Лекция 5 Семестр 1 CASE-технологии

1. CASE-технологии

Computer Aided System/Software Engineering –
Автоматизированная разработка ПО
1

2.

CASE-технологии представляют собой совокупность методологий
анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем
программного обеспечения, поддержанная комплексом взаимосвязанных
средств автоматизации, которые позволяют в наглядной форме
моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех
стадиях разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в
соответствии с информационными потребностями пользователей.
CASE-технологии – инструментарий поддержки всех этапов
жизненного цикла ИС
2

3.

Следовательно, CASE-технологии не могут считаться самостоятельными,
они только обеспечивают, как минимум, высокую эффективность
применения соответствующей методологии, а в некоторых случаях и
принципиальную возможность их применения.
Основная цель CASE состоит в том, чтобы отделить начальные этапы
(анализ и проектирование) от последующих этапов разработки, а также не
обременять разработчиков всеми деталями среды разработки и
функционирования системы.
3

4.

Большинство CASE-средств основано на парадигме:
методология - метод - нотация - средство.
Методология определяет руководящие указания для оценки и выбора проекта
разрабатываемой ИС, шаги работы и их последовательность, а также правила
распределения и назначения методов.
Метод - это систематическая процедура или техника генерации описаний
компонентов ПО (например, проектирование потоков и структур данных).
Нотации предназначены для описания структуры системы, элементов
данных, этапов обработки и включают графы, диаграммы, таблицы, блоксхемы, формальные и естественные языки.
Средства - инструментарий для поддержки и усиления методов.
4

5.

Согласно обзору передовых технологий (Survey of Advanced Technology),
составленному фирмой Systems Development Inc. в 1996 г. по результатам
анкетирования более 1000 американских фирм, CASE-технология в настоящее
время попала в разряд наиболее стабильных информационных технологий (ее
использовала половина всех опрошенных пользователей более чем в трети своих
проектов, из них 85% завершились успешно). Однако, несмотря на все
потенциальные возможности CASE-средств, существует множество примеров их
неудачного внедрения, в результате которых CASE-средства становятся
"полочным" ПО (shelfware).
В связи с этим необходимо отметить следующее:
• CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть
получен только спустя какое-то время;
• реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают
затраты на их приобретение;
• CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды
только после успешного завершения процесса их внедрения.
5

6.

Факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования
CASE-средств:
широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;
относительно небольшое время использования CASE-средств в различных
организациях и недостаток опыта их применения;
широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;
отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих
проектов;
широкий диапазон предметных областей проектов;
различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.
6

7.

Для успешного внедрения CASE-средств организация должна обладать
следующими качествами:
Технология. Понимание ограниченности существующих возможностей и
способность принять новую технологию;
Культура. Готовность к внедрению новых процессов и взаимоотношений
между разработчиками и пользователями;
Управление. Четкое руководство и организованность по отношению к
наиболее важным этапам и процессам внедрения.
Если организация не обладает хотя бы одним из перечисленных качеств, то
внедрение CASE-средств может закончиться неудачей независимо от степени
тщательности следования различным рекомендациям по внедрению.
7

8.

Среди наиболее важных проблем при принятии взвешенных решений
относительно инвестиций в CASE-технологию выделяются следующие:
достоверная оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна
ввиду отсутствия приемлемых метрик и данных по проектам и процессам
разработки ПО;
внедрение CASE-средств может представлять собой достаточно длительный
процесс и может не принести немедленной отдачи. Возможно даже
краткосрочное снижение продуктивности в результате усилий, затрачиваемых
на внедрение. Вследствие этого руководство организации-пользователя может
утратить интерес к CASE-средствам и прекратить поддержку их внедрения;
8

9.

отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами,
которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, которые используются
в данной организации, может привести к дополнительным трудностям;
CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими
подобными средствами. Это объясняется как различными парадигмами,
поддерживаемыми различными средствами, так и проблемами передачи
данных и управления от одного средства к другому;
некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы
оправдать их использование в небольшом проекте, при этом, тем не
менее, можно извлечь выгоду из той дисциплины, к которой обязывает их
применение;
негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии
может быть главной причиной провала проекта.
9

10.

