Аннотация
Целью данного обзора является введение в особенности современных методов и средств проектирования информационных систем, основанных на использовании CASE-технологии. Читатель должен получить возможность принятия обоснованного, а не волевого решения относительно использования этих технологий. Приводимые в обзоре рекомендации могут способствовать успешному внедрению CASE-средств и уменьшить риск неправильных инвестиций.
Несмотря на высокие потенциальные возможности CASE-технологии (увеличение производительности труда, улучшение качества программных продуктов, поддержка унифицированного и согласованного стиля работы) далеко не все разработчики информационных систем, использующие CASE-средства, достигают ожидаемых результатов.
Существуют различные причины возможных неудач, но, видимо, основной причиной является неадекватное понимание сути программирования информационных систем и применения CASE-средств. Необходимо понимать, что процесс проектирования и разработки информационной системы на основе CASE-технологии не может быть подобен процессу приготовления пищи по поваренной книге. Всегда следует быть готовым к новым трудностям, связанным с освоением новой технологии, последовательно преодолевать эти трудности и последовательно добиваться нужных результатов.
Обзор предназначен для начинающих и опытных разработчиков информационных систем, для руководителей проектов и системных аналитиков.
- Введение
-
1. Основы методологии проектирования ИС
- 1.1. Жизненный цикл по ИС
- 1.2. Модели жизненного цикла ПО
-
1.3. Методологии и технологии проектирования ИС
- 1.3.1. Общие требования к методологии и технологии
- 1.3.2. Методология RAD
-
2. Структурный подход к проектированию ИС
- 2.1. Сущность структурного подхода
-
2.2. Методология функционального моделирования SADT
- 2.2.1. Состав функциональной модели
- 2.2.2. Иерархия диаграмм
- 2.2.3. Типы связей между функциями
-
2.3. Моделирование потоков данных (процессов)
- 2.3.1. Внешние сущности
- 2.3.2. Системы и подсистемы
- 2.3.3. Процессы
- 2.3.4. Накопители данных
- 2.3.5. Потоки данных
- 2.3.6. Построение иерархии диаграмм потоков данных
-
2.4. Моделирование данных
- 2.4.1. Case-метод Баркера
- 2.4.2. Методология IDEF1
- 2.4.3. Подход, используемый в CASE-средстве Vantage Team Builder
-
2.5. Пример использования структурного подхода
- 2.5.1. Описание предметной области
- 2.5.2. Организация проекта
-
3. Программные средства поддержки жизненного цикла ПО
-
3.1. Методологии проектирования ПО как программные продукты. Методология DATARUN и инструментальное средство SE Companion
- 3.1.1. Методология DATARUN
- 3.1.2. Инструментальное средство SE Companion
- 3.2. CASE-средства. Общая характеристика и классификация
-
3.1. Методологии проектирования ПО как программные продукты. Методология DATARUN и инструментальное средство SE Companion
-
4. Технология внедрения CASE-средств
-
4.1. Определение потребностей в CASE-средствах
- 4.1.1. Анализ возможностей организации
- 4.1.2. Определение организационных потребностей
- 4.1.3. Анализ рынка CASE-средств
- 4.1.4. Определение критериев успешного внедрения
- 4.1.5. Разработка стратегии внедрения CASE-средств
-
4.2. Оценка и выбор CASE-средств
- 4.2.1. Общие сведения
- 4.2.2. Процесс оценки
- 4.2.3. Процесс выбора
-
4.2.4. Критерии оценки и выбора
- 4.2.4.1. Надежность
- 4.2.4.2. Простота использования
- 4.2.4.3. Эффективность
- 4.2.4.4. Сопровождаемость
- 4.2.4.5. Переносимость
- 4.2.4.6. Общие критерии
- 4.2.5. Пример подхода к определению критериев выбора CASE-средств
- 4.3. Выполнение пилотного проекта
- 4.4. Переход к практическому использованию CASE-средств
-
4.1. Определение потребностей в CASE-средствах
-
5. Характеристики CASE-средств
-
5.1. Silverrun+JAM
- 5.1.1. Silverrun
- 5.1.2. JAM
-
5.2. Vantage Team Builder (Westmount I-CASE) + Uniface
- 5.2.1. Vantage Team Builder (Westmount I-CASE)
- 5.2.2. Uniface
- 5.3. Designer/2000 + Developer/2000
