«CASE-технологии» Хорошева Е.Р., профессор кафедры ИСПИ Лекция 2 по дисциплине «Информационные технологии»
Информационная технология (ИТ) – сочетание процедур, реализующих функции сбора, получения, накопления, хранения, обработки, анализа и передачи информации в организационной структуре с использованием средств вычислительной техники для решения управленческих задач экономического объекта. Информационная технология основной элемент информационной системы управления в экономическом объекте, каким является любая организация (предприятие, фирма, корпорация и т.д.). Целью ИТ является производство информации для ее анализа человеком и принятие на его основе управленческого решения.
Особенности информационных технологий: целью процесса является получение информации; предмет процесса (предмет обработки) данные; средства осуществления процесса это различные вычислительные комплексы (программные, аппаратные, программно-аппаратные); процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с выбранной предметной областью; управляющие воздействия на процессы осуществляются лицами, принимающими решения; критериями оптимальности процесса служат своевременность доставки информации пользователям, ее надежность, достоверность, полнота.
Структура ИТ – это внутренняя организация, представляющая собой взаимосвязи образующих ее компонентов, объединенных в две большие группы: опорную технологию и базу знаний. Предметная область Функциональные процессы Модели предметной области Информационная технология Опорная технология База знаний Аппаратные средства Системные и инструм. средства База данных Пользовательский интерфейс Информационно-технологические процессы
Предметная область – часть реального мира, т.е. часть экономической системы (предприятие, фирма, корпорация и т.д.). Функциональные процессы: планирование - функция, определяющая цель функционирования экономической системы на различные периоды времени (стратегическое, тактическое, оперативное планирование); учет - функция, отображающая состояние объекта управления в результате выполнения хозяйственных процессов; контроль - функция, с помощью которой определяется отклонение учетных данных от плановых целей и нормативов; оперативное управление - функция, осуществляющая регулирование всех хозяйственных процессов с целью исключения возникающих отклонений в плановых и учетных данных; анализ - функция, определяющая тенденции в работе экономической системы и резервы, которые учитываются при планировании на следующий временной период.
Модели предметной области – совокупность описаний предметной области и протекающих в ней функциональных процессов, обеспечивающая взаимопонимание между пользователями: специалистами и разработчиками. Опорная технология – совокупность аппаратных средств автоматизации и инструментального программного обеспечения, на основе которых реализуются подсистемы хранения и переработки информации. Системные и инструментальные средства – системное программное обеспечение (операционная система, СУБД) и инструментальное программное обеспечение (алгоритмические языки, системы программирования, языки спецификаций, технология программирования). База знаний – совокупность знаний, хранящихся в памяти ПЭВМ, включает базу данных и интерфейс пользователя (средство связи пользователя с ПЭВМ).
CASE-технологии CASE-технология представляет собой совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем и поддерживается комплексом взаимоувязанных средств автоматизации. CASE-технология - это инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и программистов, заменяющий бумагу и карандаш компьютером, автоматизируя процесс проектирования и разработки ПО. При использовании методологий структурного анализа появился ряд ограничений (сложность понимания, большая трудоемкость и стоимость использования, неудобство внесения изменений в проектные спецификации и т.д.) С самого начала CASE-технологии и развивались с целью преодоления этих ограничений путем автоматизации процессов анализа и интеграции поддерживающих средств.
Возможности CASE-технологий Единый графический язык. CASE-технологии обеспечивают всех участников проекта, включая заказчиков, единым строгим, наглядным и интуитивно понятным графическим языком, позволяющим получать обозримые компоненты с простой и ясной структурой. При этом программы представляются двумерными схемами (которые проще в использовании, чем многостраничные описания), позволяющими заказчику участвовать в процессе разработки, а разработчикам - общаться с экспертами предметной области, разделять деятельность системных аналитиков, проектировщиков и программистов, облегчая им защиту проекта перед руководством, а также обеспечивая легкость сопровождения и внесения изменений в систему.
