1.4. Особенности современных технологий программной инженерии

Со­временная индустриальная технология создания сложных ПС и БД включает в себя регламентированные производственные процессы, поддержанные комплексом руководящих документов и автоматизи­рованных средств, а также соответствующей организацией работы коллектива квалифицированных специалистов. Процессы и средс­тва предназначены для системного анализа, разработки, отладки, испытаний, документирования, управления работой специалистов и поддержки эксплуатации программ и баз данных. Средствами ав­томатизации должен быть обеспечен весь жизненный цикл програм­мных средств и баз данных, начиная от формулирования исходных требований и до завершения промышленного производства и экс­плуатации. Это достигается за счет применения диалогового, графического режима работы, языков программирования различного уров­ня, баз данных и других современных автоматизированных средств повышения производительности труда разработчиков.

Технология создания и развития ПС и БД опирается на модели жизненного цикла информационных систем, программных средств и баз данных. В моделях жизненный цикл структурирует­ся рядом крупных фаз или этапов, каждый из которых характери­зуется достаточно определенными целями и результатами. Так как основные промежуточные и конечные цели создания и примене­ния программ и данных обычно тождественны или очень близки, то и модели ЖЦ для аналогичных типов ИС в значительной степе­ни подобны.

Эффективность технологий создания и развития ПС и БД отра­жается непосредственно на затратах совокупного общественного труда на создание информационных систем со средствами вычислитель­ной техники.

Разработка информационных систем, ПС и БД характеризуется вы­сокой долей творческого труда, особенно на начальных и заверша­ющих этапах. Поэтому результаты, трудоемкость и длительность отде­льных операций и частных работ существенно зависят от индивидуаль­ных особенностей их исполнителей и характеристик конкретного про­екта. Отсюда принципиальной особенностью технологии разработки сложных программ и баз данных является активное участие руководи­телей проекта в составлении концепций и планов на базе характери­стик прототипов завершенных разработок. Такие планы должны иметь разумные ограничения в детализации работ на уровне, обеспечива­ющем необходимую управляемость всего процесса проектирования.

Разработка сложных современных программ и баз данных требу­ет больших затрат и происходит в условиях ограниченных ресурсов. Поэтому необходимо осуществлять баланс между достигаемым их качеством и ресурсами, которые требуются для реализации кон­кретного проекта.

Таким образом, современная технология проектирования ПС и БД отражает переход к массовому индустриальному созданию слож­ных информационных систем большими коллективами специали­стов Быстрый рост размеров, сложности и ответственности реша­емых задач информационными системами заставил акцентировать усилия создателей технологий на борьбу с сопутствующим катастро­фическим ростом ошибок в ПС и БД, угрожающим надежности и безопасности применения ИС. Для их сокращения до допустимых значений и эффективной работы специалистов необходимы адек­ватные технологии и комплексы средств автоматизации. Вследствие этого, произошли принципиальные изменения автоматизированных технологий обеспечения процессов жизненного цикла сложных программных систем и баз данных для информационных систем:

• для обеспечения высоких качества и потребительских свойств ПС и БД значительно возросла роль и активность применения методов и средств автоматизации системного анализа и концептуального проектирования на ранних стадиях создания информационных систем;

• типизация проектов ИС в определенных проблемно-ориентированных областях способствует развитию и внедрению унифицированных методов, технологии и средств анализа, проектирования и программирования ПС и БД;

• для обеспечения системного анализа и проектирования ПС и БД созданы и активно применяются отдельные средства и сложные, интегрированные технологические комплексы CASE-систем с использованием репозиториев данных о состоянии и развитии проектов ИС;

• широкое повторное использование готовых программных и информационных компонентов стимулирует применение сборочного программирования и языков программирования четвертого поколения при значительном сокращении роли процедурного программирования на языках второго и третьего поколения;

• применение CASE-систем и языков четвертого поколения значительно повысило мобильность прикладных программ и информации баз данных и активность создания новых информационных систем путем автоматизированного переноса ПС и БД между операционными и аппаратными платформами;

• эффективность технологий значительно повысилась за счет перехода от текстового интерфейса с разработчиками к активному применению дружественного графического интерфейса на всех стадиях жизненного цикла прикладных ПС и БД;

• быстрый рост требований к качеству, надежности и безопасности функционирования ИС вызвал необходимость развития и применения процессов, средств автоматизации и стандартов управления проектированием, конфигурацией и обеспечением качества ПС и БД, что способствует повышению гибкости и адаптивности проектов ИС к изменениям характеристик внешней среды и требовании пользователей;

• для удостоверения достигнутого качества ПС и БД развивается и начала примениться их обязательная и добровольная сертификация соответствия нормативной и эксплуатационной документации проблемно-ориентированными лабораториями и центрами.

