Проектирование информационных систем. Промышленные технологии

1. Промышленные технологии

Проектирование
информационных систем
Промышленные технологии
Клевцов С.И. кафедра МПС

2.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ DATARUN
Последовательность шагов проектирования ЭИС

3.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ DATARUN
Комплекс моделей, создаваемых в процессе разработки ЭИС

4.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Для успешного процесса
разработки необходимы три
составляющие:
процесс (process),
нотация (notation)
набор утилит (tools).
Процесс описывает, что мы
делаем, в каком порядке и каким
образом;
нотация является средством
общения;
набор утилит помогает
автоматизировать процесс и
управлять им.

5.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Название фазы
Содержание фазы
Начало (inception)
Определение начального видения проблемы, прецедентов, а так же
оценка сложности проекта.
Развитие (elaboration)
Формирование более полного видения проблемы, итеративная
реализация базовой архитектуры системы, создание наиболее
критичных компонентов (разрешение высоких рисков), определение
основных требований и оформление их в виде системы прецедентов,
получение более реалистичных оценок сложности проекта и сроков.
Конструирование (construction)
Итеративная реализация менее критичных и более простых
элементов, подготовка к развертыванию системы.
Передача (transition)
Бета-тестирование и развертывание системы.
Фазы рационального
унифицированного процесса
(RUP)

6.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Фазы рационального унифицированного процесса (RUP)

7.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Динамический аспект
Четыре последовательные стадии:
начальная стадия (inception);
стадия уточнения (elaboration);
стадия конструирования (construction);
стадия ввода в действие (transition).

8.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Динамический аспект
Начальная стадия
Результатами начальной стадии являются:
общее описание системы (основные
требования к проекту, его характеристики и
ограничения);
начальная диаграмма вариантов использования
(степень готовности - 10 - 20%);
начальный проектный глоссарий (словарь
терминов);
начальный бизнес-план;
план проекта, отражающий стадии и итерации;
один или несколько прототипов.

9.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Динамический аспект
Стадия уточнения
Результатами стадии уточнения являются:
диаграмма вариантов использования
(завершенная по крайней мере на 80%),
определяющих требования к системе;
перечень дополнительных требований, включая
требования нефункционального характера и
требования, не связанные с конкретными
вариантами использования;
описание базовой архитектуры будущей
системы;
работающий прототип;
уточненный бизнес-план;
план разработки всего проекта, отражающий
итерации и критерии оценки для каждой
итерации.

10.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Динамический аспект
Стадия уточнения
Базовая архитектура будущей системы включает:
модель предметной области, которая отражает
понимание бизнеса и служит отправным
пунктом для формирования основных классов
предметной области;
технологическую платформу, определяющую
основные элементы технологии реализации
системы и их взаимодействие.

11.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Динамический аспект
Стадия конструирования
Результатом стадии конструирования является
продукт, готовый к передаче конечным
пользователям.
Как минимум, он содержит следующее:
ПО, интегрированное на требуемых
платформах;
руководства пользователя;
описание текущей реализации.

12.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Динамический аспект
Стадия ввода в действие
Данная стадия включает:
бета-тестирование, позволяющее убедиться,
что новая система соответствует ожиданиям
пользователей;
параллельное функционирование с
существующей (legacy) системой, которая
подлежит постепенной замене;
конвертирование баз данных;
оптимизацию производительности;
обучение пользователей и специалистов
службы сопровождения.

13.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Статический аспект
Статический аспект RUP характеризуют
четыре основных элемента:
исполнители;
действия;
результаты деятельности;
рабочие процессы.

14.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Статический аспект
В рамках RUP определены шесть основных
процессов:
построение бизнес-моделей;
определение требований;
анализ и проектирование;
реализация;
тестирование;
развертывание
и три вспомогательных процесса:
управление конфигурацией;
управление проектом;
создание инфраструктуры (environment).