Единая БД проекта. Основа CASE-технологии - использование базы данных проекта (репозитория) для хранения всей информации о проекте, которая может разделяться между разработчиками в соответствии с их правами доступа. Содержимое репозитория включает не только информационные объекты различных типов, но и отношения между их компонентами, а также правила использования или обработки этих компонентов. Репозиторий может хранить свыше 100 типов объектов: структурные диаграммы, определения экранов и меню, проекты отчетов, описания данных, логика обработки, модели данных, их организации и обработки, исходные коды, элементы данных и т. п. Интеграция средств. На основе репозитория осуществляется интеграция CASE- средств и разделение системной информации между разработчиками. При этом возможности репозитория обеспечивают несколько уровней интеграции: общий пользовательский интерфейс по всем средствам, передачу данных между средствами, интеграцию этапов разработки через единую систему представления фаз жизненного цикла, передачу данных и средств между различными платформами.
Поддержка коллективной разработки и управления проектом. CASE-технология поддерживает групповую работу над проектом, обеспечивая возможность работы в сети, экспорт-импорт любых фрагментов проекта для их развития и/или модификации, а также планирование, контроль, руководство и взаимодействие, т. е. Функции, необходимые в процессе разработки и сопровождения проектов. Эти функции также реализуются на основе репозитория. В частности, через репозиторий может осуществляться контроль безопасности (ограничения и привилегии доступа), контроль версий и изменений и др. Макетирование. CASE-технология дает возможность быстро строить макеты (прототипы) будущей системы, что позволяет заказчику на ранних этапах разработки оценить, насколько она приемлема для будущих пользователей и устраивает его.
Генерация документации. Вся документация по проекту генерируется автоматически на базе репозитория (как правило, в соответствии с требованиями действующих стандартов). Несомненное достоинство CASE-технологии заключается в том, что документация всегда отвечает текущему состоянию дел, поскольку любые изменения в проекте автоматически отражаются в репозитории (известно, что при традиционных подходах к разработке ПО документация в лучшем случае запаздывает, а ряд модификаций вообще не находит в ней отражения). Верификация проекта CASE-технология обеспечивает автоматическую верификацию и контроль проекта на полноту и состоятельность на ранних этапах разработки, что влияет на успех разработки в целом - по статистическим данным анализа пяти крупных проектов фирмы TRW (США) ошибки проектирования и кодирования составляют соответственно 64% и 32% от общего числа ошибок, а ошибки проектирования в 100 раз труднее обнаружить на этапе сопровождения ПО, чем на этапе анализа требований.
Автоматическая генерация объектного кода. Генерация программ в машинном коде осуществляется на основе репозитория и позволяет автоматически построить до 85-90% объектного кода или текстов на языках высокого уровня. Сопровождение и реинжиниринг. Сопровождение системы в рамках CASE-технологии характеризуется сопровождением проекта, а не программных кодов. Средства реинжиниринга и обратного инжиниринга позволяют создавать модель системы из ее кодов и интегрировать полученные модели в проект, автоматически обновлять документацию при изменении кодов и т. п.
При использовании CASE-технологий изменяются все фазы жизненного цикла ИС, причем наибольшие изменения касаются фаз анализа и проектирования Традиционная технология разработки Разработка с помощью CASE- технологий Основные усилия - на кодирование и тестирование Основные усилия - на анализ и проектирование "Бумажные" спецификации Быстрое итеративное макетирование Ручное кодирование Автоматическая генерация машинного кода Тестирование ПО Автоматический контроль проекта Сопровождение программного кода Сопровождение проекта Анализ ПроектированиеПрограммирование Тестирование 20%15%20%45% 30% 15%25% 40% 5%15%
Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования ИС: от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл ПО. В разряд CASE-средств попадают как относительно дешевые системы для персональных компьютеров с весьма ограниченными возможностями, так и дорогостоящие системы для неоднородных вычислительных платформ и операционных сред. Так, современный рынок программных средств насчитывает около 300 различных CASE-средств, наиболее мощные из которых так или иначе используются практически всеми ведущими западными фирмами.