Пользователи CASE-средств должны быть готовы к необходимости
долгосрочных затрат на эксплуатацию, частому появлению новых версий и
возможному быстрому моральному старению средств, а также постоянным
затратам на обучение и повышение квалификации персонала.
Несмотря на все высказанные предостережения и некоторый пессимизм,
грамотный и разумный подход к использованию CASE-средств может преодолеть
все перечисленные трудности.
Успешное внедрение CASE-средств должно обеспечить такие выгоды как:
высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и
сопровождения ПО;
положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных
факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов,
документирование;
приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.
10

11.

При применении этого инструментария отмечается значительный рост
производительности труда, составляющий (по оценкам фирм, использующих CASE)
от 100 до 600% в зависимости от объема и сложности работ и опыта использования
CASE. При использовании CASE изменяются все фазы ЖЦ, при этом наибольшие
изменения касаются фаз анализа и проектирования.
Оценки трудозатрат по фазам ЖЦ
Основная цель CASE состоит в том, чтобы отделить начальные этапы (анализ и проектирование) от
последующих этапов разработки, а также не обременять разработчиков всеми деталями среды
разработки и функционирования системы.
11

12.

Основные изменения в ЖЦ при использовании CASE по сравнению с
традиционной разработкой
12

13.

CASE обладают следующими основными достоинствами:
- улучшают качество разрабатываемого программного приложения за счет
средств автоматического контроля и генерации;
- позволяют снизить время создания прототипа будущей системы, что
позволяет на ранних этапах оценить ожидаемый эффект;
- ускоряют процесс проектирования и разработки;
- возможность повторного использования компонентов разработки;
- поддержание адаптивности и сопровождения ИС;
- освобождают разработчиков от рутинной работы по документированию
проекта, так как при этом используется встроенный документатор;
- возможность коллективной разработки ИС в режиме реального времени.
13

14.

Современные CASE-средства классифицируются по следующим признакам:
1) классификация по ориентации на процессы ЖЦ ПО:
- средства анализа и проектирования (BPWin, Silverrun, Oracle Designer,
Rational Rose, Paradigm Plus, Power Designer, System Architect);
- средства проектирования баз данных (Silverrun, Oracle Designer, Paradigm
Plus, Power Designer. Наиболее известным средством, ориентированным только на
проектирование БД, является ERWin);
- средства управления требованиями (RequisitePro, DOORS - Dynamic ObjectOriented Requirements System - динамическая объектно-ориентированная система
управления требованиями);
- средства управления конфигурацией ПО (PVCS, ClearCase и др.);
- средства документирования. (SoDA - Software Document Automation автоматизированное документирование ПО);
14

15.

- средства тестирования. (Rational Suite TestStudio);
- средства управления проектом (Open Plan Professional , Microsoft Project 98
и др.);
- средства реверсного инжиниринга, предназначенные для переноса
существующей системы ПО в новую среду. Средства анализа схем БД и
формирования ERD входят в состав таких CASE-средств, как Silverrun, Oracle
Designer, Power Designer, ERwin. Анализаторы программных кодов имеются в
составе Rational Rose и Paradigm Plus.
2) классификация по поддерживаемым методологиям проектирования:
функционально (структурно)-ориентированные (BPWin), объектно-ориентированные (Rational Rose) и комплексно-ориентированные (набор методологий проектирования);
3) классификация по поддерживаемым графическим нотациям
построения диаграмм: с фиксированной нотацией, с отдельными нотациями и
наиболее распространенными нотациями;
15

16.

4) классификация по степени интегрированности: tools (отдельные
локальные средства), toolkit (набор неинтегрированных средств, охватывающих большинство этапов разработки ИС) и workbench (полностью
интегрированные средства, связанные общей базой проектных данных репозиторием);
5) классификация по типу и архитектуре вычислительной техники:
ориентированные на ПЭВМ, ориентированные на локальную вычислительную
сеть (ЛВС), ориентированные на глобальную вычислительную сеть (ГВС) и
смешанного типа;
6) классификация по режиму коллективной разработки проекта: не
поддерживающие коллективную разработку, ориентированные на режим
реального времени разработки проекта, ориентированные на режим
объединения подпроектов;
7) классификация по типу операционной системы: работающие под управлением WINDOWS; работающие под управлением UNIX и работающие под
управлением различных ОС (WINDOWS, UNDO, OS/2 и др.).
16

17.