- 5.4. Локальные средства (ERwin, BPwin, S-Designor, CASE.Аналитик)
- 5.5. Объектно-ориентированные CASE-средства (Rational Rose)
-
5.6. Вспомогательные средства поддержки жизненного цикла ПО
- 5.6.1. Средства конфигурационного управления
- 5.6.2. Средства документирования
- 5.6.3. Средства тестирования
-
5.1. Silverrun+JAM
- Фирмы-поставщики CASE-средств
AllFusion Modeling Suite
AllFusion Modeling Suite (ранее: ERwin Modeling Suite) — интегрированный комплекс CASE-средств, обеспечивающий все потребности компаний-разработчиков ПО. Данный пакет служит для проектирования и анализа баз данных, бизнес-процессов и информационных систем и включает продукты: AllFusion Process Modeler (ранее: BPwin), AllFusion ERwin Data Modeler (ранее: ERwin), AllFusion Data Model Validator (ERwin Examiner), AllFusion Model Manager (ранее: ModelMart), AllFusion Component Modeler (Paradigm Plus), использование которых позволяет сократить расходы и повысить продуктивность процесса разработки.
|
AllFusion Process Modeler (ранее: BPwin) — ведущий инструмент для моделирования |
|
AllFusion ERwin Data Modeler (ранее: ERwin) — лидер среди средств моделирования |
|
AllFusion Data Model Validator (ранее: ERwin Examiner) – инструмент для |
|
AllFusion Model Manager (ранее: ModelMart) — среда для работы группы проектировщиков на ERwin и BPwin. Обеспечивает совместный доступ и редактирование моделей, повышая эффективность и скорость работы проектировщиков, |
|
AllFusion Component Modeler (ранее: Paradigm Plus) — мощное CASE-средство для моделирования компонентов программного обеспечения и генерации объектного кода приложений на основе созданных моделей. Продукт можно использовать как при создании новых приложений, так и при изменении или объединении существующих. Благодаря интеграции с BPwin есть возможность использования функциональной модели вместе с объектной. Paradigm Plus поддерживает около десятка стандартных нотаций, таких как UML и Booch, интегрируется с технологиями COM/DCOM, CORBAPlus, Visibroker и др., продуктами CA, Microsoft, Rational Software и др.Подробная информация о продукте |
IBM Rational Software Modeler
IBM Rational Software Modeler — визуальный инструмент моделирования и проектирования, который позволяет пользователям четко документировать эти различные представления системы и доводить их до сведения заинтересованных лиц.Подробная информация о продукте
IBM Rational Software Architect
IBM Rational Software Architect — новое средство проектирования и разработки, которое поможет архитекторам более эффективно определять и поддерживать все аспекты архитектурных решений при разработке программного обеспечения.Подробная информация о продукте
Oracle Designer
Oracle Designer (входит в Oracle9i Developer Suite) — высоко функциональное средство проектирования программных систем и баз данных, реализующее технологию CASE и собственную методологию Oracle — «CDM». Позволяет команде разработчиков полностью провести проект, начиная от анализа бизнес-процессов через моделирование к генерации кода и получению прототипа, а в дальнейшем и окончательного продукта. Сложное CASE-средство, имеет смысл использовать при ориентации на линейку продуктов Oracle. Подробная информация о продукте
За дополнительной информацией обращайтесь в компанию Interface Ltd.
|
INTERFACE Ltd. |
|
Классификация CASE-средств
В зависимости от того, на каком этапе проектирования баз данных используются CASE-средства, их относят к:
- CASE-средствам верхнего уровня. Их задействуют на начальных этапах проектирования, когда требуется выполнить анализ поставленной задачи, поставить цели и определить приоритеты, представить необходимую информацию в виде диаграмм и деревьев решений;
- CASE-средствам нижнего уровня. С помощью этих средств выполняются заключительные этапы проектирования БД, проводятся собственно проектирование, написание кода, тестирование и внедрение программного обеспечения поддержки информационных систем.