ПОЛНЫЙ КОМПЛЕКС CASE-СРЕДСТВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ ПОДДЕРЖКУ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПО, СОДЕРЖИТ СЛЕДУЮЩИЕ КОМПОНЕНТЫ: репозиторий, являющийся основой CASE-средства. Он должен обеспечивать хранение версий проекта и его отдельных компонентов, синхронизацию поступления информации от различных разработчиков при групповой разработке, контроль метаданных на полноту и непротиворечивость; графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм (потоков данных, "сущность-связь" и др.), образующих модели ИС; средства разработки приложений, включая языки 4GL и генераторы кодов; средства конфигурационного управления; средства документирования; средства тестирования; средства управления проектом; средства реинжиниринга.
Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ. Классификация по применяемым методологиям и моделям систем и баз данных (БД); Классификация по степени интегрированности с системами управления базами данных (СУБД); Классификация по доступным платформам.
средства анализа (Upper CASE), предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (Design/IDEF, BPwin); средства анализа и проектирования (Middle CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun, PRO-IV, CASE.Аналитик, ARIS). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;
средства проектирования БД, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. К ним относятся ERwin, S-Designor и DataBase Designer (ORACLE). Средства проектирования баз данных имеются также в составе CASE-средств Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и PRO-IV средства разработки приложений. К ним относятся средства 4GL (Uniface, JAM, PowerBuilder, Developer/2000, New Era, SQLWindows, Delphi и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично - в Silverrun;
средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно- ориентированные CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose, Object Team).
20
21
22
23
24 НАЗНАЧЕНИЕ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ARIS
AllFusion Modeling Suite - линейка интегрированных средств моделирования (CASE) CASE-средства Computer Associates позволяют моделировать бизнес-процессы, базы данных, компоненты программного обеспечения, деятельность и структуру организаций. Закономерный результат применения CASE-средств - оптимизация систем, снижение расходов, повышение эффективности, снижение вероятности ошибок и т.д. Продукты Computer Associates - одни из лидеров на этом рынке. Программные продукты, входящие в Suite: AllFusion Process Modeler (BPwin)AllFusion Process Modeler (BPwin) - моделирование бизнес-процессов AllFusion ERwin Data Modeler (ERwin)AllFusion ERwin Data Modeler (ERwin) - моделирование данных AllFusion Data Model Validator (ERwin Examiner)AllFusion Data Model Validator (ERwin Examiner) - проверка моделей данных AllFusion Model Manager (ModelMart)AllFusion Model Manager (ModelMart) - сервер для совместной работы пользователей ERwin и/или BPwin AllFusion Component Modeler (Paradigm Plus)AllFusion Component Modeler (Paradigm Plus) - моделирование компонентов ПО Дополнительно: AllFusion Model NavigatorAllFusion Model Navigator - просмотр моделей, созданных в Data Modeler и Process Modeler
AllFusion Process Modeler (ранее: BPwin) AllFusion Process Modeler - ведущий инструмент визуального моделирования бизнес-процессов. Дает возможность наглядно представить любую деятельность или структуру в виде модели, что позволит оптимизировать работу организации, проверить ее на соответствие стандартам ISO9000, спроектировать оргструктуру, снизить издержки, исключить ненужные операции, повысить гибкость и эффективность. Являясь стандартом де-факто, BPwin поддерживает сразу три нотации моделирования: IDEF0 (федеральный стандарт США), IDEF3 и DFD.