Наиболее популярные CASE-средства
17

18.

Общая архитектура CASE-средств
18

19.

Графический редактор диаграмм предназначен для отображения в графическом
виде в заданной нотации проектируемой ИС.
Он позволяет:
· создавать элементы диаграмм и взаимосвязи между ними;
· задавать описания элементов диаграмм;
· задавать описания связей между элементами диаграмм;
· редактировать элементы диаграмм, их взаимосвязи и описания.
Верификатор диаграмм служит для контроля правильности построения
диаграмм в заданной методологии проектирования ИС.
Он выполняет:
· мониторинг правильности построения диаграмм;
· диагностику и выдачу сообщений об ошибках;
· выделение на диаграмме ошибочных элементов.
19

20.

Документатор проекта позволяет получать информацию о состоянии проекта
в виде различных отчётов. Отчёты могут строиться по нескольким признакам,
например по времени, автору, элементам диаграмм, диаграмме или проекту в
целом.
Администратор проекта представляет собой инструменты, необходимые для
выполнения следующих административных функций:
· инициализация проекта;
· задания начальных параметров проекта;
· назначения и изменения прав доступа к элементам проекта;
· мониторинга выполнения работ.
20

21.

Репозиторий данных является специализированной базой данных для
отображения состояния проектируемой ИС в любой момент времени. В нём
хранится информация об объектах проектируемой системы, и все
компоненты обмениваются данными с ним
Сервис представляет собой набор системных утилит по обслуживанию
репозитория. Данные утилиты выполняют функции архивации данных,
восстановления данных и создания нового репозитория.
21

22.

CASE-средства компании Computer Associates (CA) Technologies
Компания Computer Associates (CA) Technologies основана в 1976 году и на
сегодняшний день является одним из мировых лидеров среди производителей
программных решений для эффективного управления в сфере IT.
Среди ряда продуктовых линеек СА - комплекс решений AllFusion, который
обеспечивает эффективную поддержку анализа и совершенствования бизнеса,
анализа и оптимизации работы ИС, а также проектирование и внедрение ИС.
22

23.

В него входят CASE-средства для поддержки всех стадий разработки и
сопровождения ИС.
Включает в себя несколько комплектов программных продуктов:
- AllFusion Modeling Suite для бизнес-моделирования
- AllFusion Process Management Suite для управления процессами
- AllFusion Change Management Suite для управления работой команд
- AllFusion Change Management Suite для управления изменениями в
корпоративной IT-инфраструктуре.
23

24.

Семейство AllFusion Modeling Suite хорошо известно в нашей
стране благодаря CASE-средствам:
AllFusion Process Modeler (ранее BPwin) для моделирования
бизнес-процессов
в
функционально-ориентированных
методологиях (IDEF0, IDEF3 и DFD) – лр 3,4,5
AllFusion ERwin Data Modeler (ранее ERwin) для
моделирования моделей данных (IDEF1X) – лр 6
AllFusion Data Model Validator (ранее ERwin Examiner) для
проверки качества схем БД
AllFusion Model Manager (ранее ModelMart для управления
версиями компонентов бизнес-моделей при групповой работе
AllFusion Component Modeler для моделирования архитектуры
компонентных приложений.
24

25.

CASE-средства компании IBM Rational Software
Компания Rational Software была основана Полом Леви (Paul Levy) и
Майком Девлином (Mike Devlin) в 1981 г.
Компания была основана с конкретной миссией, которая остается неизменной
до сих пор - обеспечение успеха клиентов, разрабатывающих и развивающих
программное обеспечение.
Цель Rational Software - помочь клиентам в создании информационных
систем.
Подход компании Rational Software помогает решать проблемы разработки,
развития, тестирования и управления разработкой, позволяя создавать
корпоративное ПО более быстро, качественно, надежно и с наименьшим
риском.
25

26.