Особенности современных инструментальных средств программной инженерии. Совокупность инструментальных средств наиболее эф­фективна тогда, когда она ориентирована на автоматизацию кон­кретных технологических процессов создания определенных клас­сов ПС и БД в соответствии с характеристиками их жизненного Цикла Автоматизированное планирование процессов разработки и управления обеспечением качества ПС и БД позволяет осуще­ствлять целенаправленный выбор, адаптацию и наилучшее испо­льзование инструментальных средств и систем. Таким образом управление разработкой ИС и применение соответствующих средств способствуют комплексному решению проблемы сниже­ния затрат ресурсов и повышения качества современных ПС и БД высокой сложности.

До недавнего времени основным инструментарием разработчи­ков программ были компиляторы с языков программирования вто­рого и третьего поколения и простейшие отладчики относительно небольших программ. Только в редких крупных проектах применя­лись автоматизированные генераторы тестов, анализаторы коррект­ности структуры программ, пакеты для документирования объек­тов и процессов разработки. Изменение объектов, методологий и технологий непосредственно отразилось на развитии и совершенс­твовании инструментальных средств автоматизации процессов жиз­ненного цикла комплексов программ и баз данных. Этому прогрес­су способствует непрерывное увеличение доступных ресурсов ЭВМ по памяти и производительности, которые могут быть использова­ны как для размещения средств автоматизации, так и для хране­ния результатов автоматизированного проектирования. Одновре­менно развиваются операционные системы ЭВМ, прежде всего, в направлении совершенствования визуализации пользовательского интерфейса на базе графики, мнемоники и оперативной помощи при взаимодействии человека с машиной.

С учетом приведенных факторов и особенностей современных ап­паратных и операционных платформ, сформировались следующие направления развития автоматизированных инструментальных средств поддержки процессов жизненного цикла ПС и БД:

• объектно-ориентированного анализа и проектирования на базе совокупности классов и объектов предметной области, а также для генерации кодов программ на различных объектно-ориентированных языках;

• быстрой разработки прикладных программ — RAD (Rapid application development), ориентированных на применение макетирования и прототипирования приложений с удобным наращиванием новых функций и компонентов на базе графических изобразительных средств для создания экранов и отчетов;

• структурного проектирования, разработки и согласования взаимодействия спецификаций требований компонент и предварительного проекта комплекса прикладных программ на базе CASЕ-средств;

• разработки компонентов переносимых прикладных программ и их комплексирования в сложные программные средства с использованием языков четвертого поколения (4GL);

• управления сложными проектами программных средств, обеспечения их качества, надежности и безопасности применения, планирования и распределения ресурсов, а также испы­тания и сертификации;

• конфигурационного управления и координированного развития версий программных средств и информации баз данных, обеспечивающих контролируемое развитие структуры проектов, состава, взаимодействия и функций компонентов в течение всего жизненного цикла;

• документирования состояния и содержания программ и данных проекта в течение всего процесса разработки и сопровождения, а также при передаче ПС и БД пользователям, обеспечивающего адекватность машинным носителям и их полноценное освоение и применение.

Подробное регламентирование разработки компонентов информационных систем, ба­зирующееся на результатах обобщения накопленного опыта, со­средоточено в стандартах их жизненного цикла и управления обес­печением качества. Процессы и работы, рекомендуемые стандартами, являются основой для вы­бора и применения средств автоматизации и технологической под­держки разработки программ и баз данных. Цель каждого средства и конкретной технологии состоит в обеспечении определенной тех­нологии создания информационных систем в соответствии с жизненным циклом. Мето­дология, формализуемая жизненным циклом информационных систем и планом прове­дения работ, является базой для формирования тех функций, ко­торые должны реализовываться инструментальными, технологи­ческими средствами.