- интегрированным CASE-средствам, которые дают возможность выполнять все этапы проектирования БД благодаря наличию функций верхнего и нижнего уровней.
Обучение проектированию баз данных с помощью CASE-средств доступно для всех желающих в рамках профессиональной подготовки по «Инструментальные средства бизнес-аналитики», которую проводит ВШБИ НИУ ВШЭ. Записаться на обучение по данному курсу можно на нашем сайте.
Назначение CASE-средств
Учитывая постоянный рост требований, сильно увеличивается сложность современных информационных систем. Можно выделить следующие особенности крупных существующих информационных систем:
- сложность описания;
- наличие совокупности тесно взаимодействующих компонентов;
- отсутствие прямых аналогов, ограничивающее возможность использования каких-либо типовых проектных решений и прикладных систем;
- необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений;
- функционирование в неоднородной среде на нескольких аппаратных платформах;
- разобщенность и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;
- существенная временная протяженность проекта разработки.
Создание всей требуемой проектной документации вручную является крайне сложной задачей, а редактирование созданного пакета документов влечёт за собой ещё большие трудности. В связи с этим, можновыявить следующие проблемы, возникающие при ручном процессе проектирования:
- неадекватная спецификация требований;
- неспособность обнаруживать ошибки в проектных решениях;
- низкое качество документации, снижающее эксплуатационные качества;
- затяжной цикл и неудовлетворительные результаты тестирования.
Существенное подспорье в решении подобных проблем вносят CASE-средства (Computer Aided Software
Engineering). Под CASE-средством понимается специальное программное обеспечение, поддерживающее
процессы создания и сопровождения информационных систем: анализ и формулировка требований, проектирование прикладного программного обеспечения и баз данных, генерация кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы.
Полная среда разработки информационной системы представляет из себя совокупность используемых
CASE-средств, системного программного обеспечения и технических средств.
Следует заметить, что CASE-средства далеко не всегда сразу же дают ожидаемый эффект, кроме того,
реальный бюджет, требуемый на внедрение, в большинстве случаев существенно превышает их рыноч-
ную стоимость.
Чтобы увеличить шансы на успешное внедрение CASE-средства, необходимо руководствоваться
тремя аспектами:
- технология (ограниченность существующих возможностей);
- культура (готовность к внедрению новых процессов);
- управление (четкое руководство важными этапами и процессами внедрения).
Недостаток внимания к какому-либо аспекту может негативным образов сказаться на успешности
процесса внедрения, даже, несмотря на скрупулёзное следование существующим рекомендациям.
Проектирование баз данных с помощью CASE-средств
К ключевым понятиям проектирования баз данных относятся:
- CASE-технологии — программная основа CASE-средств, применяемая для разработки и поддержки процессов жизненных циклов ПО, используемых в моделировании данных и генерации схем баз данных. Чаще всего программные коды в CASE-технологиях пишутся на языке SQL;
- концептуальное проектирование — построение обобщенной, не имеющей конкретики, модели базы данных с описанием ее объектов и связей между ними;
- логическое проектирование — создание схемы базы данных с учетом специфики конкретной модели данных (но не конкретной СУБД). Например, для реляционной модели данных логическая схема БД будет содержать определенный набор таблиц и связей между ними;
- физическое проектирование — построение схемы базы данных под конкретную СУБД. При таком проектировании учитываются ограничения на именование объектов базы данных, ограничения на определенные типы данных, физические условия хранения данных в БД (разделение по файлам и устройствам), возможность доступа к БД.