КОМУ НУЖЕН ALLFUSION ERWIN DATA MODELER: ВСЕМ КОМПАНИЯМ, РАЗРАБАТЫВАЮЩИМ И ИСПОЛЬЗУЮЩИМ БАЗЫ ДАННЫХ. АДМИНИСТРАТОРАМ БАЗ ДАННЫХ, СИСТЕМНЫМ АНАЛИТИКАМ, ПРОЕКТИРОВЩИКАМ БД, РАЗРАБОТЧИКАМ, РУКОВОДИТЕЛЯМ ПРОЕКТОВ. поддерживается прямое (создание БД на основе модели) и обратное (генерация модели по имеющейся базе данных) проектирование для 20 типов СУБД. увеличивает производительность труда благодаря удобному интерфейсу и автоматизации рутинных процедур. поддерживает методологию структурного моделирования SADT и следующие нотации: IDEF1 х, IE, Dimensional (последняя - для проектирования хранилищ данных).IDEF1 х ERwin является стандартом де-факто поддерживает 20 различных СУБД: настольные, реляционные и специализированные СУБД, предназначенные для создания хранилищ данных.СУБД интегрирован линейкой продуктов Computer Associates для поддержки всех стадий разработки ИС, CASE-средствами Oracle Designer, Rational Rose, средствами разработки и др.Computer Associates позволяет повторно использовать компоненты созданных ранее моделей, а также использовать наработки других разработчиков. Повышается эффективность! возможна совместная работа группы проектировщиков с одними и теми же моделями (с помощью AllFusion Model Manager 4.1). AllFusion Model Manager 4.1 позволяет переносить структуру БД (не сами данные!) из СУБД одного типа СУБД в другой позволяет документировать структуру БД. продукт легко освоить. в России тысячи пользователей ERwin. продукт можно использовать на всех стадиях жизненного цикла баз данных: пр и проектировании, разработке, тестировании и поддержке.
RATIONAL ROSE - ПОПУЛЯРНОЕ СРЕДСТВО ВИЗУАЛЬНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ КОМПАНИИ RATIONAL SOFTWARE CORP. Работа продукта основана на универсальном языке моделирования UML (Universal Modeling Language). Благодаря уникальному языку моделирования Rational Rose способен решать практически любые задачи в проектировании информационных систем: от анализа бизнес процессов до кодогенерации на определенном языке программирования. Только Rose позволяет разрабатывать как высокоуровневые, так и низкоуровневые модели, осуществляя тем самым либо абстрактное проектирование, либо логическое. Rational Rose позволяет разрабатывать проектную документацию в виде диаграмм и спецификаций, а также генерировать программные коды на С++, также данное Case- средство содержит средства реинженеринга, обеспечивающие повторное использование программных компонент в новых проектах. Rational Unified Process представляет собой методологию, упорядочивающую жизненный цикл программного обеспечения с распределением ответственности между исполнителями. В конечном итоге такая методология позволяет наладить производство высококачественного, отвечающего требованиям пользователя программного обеспечения и при этом полностью соблюсти установленный план и бюджет. Как и любое современное CASE средство, данная система поддерживает все стадии жизненного цикла ПО и предоставляет пользователю широкий спектр функций для анализа, проектирования, построения и сопровождения ПО. При этом используются объектно- ориентированные технологии и широко применяются графические модели. Таким образом, можно сделать вывод о том, что Rational Rose поддерживает все этапы жизненного цикла программного обеспечения от этапа анализа и, заканчивая тестированием, а также обеспечивает эволюционность его развития.
В СОСТАВ RATIONAL SUITE, КРОМЕ САМОЙ ТЕХНОЛОГИИ RUP КАК ПРОДУКТА, ВХОДЯТ СЛЕДУЮЩИЕ КОМПОНЕНТЫ: Rational Rose - средство визуального моделирования (анализа и проектирования), использующее язык UML; Rational XDE - средство анализа и проектирования, интегрируемое с платформами MS Visual Studio.NET и IBM WebSphere Studio Application Developer; организации совместной работы группы разработчиков. Оно позволяет команде разработчиков создавать, структурировать, устанавливать приоритеты, отслеживать, контролировать изменения требований, возникающих на любом этапе разработки компонентов приложения; Rational Rapid Developer - средство быстрой разработки приложений на платформе Java 2 Enterprise Edition; Rational ClearCase - средство управления конфигурацией ПО; Rational SoDA - средство автоматической генерации проектной документации; Rational ClearQuest - средство для управления изменениями и отслеживания дефектов в проекте на основе средств и Web; Rational Quantify - средство количественного определения узких мест, влияющих на общую эффективность работы программы; Rational Purify - средство для локализации трудно обнаруживаемых ошибок времени выполнения программы; Rational PureCoverage - средство идентификации участков кода, пропущенных при тестировании; Rational TestManager - средство планирования функционального и нагрузочного тестирования; Rational Robot - средство записи и воспроизведения тестовых сценариев; Rational TestFactory - средство тестирования надежности; Rational Quality Architect - средство генерации кода для тестирования.
