Вопросы к главе 1

1. Дайте определение термина «модель»

1. Для чего нужны модели?

2. Что такое «моделирование»?

3. Какие существуют виды моделирования?

4. Какие особенности характерны для современных проектов ИС?

5. Что понимается под «моделью предметной области»?

6. Что такое «язык моделирования»?

7. Какие знания необходимы аналитику, исследующему состояние предприятия?

8. Перечислите уровни анализа, соответствующие стадиям создания ИС.

Глава 2. Концептуальные основы case-технологий § 2.1. Понятие case-технологии

Расшифровка аббревиатуры CASE: Computer Aided Software Engineering, что можно перевести на русский, примерно, как разработка программного обеспечения с помощью компьютера.

В соответствии с ГОСТ 19781-90 Программное обеспечение (ПО) – совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для их эксплуатации.

Очевидно, что программное обеспечение бывает разное. В частности, оно может быть прикладным и системным.

Когда речь идет о ПО, то его можно подразделить на простое и сложное. Чтобы не спорить о терминах, договоримся о следующем: простым будем называть ПО, которое задумывается, разрабатывается, сопровождается и используется одним и тем же человеком. Ну, а сложное программное обеспечение разрабатывается коллективом разработчиков. В литературе сейчас уже практически общепризнано, что применение CASE-средств оправдано (целесообразно) именно при разработке сложного ПО, когда в одной и той же работе задействованы несколько человек, и когда ставится задача повысить производительность труда, улучшить качество программных продуктов, поддержать унифицированный и согласованный стиль работы и т. д., и т. п.

Для того чтобы упростить процесс разработки программного обеспечения информационных систем, в 70-х и 80-х годах была создана и достаточно широко применялась структурная методология, предоставляющая в распоряжение разработчиков строгие формализованные методы описания ИС и принимаемых технических решений. Методология эта основана на наглядной графической технике: для описания различного рода моделей ИС используются схемы и диаграммы. Наглядность и строгость средств структурного анализа позволяла разработчикам и будущим пользователям системы с самого начала неформально участвовать в ее создании, обсуждать и закреплять понимание основных технических решений.

Однако широкое применение этой методологии и следование ее рекомендациям при разработке конкретных информационных систем встречалось достаточно редко, поскольку при неавтоматизированной (ручной) разработке это практически невозможно. Действительно, вручную очень трудно разработать и графически представить строгие формальные спецификации системы, проверить их на полноту и непротиворечивость, и тем более изменить. Если все же удается создать строгую систему проектных документов, то ее переработка при появлении серьезных изменений практически неосуществима. Ручная разработка обычно порождала следующие проблемы:

• неадекватная спецификация требований;

• неспособность обнаруживать ошибки в проектных решениях;

• низкое качество документации, снижающее эксплуатационные качества;

• затяжной цикл и неудовлетворительные результаты тестирования.

Еще одна проблема разработки заключалась в следующем: разработчики информационных систем исторически всегда стояли последними в ряду тех, кто использовал компьютерные технологии для повышения качества, надежности и производительности в своей собственной работе (феномен "сапожника без сапог").

Перечисленные факторы способствовали появлению программно-технологических средств специального класса - CASE-средств, реализующих CASE-технологию создания и сопровождения ИС.

Термин CASE используется в настоящее время в весьма широком смысле. Первоначально значение термина CASE было ограничено вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения (ПО), но в настоящее время оно приобрело новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных информационных систем в целом.

Теперь под термином CASE-средства понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения ИС, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного ПО (приложений) и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы. CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют полную среду разработки ИС.

Появлению CASE-технологии и CASE-средств предшествовали исследования в области методологии программирования. Программирование обрело черты системного подхода с разработкой и внедрением языков высокого уровня, методов структурного и модульного программирования, языков проектирования и средств их поддержки, формальных и неформальных языков описаний системных требований и спецификаций и т.д. Кроме того, появлению CASE-технологии способствовали и такие факторы, как:

• подготовка аналитиков и программистов, восприимчивых к концепциям модульного и структурного программирования;

• широкое внедрение и постоянный рост производительности компьютеров, позволившие использовать эффективные графические средства и автоматизировать большинство этапов проектирования;

• внедрение сетевой технологии, предоставившей возможность объединения усилий отдельных исполнителей в единый процесс проектирования путем использования разделяемой базы данных, содержащей необходимую информацию о проекте.

CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

CASE-системы появились во второй половине 80-х годов на рынке и стали быстро завоевывать популярность. Основные положения этих методологии можно сформулировать следующим образом:

1. Основополагающей концепцией является построение логической (не физической) модели системы при помощи графических методов, которые дали бы возможность пользователям, аналитикам и проектировщикам получить ясную и общую картину системы, уяснить, как сочетаются между собой компоненты системы и как будут удовлетворены потребности пользователя.

2. Эта методология предполагает построение системы сверху вниз за счет последовательной детализации: вначале получают диаграмму потоков данных всей системы, далее разрабатывают детализированные диаграммы потоков данных, затем определяют детали структур данных и логики процессов, вслед за этим переходят к проектированию модульной структуры и т.д.

3. Анализ производится сверху вниз, проектирование производится сверху вниз, разработка производится сверху вниз и тестирование производится сверху вниз.

4. Хорошая разработка включает итерацию, то есть следует быть готовыми уточнить логическую модель и физический проект с учетом информации, получаемой при использовании первой версии модели или проекта.

В современных CASE-пакетах используются практически все известные методологии проектирования (свыше 90 методов, при этом наибольшее распространение получили методологии SADT, структурного системного анализа, структурного системного анализа Гейна-Сарсона, структурного проектирования Йордана, методологии моделирования данных, структурного анализа Де Марко). Существуют CASE-пакеты, не поддерживающие ни одной методологии (строго ориентированные средства управления проектом), а также средства, независимые от методологий (способные к адаптации к любым методам).