. CASE-средство Rational Rose
RUP-технология используется в CASE-средстве Rational Rose, которое
является ПО визуального объектно-ориентированного моделирования систем, или иначе – визуальным редактором для создания программных систем любой сложности на базе графических диаграмм языка UML.
Используя язык UML, разрабатывают предварительную модель программной системы, понятной как заказчику, так и программистам. Язык
определяет стандарт для объектно-ориентированного анализа и проектирования систем и является набором графических диаграмм, которые характеризуются следующими особенностями:
позволяет создавать несколько типов визуальных диаграмм и моде-
лировать как ПО, так и системы с использованием объектноориентированных понятий;
обеспечивает масштабируемость моделей, а также связь моделей
концептуального и физического уровней;
является понятным аналитикам и программистам.
Средства Rational Rose обеспечивают разработку многих типов визуальных диаграмм, например: диаграмм прецедентов, классов, поведения
системы, состояний, деятельности, реализации и других диаграмм.
5.5.8. ATS-технология разработки ИС
ATS-технология (автоматизированный табличный сценарий) позволяет
получить полный набор моделей системы и в конечном итоге описание ИС
в виде совокупности таблиц и диаграмм. Применительно к ИС сценарий
создания ИС – это формализованный способ описания сложной информационной системы (существующей или разрабатываемой). Табличное описание сценария – это метод описания сценария, позволяющий автоматизировать создание сценария на основе системы управления БД как инструмента автоматизированных информационных технологий.
Подход к описанию системы с помощью сценария предполагает необ-
5. Современные CASE-средства
86
ходимость проведения анализа действующей системы на загрузку и производительность, с предложением последующего ее улучшения. Предположим, в банке имеют место жалобы на нечеткое составление документации,
медленное ее оформление, нечеткую работу подразделения, в результате
чего из банка уходят клиенты. Банк обращается к специалистам и просит
сделать что-нибудь во избежание этих проблем. Для этого с использованием ATS-технологии специалистами составляется описание системы, в результате которого автоматически создается ряд моделей системы, в том
числе Процедурная модель. Анализируя процедурную модель, можно
найти «узкие» места и порекомендовать, каким образом можно исправить
положение.
Достоинством ATS-технологии является то, что в ранее рассмотренных
технологиях функциональные и процедурные модели системы приходится
разрабатывать и строить вручную, пользуясь графическими средствами
описания, а с помощью ATS они создаются автоматически после преобразований таблиц методами реляционной алгебры.
Табличные сценарии некоторых недостатков, которые обусловлены их
следующими особенностями:
в связи с отсутствием графических образов снижается наглядность;
определённые трудности при документировании моделей;
требуются специальные знания разработчиков в области БД.
5.6. Выводы
1. В процессе создания ИС разработчиками используются структурный
и объектно-ориентированный подходы.
2. Структурный подход к разработке ИС основан на использовании
принципа функциональной декомпозиции.
3. При структурном подходе основное внимание уделяется информа-
ции, с которой работает система, поэтому он ориентирован на данные.
4. При генерировании кода приложения на основе БД практически
сложно создать эффективное приложение с усложнённой бизнеслогикой.
5. При использовании структурного подхода имеется большая вероят-
ность обнаружения ошибок на последнем этапе разработки.
Вопросы для самоконтроля
87
6. Объектно-ориентированные методы разработки ИС уделяют внима-
ние не только информации, но и поведению системы.
7. Снижение риска в объектно-ориентированной технологии достига-
ется за счет использования спиральной модели ЖЦ.
8. Объектно-ориентированные методы разработки ИС основаны на
принципах инкапсуляции, наследования и полиформизма.
9. Фундаментальными понятиями ООП являются объект и класс.
10. Каждый объект характеризуется состоянием, поведением и индиви-
дуальностью.
11. Функциональное моделирование, основанное на структурном под-
ходе к разработке ИС, использует IDEF-технологию.
12. Функциональная модель – это модель бизнес-процессов в системе.
13. Информационная модель – это модель данных, которые обрабаты-
ваются в системе.
14. Визуальное моделирование, основанное на объектно-ориентирован-
ном подходе к разработке ИС, использует RUP-технологию.
15. IDEF-технология поддерживается CASE-средствами BPwin и
ERwin.
16. RUP-технология поддерживается CASE-средством Rational Rose.
17. Основными диаграммами в Rational Rose являются диаграммы пре-
цедентов, классов, взаимодействия и последовательности.