15.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Продукты, поддерживающие RUP
• Rational Rose — CASE-средство визуального моделирования
информационных систем, имеющее возможности генерирования элементов
кода.
• Rational Rose RealTime — позволяет на выходе получить исполняемый
модуль;
• Rational Requisite Pro — средство управления требованиями, позволяющее
создавать, структурировать, устанавливать приоритеты, отслеживать,
контролировать изменения требований, возникающие на любом этапе
разработки компонентов приложения;
• Rational ClearQuest — продукт для управления изменениями и отслеживания
дефектов в проекте (bug tracking), тесно интегрирующийся со средствами
тестирования и управления требованиями и представляющий собой единую
среду для связывания всех ошибок и документов между собой;
• Rational SoDA — продукт для автоматического генерирования проектной
документации, позволяющий установить корпоративный стандарт на
внутрифирменные документы. Возможно также приведение документации к
уже существующим стандартам (ISO, CMM);
• Rational Purify, Rational Quantify Rational PureCoverage, — средства
тестирования и отладки:
- Rational Purify — весьма мощное средство поиска ошибок на run-time для
разработчиков приложений и компонентов, программирующих на C/C++,

16.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Продукты, поддерживающие RUP
- Rational Visual Quantify — средство измерения характеристик для
разработчиков приложений и компонентов, программирующих на C/C++, Visual
Basic и Java; помогает определять и устранять узкие места в
производительности ПО,
- Rational Visual PureCoverage — автоматически определяет области кода,
которые не подвергаются тестированию;
• Rational ClearCase — продукт для управления конфигурацией программ,
позволяющий производить версионный контроль всех документов проекта.
С его помощью можно поддерживать несколько версий проектов
одновременно, быстро переключаясь между ними.
• Rational Requisite Pro поддерживает обновления и отслеживает изменения в
требованиях для группы разработчиков;
• SQA TeamTest — средство автоматизации тестирования;
• Rational TestManager — система управления тестированием, которая
объединяет все связанные с тестированием инструментальные средства,
артефакты, сценарии и данные;
• Rational Robot — инструмент для создания, модификации и
автоматического запуска тестов;
• SiteLoad, SiteCheck — средства тестирования Web-сайтов на
производительность и наличие неработающих ссылок;
• Rational PerformanceStudio — измерение и предсказание характеристик
производительности систем

17.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Артефакты и роли
Неотъемлемую часть RUP составляют:
• артефакты (artefact),
• прецеденты (precedent)
• роли (role).
Артефакты — это некоторые продукты
проекта, порождаемые или
используемые в нем при работе над
окончательным продуктом.

18.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Артефакты и роли
Business modeling
Артефакты-модели:
• модель бизнес-процессов — определение бизнес-требований к разрабатываемой
системе;
• модель структуры предприятия — артефакт для разработки функциональной модели
системы;
• модели документов, бизнес-сущностей, модели сценариев бизнес-функций, модели
состояний бизнес-сущностей — для проектирования пользовательского интерфейса,
БД системы; представляют собой описание статического и динамического состояний
системы с различных точек зрения;
• модели бизнес-правил — артефакт используется для моделирования правил в ПО.
Артефакты-документы:
• оценка организации заказчика, структура бизнеса;
• словарь терминов предметной области;
• набор бизнес-правил;
• коммерческое предложение;
• спецификации бизнес-функций;
• план работ на этапе бизнес-моделирования;
• рекомендации по проведению бизнес-моделирования;
• запросы на изменение.

19.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Артефакты и роли
Requirements
Артефакты-модели:
• модель функции системы;
• модель сценариев функций системы;
• модель интерфейсов пользователя;
• модель сценариев работы пользователя системы;
• модель выходных форм;
• модель правил системы.
Артефакты-документы:
• план управления требованиями;
• словарь терминов системы;
• спецификация на программную систему;
• спецификация на функции системы;
• правила системы;
• запросы заинтересованных лиц;
• план работ на этапе определения требований к системе;
• рекомендации по моделированию на этапе определения
требований;
• запросы на изменение.