После приобретения IBM весной 2003 года компании Rational Software,
технологии Rational стали неотъемлемой частью портфеля программного
обеспечения IBM.
Продукты, услуги и лучшие методы организации работ Rational лежат в
основе IBM Software Development Platform – платформы для разработки и
развертывания программного обеспечения в рамках бизнес-приложений,
встроенных систем и программных продуктов.
26

27.

Техническая основа IBM Software Development Platform
Основу IBM Software Development Platform представляет комплексный набор
сервисов, базирующихся на открытых стандартах. Это позволяет обеспечить
целостность и единообразие средств разработки, предлагаемых IBM, и
гарантировать открытость системы для партнеров и заказчиков, которым
предоставляется возможность доступа к имеющимся средствам разработки и
расширения их функциональных возможностей за счет добавления собственных
сервисов.
Техническая инфраструктура платформы IBM Software Development Platform
состоит из пяти ключевых элементов:
• Открытая интегрированная платформа разработки Eclipse
• Среда моделирования Eclipse Modeling Framework
• Открытая платформа для Model-Driven Development (MDD)
• Модель программирования WebSphere
• Портфель решений для ролевой разработки
27

28.

Eclipse представляет собой открытую, высоко интегрированную
инструментальную платформу разработки, в состав которой входит:
- общая платформа, обеспечивающая интеграцию инструментов;
- среда разработки Java, основанная на этой платформе.
Инструментальная платформа Eclipse предлагает набор базовых функций для
использования архитектуры подключаемых модулей (plug-in architecture),
расширяющих и адаптирующих платформу Eclipse.
Более того, архитектура Eclipse сама по себе состоит из основы и набора
инструментальных средств, которые также состоят из отдельных подключаемых
модулей.
28

29.

29

30.

С добавлением новых инструментальных средств после приобретения IBM
CrossWorlds®, Holosofx® и Rational, IBM Software Group смогла расширить
возможности предлагаемых средств разработки, которые теперь охватывают
более широкий спектр ролей, проектов и предметных областей.
Именно объединение всех этих средств разработки на основе единой,
технологической платформы, отвечающей таким потребностям заказчиков, как
уровень интеграции, гибкость и расширяемость имело важное значение.
Многие крупные компании, работающие с программным обеспечением - как
поставщики, так и потребители, поддерживают Eclipse, являются членами
Eclipse Foundation и вносят свой вклад в разработку программного обеспечения
или используя Eclipse в качестве основного компонента их технической
инфраструктуры.
30

31.

Как показано на рисунке, платформа Eclipse выполняет три основных функции в
IBM Software Development Platform.
Во-первых, Eclipse предоставляет платформу и набор сервисов для графического
интерфейса пользователя, являющиеся общими для всей платформы.
Eclipse, таким образом, обеспечивает богатый пользовательский интерфейс для клиентов и высокий
уровень целостности при выполнении различных действий в рамках IBM Software Development
Platform.
Во-вторых, Eclipse обеспечивает улучшенный механизм использования одних и
тех же информационных массивов при выполнении различных действий в системе
благодаря применению группы общих моделей.
В-третьих, Eclipse реализует мощные функции инфраструктуры для коллективной
работы. Эти функции интегрированы в инфраструктуру Eclipse в виде подключаемых модулей и,
соответственно, в таком же виде доступны другим подключаемым модулям.
31

32.

32

33.

Инструментальные средств IBM Rational
CASE-средства IBM Rational интегрированы на основе среды Eclipse и
ориентированы на решение следующих основных задач:
• Управление проектами и портфелями.
• Поддержка основных процессов создания программного обеспечения –
моделирования, разработки и тестирования.
• Организация совместной работы проектной команды.
Состав пакетов и краткое описание основных средств IBM Rational,
предназначенных для автоматизации процессов разработки
программного обеспечения, приводятся далее на следующих слайдах.
33

34.

34

35.

35

36.

36

37.

37

38.

38

39.

39

40.

40

41.

41

42.

42