18. Технология ATS позволяет автоматизировать разработку моделей.
Вопросы для самоконтроля
1. На чем основывается структурный подход к разработке ИС?
2. Укажите достоинства и недостатки структурного подхода.
3. В чём отличие объектно-ориентированного подхода от структурно-
го?
4. Определите понятия «наследование», «инкапсуляция».
5. За счет чего снижается риск в объектно-ориентированной техноло-
гии?
6. Какие характеристики имеют объекты в ООП?
7. Что означает операция декомпозиции модели?
8. Дайте определение функциональной и информационной моделям.
9. Что представляет собой концептуальная модель?
5. Современные CASE-средства
88
10. Назовите особенности визуального моделирования.
11. Каковы различия между логической и физической моделями дан-
ных?
12. Какие требования предъявляются к физической модели данных?
13. Какая технология используется для моделирования бизнес-
процессов?
14. Какая технология используется для моделирования данных ИС?
15. В какой технологии разрабатывают диаграммы сценария в BPwin?
16. На базе какой технологии разрабатывают диаграммы потоков дан-
ных?
17. Какие CASE-средства позволяют генерировать коды приложений?
18. Назовите представления ИС, разрабатываемые в RUP-технологии.
19. Назовите диаграммы, разрабатываемые с помощью языка UML.
20. Для чего создаются диаграммы прецедентов и последовательно-
стей?
89
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В пособии обращается внимание на то, что ИС связаны с другими системами автоматизации предприятия и образуют интегрированную систему. Рассмотрены принципы создания ИС, состав, структура и виды обеспечений ИС, инвариантные компоненты и комплексы и раскрывается вопрос
жизненного цикла ИС.
Рассмотрена структура программного обеспечения ИС, средства обеспечения открытости, компоненты систем массового обслуживания и основы математического аппарата анализа ИС как системы массового обслуживания. При этом излагаются основы марковских процессов, рассматриваются частные случаи систем массового обслуживания.
В пособии приводятся основы разработки ИС, где студенты знакомятся
с методами и средствами, используемыми в процессе создания ИС, с требованиями, которые предъявляются к ним. Раскрывается общепринятая последовательность проектных процедур и их взаимозависимость, а также
вопросы выбора комплекса технических средств и выбора или разработки
программно-методических комплексов ИС. Эффективность будущей ИС во
многом зависит от того, насколько оптимально выбраны варианты построения ИС на ранней стадии её разработки. Эта задача решается на системном уровне проектирования ИС и реализуется различными методами моделирования будущей системы. В связи с этим в пособии рассматривается
материал, связанный с основными методами и вопросами, связанными с
процессом моделирования систем. Таким образом, в учебном пособии рассмотрены все основные вопросы, связанные с разработкой ИС.
Вопросы, которые отражены в учебном пособии, в основном составляют материал курсов лекций, которые читаются по дисциплинам «Проектирование и разработка информационных систем» и «Программные средства
и технологии разработки интеллектуальных информационных систем» по
направлениям «Информатика и вычислительная техника», «Информационные системы и технологии» и «Прикладная информатика».
90
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АРМ – автоматизированное рабочее место
АСНИ – автоматизированная система научных исследований
АСТПП – автоматизированная система технологической подготовки производства
АСУП – автоматизированная система управления предприятием
АСУТП – автоматизированная система управления технологическими
процессами
БИС – большая интегральная схема
ГПС – гибкие производственные системы
ИС – информационная система
ЖЦ – жизненный цикл
ПО – программное обеспечение
ПИО – программно-информационное обеспечение
ПМК – программно-методический комплекс
ПТК – программно-технический комплекс
РС – рабочая станция
ЕСПД – единая система программной документации
САПР – система автоматизированного проектирования
СМО – система массового обслуживания
СУБД – система управления базами данных
ТО – техническое обеспечение
МО – математическое обеспечение
ТЗ – техническое задание
ТП – типовой процесс
ТР – типовое решение
МеО – методическое обеспечение
ИО – информационное обеспечение
ЛО – лингвистическое обеспечение
ЭВА – электронно-вычислительная аппаратура
КСАП – комплекс средств автоматизированного проектирования
ВС – вычислительная система
САИТ – система автоматизации инженерного труда
ЕСКД – единая система конструкторской документации
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]