IBM Rational Rose - популярное средство визуального моделирования, которое считается стандартом де-факто среди средств визуального проектирования приложений. Этот продукт входит в состав пакета IBM Rational Suite и предназначен для моделирования программных систем с использованием широкого круга инструментальных средств и платформ. Инструментальное средство IBM Rational Rose расширяет возможности моделирования программных систем, выходящих за рамки платформы J2EE и инструментальных средств моделирования в составе IBM Rational Professional Bundle. Являясь простым и мощным решением для визуальной разработки информационных систем любого класса, Rational Rose позволяет создавать, изменять и проверять корректность модели. Rational Rose объединяет команду разработчиков на базе универсального языка моделирования UML, который определяет стандартную графическую символику для описания архитектуры ПО. Любые участники проекта - аналитики, специалисты по моделированию, разработчики и другие - могут использовать модели, построенные в Rational Rose, для большей эффективности создания конечного продукта. Редакции IBM Rational Rose: IBM Rational Rose Data Modeler IBM Rational Rose Developer for Java IBM Rational Rose Technical Developer IBM Rational Rose Modeler IBM Rational Rose Developer for UNIX IBM Rational Rose Enterprise IBM Rational Rose Developer for VisualStudio
Компания IDS Scheer, входящая в группу компаний Software AG, мировой лидер в области инструментария и решений для управления бизнес-процессами и корпоративной эффективностью, глобальный провайдер услуг, основанных на собственных программных и методологических разработках, для процессно-ориентированной трансформации и организации бизнеса.входящая в группу компаний Software AG Эксперты IDS Scheer – носители know-how, где сочетаются методологические знания, отраслевой опыт и умение управлять процессами. Программная платформа ARIS обеспечивает IDS Scheer лидерство на мировом рынке средств анализа и оптимизации бизнес-процессов. Использование ARIS дает компаниям измеримое в конкретных цифрах повышение эффективности их бизнеса, какую бы платформу они ни выбрали.
48 Партнерское Соглашение Компании IDS Scheer и страны СНГ с ГОУ ВПО ВлГУ в рамках реализации Партнерской Программы ARIS Platform для образовательных учреждений. Программа ARIS Platform для Образовательных учреждений - социальная инициатива IDS SCHEER Россия и страны СНГ, призванная качественно повысить уровень образования в учебных учреждениях на территории стран Содружества Независимых Государств путем обеспечения доступа к инновационным технологиям мирового уровня в области совершенствования систем управления организаций. Ц ЕНТР КОМПЕТЕНЦИИ «У ПРАВЛЕНИЕ БИЗНЕС - ПРОЦЕССАМИ НА ARIS P LATFORM » В Л ГУ
51
52
53 Архитектура интегрированных систем (ARIS) – это целостный подход к разработке и анализу моделей бизнес-процессов. Два главных принципа ARIS-архитектуры: интеграция, основанная на объектном подходе, и наличие комплексной модели. Принцип интеграции следует из комплексного анализа бизнес- процессов, который требует построения моделей бизнес- процессов, содержащих все основные особенности и свойства бизнес-процессов. В результате получается комплексная модель, которая разделена на индивидуальные описания для уменьшения сложности, причем связи между этими описаниями включаются в общую модель и подсоединяются к общему анализу цепочек бизнес-процессов без избыточности.
54 ARIS является концепцией для документирования знаний и интеграции множества различных методов от документации бизнес-процесса до документации прикладных систем, реализующих бизнес-процессы. ARIS является концепцией для документирования знаний и интеграции множества различных методов от документации бизнес-процесса до документации прикладных систем, реализующих бизнес-процессы. Для того чтобы описать 80 % всех проектов, требуются только несколько основных базовых методов (определение требований). Для того чтобы описать 80 % всех проектов, требуются только несколько основных базовых методов (определение требований).