20.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЯ RUP
Артефакты и роли
Analysis and design
Артефакты-модели:
• логическая модель данных;
• физическая модель данных;
• модель спецификаций компонентов системы;
• сценарии взаимодействия классов, реализующих
компоненты системы.
Артефакты-документы:
• архитектура программного обеспечения;
• спецификации программных компонентов;
• рекомендации на этапе анализа и проектирования;
• план работ на этапе анализа и проектирования;
• запросы на изменение.

21.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
МЕТОД Огасlе
Методическую основу проектирования ИС корпорации Oracle
(www.oracle.com) составляет метод Oracle (Oracle Method) комплекс методов, охватывающий большинство процессов
ЖЦ ПО.
В состав комплекса входят:
• CDM (Custom Development Method) - разработка
прикладного ПО;
• PJM (Project Management Method) - управление проектом;
• AIM (Application Implementation Method) - внедрение
прикладного ПО;
• BPR (Business Process Reengineering) - реинжиниринг
бизнес-процессов;
• OCM (Organizational Change Management) - управление
изменениями, и др.

22.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
МЕТОД Огасlе
Метод CDM оформлен в виде консалтингового продукта CDM
Advantage - библиотеки стандартов и руководств.
Он представляет собой развитие достаточно давно
созданного Oracle CASE-Method, известного по
использованию CASE-средств фирмы Oracle.
CDM является методическим руководством по разработке
прикладного ПО с использованием инструментального
комплекса Oracle Developer Suite, а сам процесс
проектирования и разработки тесно связан с Oracle
Designer

23.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
МЕТОД Огасlе
Метод CDM оформлен в виде консалтингового продукта CDM
Advantage - библиотеки стандартов и руководств.
Он представляет собой развитие достаточно давно
созданного Oracle CASE-Method, известного по
использованию CASE-средств фирмы Oracle.
CDM является методическим руководством по разработке
прикладного ПО с использованием инструментального
комплекса Oracle Developer Suite, а сам процесс
проектирования и разработки тесно связан с Oracle
Designer

24.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
МЕТОД Огасlе
Этапы и
процессы CDM
В соответствии с
CDM ЖЦ ПО
формируется из
определенных
этапов (фаз)
проекта и
процессов, каждый
из которых
выполняется в
течение нескольких
этапов

25.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
МЕТОД Огасlе
В CDM выделяются два основных подхода к разработке:
Классический подход (Classic).
Подход быстрой разработки (Fast Track).
Подход облегченной разработки (Lite).
Классический подход применяется для наиболее сложных и
масштабных проектов, он предусматривает
последовательный и детерминированный порядок выполнения
задач.
Подход быстрой разработки, в отличие от каскадного
классического, является итерационным и основан на методе
DSDM (Dynamic Systems Development Method).
Подход облегченной разработки это подход для малых
проектов

26.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
МЕТОД Огасlе
PJM - это определенная дисциплина ведения проекта,
позволяющая гарантировать, что цели проекта, четко
определенные в его начале, остаются в центре внимания на
протяжении всего проекта.

27.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
МЕТОД Огасlе
Этапы и
процессы PJM

28.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
МЕТОД Огасlе
Управление проектом и предоставление отчетности (Control and
Reporting) - содержит задачи, в результате решения которых определяются
границы проекта и подход к разработке, происходит управление изменениями и
контролируется возможный риск.
• Управление работой (Work Management) — содержит задачи, помогающие
руководить работами, выполняемыми по плану, и контролировать их.
Предназначен также для поддержки финансового ведения проекта.
• Управление ресурсами (Resource Management) — включает задачи, связанные с
обеспечением каждого этапа исполнителями, а также содержит указания о
необходимых для выполнения работ по проекту умениях и навыках.
• Управление качеством (Quality Management) — гарантирует, что проект
отвечает требованиям пользователя в течение всего процесса разработки.
• Управление конфигурацией (Configuration Management) — содержит задачи,
помогающие сохранить, организовать и проследить за всем тем, что
получается в результате выполнения проекта.

