71. Объектно-ориентированные case-средства анализа и проектирования.

Мировым лидером средств анализа и проектирования объектно-ориентированных систем является продукт Rational Rose фирмы IBM Rational Software (США). Это CASE-средство предназначено для автоматизации этапов анализа и проектирования.

Работа в Rational Rose заключается в проектировании определённого вида диаграмм, задавая при этом все свойства, отношения и взаимодействие элементов модели друг с другом.

При разработке любой системы возникает проблема взаимопонимания исполнителя и заказчика. Имея такой инструмент, как Rose, аналитик всегда может показать заказчику не абстрактное словесное описание процесса, а его конкретную модель (на экране персонального компьютера или в печатном виде – неважно). Значит, Rose позволит быстрее согласовать с заказчиком все детали планируемой системы. Результатом моделирования является файл с моделью, которую аналитик передаёт следующему звену сотрудников – программистам, которые дополняют полученную логическую модель системы моделями конкретных классов для конкретного языка программирования.

Для моделирования объектно-ориентированное средство Rose использует:

1. Унифицированный язык моделирования (Unified Modeling Language – UML).

2. Объектную модель программных компонентов (Component Object Model – COM).

3. Технику объектного моделирования (Object Modeling Technique – OMT).

4. Метод визуального моделирования Г. Буча' 93 (Booch'93).

Богатый набор возможностей Rose предоставляет разработчикам:

1. Проектирование систем с кодогенерацией. Позволяет модель преобразовать в описание на конкретном языке программирования. Поддерживаются языки: С++, Ada, Java, Basic, XML (eXtensible Markup Language), Oracle. Также к Rose сторонними компаниями разрабатываются специальные мосты к не входящим в стандартную поставку языкам, например, к Delphi.

2. Обратное проектирование (реинжиниринг), когда готовую систему (например, на C++) или базу данных (на Oracle) “закачивают” в Rose с целью получения наглядной визуальной (структурной) модели.

3. Возвратное проектирование (Round-trip engineering), которое сочетает возможности первых двух подходов, когда создаётся система, а по прохождении некоторого времени эволюционного периода (доработок) подвергается вновь реинжинирингу и вновь кодогенерации.

В данное время Rational Rose поставляется в следующих редакциях:

1. Rose DataModeler – позволяет проектировать системы и базы данных без возможности кодогенерации. Продукт направлен на архитекторов и аналитиков.

2. Rose RealTime – узкоспециализированная версия для систем реального времени, способная проводить 100% кодогенерацию и реинжиниринг только для языков С и C++. Имеет неполный набор диаграмм. Продукт направлен только на программистов.

3. Rose Enterprise – наиболее полная версия, включает в себя все вышеописанные возможности. Продукт направлен на архитекторов, аналитиков, программистов.

71. Структурные case-средства анализа и проектирования.

Сущность структурного подхода к разработке ПС заключается в её декомпозиции на автоматизируемые функции: система разбивается от функциональных подсистем до конкретных процедур.

Принципы объектно-ориентированного подхода: "разделяй и властвуй" (разбиение сложных проблем на множество лёгких для понимания задач) и иерархическое упорядочение (организация составных частей системы в древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне) – сохраняются так же и при структурном подходе. Однако при этом подходе анализируются не объекты и их взаимодействие, а алгоритмы выполняемых системой функций и отношения между данными при выполнении этих функций.

Структурный подход чаще всего используется при анализе и проектировании баз данных.

Почти все CASE-средства структурного анализа и проектирования систем используют следующие модели:

1. Data Flow Diagrams (DFD) – диаграммы потоков данных совместно со словарями данных и спецификациями процессов.

2. Entity-Relationship Diagrams (ERD) – диаграммы “сущность-связь”.

3. State Transition Diagrams (STD) – диаграммы переходов состояний.

Логическая диаграмма потоков данных (DFD) показывает внешние по отношению к системе источники и приёмники данных. Структуры потоков данных и определения их компонентов хранятся в словаре данных.

Диаграмма “сущность-связь” (ERD) раскрывает модель хранилища данных и обеспечивает стандартный способ определения данных и отношений между ними. Здесь идентифицируются важные для данной предметной области сущности (объекты), свойства этих сущностей (атрибуты) и их отношения с другими сущностями (ассоциации).

Диаграмма переходов состояний (STD) является средством описания поведения системы, зависящего от реального времени. При этом учитывается начальное состояние (стартовая точка для системного перехода); переход (перемещение системы из одного состояния в другое); условие (событие или события, вызывающие переход); действие (операция, которая может иметь место при выполнении перехода).

Известным CASE-средством структурного анализа и проектирования является Silverrun – средство американской фирмы Silverrun Technologies Inc. Silverrun состоит из четырёх модулей, каждый из которых является самостоятельным продуктом и может использоваться без связи с остальными модулями:

1. Business Process Modeler (BPM) строит модели в виде диаграмм потоков данных.

2. Entity-Relationship eXpert (ERX) обеспечивает построение моделей данных “сущность-связь”.

3. Relational Data Modeler (RDM) позволяет создавать детализированные модели “сущность-связь”, предназначенные для реализации в реляционной базе данных.

4. Workgroup Repository Manager (WRM) применяется как словарь данных для хранения общей для всех моделей информации.

Для автоматической генерации схем баз данных у Silverrun существуют мосты к наиболее распространенным СУБД: Oracle, DB2, SQL Server, MS Access. Кроме того, имеются программные мосты к объектно-ориентированному CASE-средству Rational Rose, разработанные российской фирмой Аргуссофт.

В России многими разработчиками информационных систем используются CASE-средства BPWin и ERWin фирмы Platinum technology, которые предназначены для анализа, проектирования и кодогенерации. Фирма Platinum имеет программные мосты с Rational Rose для связывания модели данных с объектной моделью. В книжных магазинах есть книга: Маклаков С.В. BPWin и ERWin. CASE-средства разработки информационных систем. – М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1999. Книга содержит описание методов структурного анализа и проектирования моделей данных. Подробно на конкретных примерах рассмотрено применение CASE-технологий и CASE-средств для автоматизации этапов анализа, проектирования и кодогенерации информационных систем.