29.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Технология Borland
В соответствии с технологией Borland процесс создания ПО
включает в себя пять основных этапов:
определение требований;
анализ и проектирование;
разработка;
тестирование и профилирование;
развертывание.
Выполнение всех этапов координируется процессом управления
конфигурацией и изменениями.

30.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Технология Borland
Имеется интегрированный комплекс инструментальных средств,
реализующих управление полным жизненным циклом приложений
(Application Life Cycle Management, ALM).
Определение требований реализуется с помощью системы управления
требованиями CaliberRM
Сущность концепции ALM сосредоточена в системе управления
конфигурацией и изменениями:
именно она объединяет основные фазы ЖЦ ПО.
Такой системой является StarTeam, разработанная компанией Starbase.
Она выполняет функции контроля версий, управления изменениями,
отслеживания дефектов, управления требованиями (в интеграции с
CaliberRM), управления потоком задач и управления проектом.

31.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Технология Borland
Имеется средство анализа и проектирования Together ControlCenter
разработано компанией TogetherSoft.
В основе его применения лежит один из вариантов подхода "Быстрой
разработки ПО" под названием Feature Driven Development (FDD)
Together ControlCenter - интегрированная среда проектирования и
разработки, поддерживающая визуальное моделирование на UML с
последующим написанием приложений для платформ J2EE (Java) и .Net (С#,
C++ и Visual Basic).
В системе реализована технология LiveSource, которая обеспечивает
синхронизацию между проектом приложения и изменениями.

32.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Технология Borland
В технологии Borland выделяется три уровня интеграции.
Функциональная (touch-point) интеграция позволяет обратиться из одной
системы к функциям другой, выбрав соответствующий пункт меню.
Такая интеграция дает возможность разделять информацию между
системами, но не обеспечивает единого рабочего пространства, вынуждает
пользователя переключать окна и приводит к дублированию процессов
управления структурой проекта.
Встроенная (embedded) интеграция обеспечивает работу с одной системой
непосредственно в среде другой. Например, не выходя из среды
разработки Jbuilder, можно просматривать графики производительности,
которые создает система Optimizeit.
Самый высокий уровень интеграции - синергетический (synergistic),
позволяющий сочетать функции двух различных продуктов незаметно для
разработчиков.

33.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Технология Computer Associates
Имеется комплекс инструментальных средств поддержки различных
процессов ЖЦ ПО:
AllFusion Modeling Suite - интегрированный комплекс CASEсредств [16], включающий следующие продукты:
o
AllFusion Process Modeler (BPwin) - функциональное
моделирование;
o
AllFusion ERwin Data Modeler (ERwin) - моделирование
данных;
o
AllFusion Component Modeler (Paradigm Plus) - объектноориентированный анализ и проектирование с использованием
UML и возможностью генерации кода;
o
AllFusion Model Manager (Model Mart) - организация
совместной работы команды разработчиков;
o
AllFusion Data Model Validator (ERwin Examiner) - проверка
структуры и качества моделей данных.
AllFusion Change Management Suite - комплекс средств управления
конфигурацией и изменениями.
AllFusion Process Management Suite - средства управления
процессами и проектами для различных типов приложений.

34.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
Технология Computer Associates
Для управления групповой разработкой используется средство Model Mart,
обеспечивающее многопользовательский доступ к моделям, созданным с
помощью ERwin и BPwin.
Модели хранятся на центральном сервере и доступны для всех участников
группы проектирования.
Model Mart удовлетворяет ряду требований, предъявляемым к средствам
управления разработкой крупных систем, а именно:
Совместное моделирование.
Создание библиотек решений.
Управление доступом.