При проектировании баз данных с помощью CASE-средств выделяются и анализируются определенные бизнес-процессы, для которых создается БД, определяются взаимосвязи их элементов, оптимизируется их инфраструктура. CASE-средства позволяют существенно сократить время на разработку БД и уменьшить количество ошибок в них.
Для создания баз данных под наиболее распространенные СУБД чаще всего используются следующие CASE-средства:
- ERwin (Logic Works) — CASE-инструмент для создания концептуальных и логических схем баз данных. Он позволяет редактировать различные наборы данных, представляя их в виде электронных таблиц, разрабатывать структуры баз данных, синхронизировать модели, скрипты и БД, настраивать шаблоны, выводить рабочую информацию в виде отчетов, строить удобные и понятные диаграммы, отображающие различные процессы в системе и взаимосвязи между ними;
- S-Designor (SDP) — графический CASE-инструмент для проектирования структуры реляционных БД. Он создает модели баз данных в два этапа — выстраивая концептуальную модель и затем преобразуя ее в физическую, причем в данном процессе разработки возможен как прямой, так и обратный переход между моделями. Данный инструмент позволяет проектировать базы данных под различные СУБД, в том числе под Oracle и MySQL;
- DataBase Designer (ORACLE) — интегрированная CASE-среда, которая позволяет анализировать предметную область создания БД, выполнять программирование и проектирование, проводить оценку и тестирование, осуществлять сопровождение, обеспечивать качество, управлять конфигурацией и проектом, разрабатывать и анализировать требования к информационной системе.
Возможности ERwin
Несмотря на то, что в последних версиях ERwin не поддерживаются средства функционального моделирования процессов, этот продукт обладает достаточно
большими возможностями по моделированию. Он позволяет представить модели данных бизнес процессов в виде, доступном для понимания как бизнес аналитикам,
так и разработчикам информационных систем.
CASE средство CA ERwin r9 обладает следующими возможностями, важными для моделирования бизнес процессов:
-
графическое представление комплексных структур данных. За счет графических средств ERwin можно в автоматическом режиме создавать модели, которые
обеспечивают наглядное представление всей структуры данных; -
применение стандартных элементов. В ERwin предусмотрен набор типовых моделей (референтные модели), которые позволяют повысить эффективность работы
и исключить ошибки дублирования информации; -
сравнение моделей данных и баз данных. За счет этого инструмента есть возможность провести автоматическое сравнение и синхронизацию элементов
бизнес процессов (из моделей данных) с элементами базы данных; -
интеграция с другими средствами моделирования. ERwin обладает широкими возможностями по экспорту/импорту моделей. За счет встроенных средств есть
возможность обмениваться моделями с другими средствами моделирования, в том числе, поддерживающих UML нотации.
Преимущества ERwin
Преимущества, предоставляемые ERwin, можно рассматривать по отношению к CASE средствам, направленным на моделирование
данных.
Пакет CA ERwin r9 обладает следующими преимуществами:
-
возможность взаимодействия пользователей. ERwin предоставляет различные возможности по обмену информацией между ролями внутри организации. За счет
web портала бизнес аналитики и технические специалисты могут получать доступ к моделям данных в понятных для них представлениях; -
стандартные представления элементов. Для обеспечения единства представления элементов моделей данных в ERwin используются стандартизованные
представления имен объектов, стандартизованные типы данных и стандартные образцы моделей (референтные модели); -
применение открытой архитектуры. ERwin обеспечивает широкие возможности по интеграции с другими инструментами моделирования процессов и разработки
информационных систем (более 120 различных инструментов); -
визуальное представление больших массивов данных. За счет мощной графической системы и системы навигации можно обеспечить графическое представление
моделей данных различной структуры и степени вложенности; -
совместная работа пользователей с репозиторием. Для эффективной совместной работы над моделями ERwin обеспечивает автоматический контроль версий,
управление доступом, управление конфликтами и изменением моделей.
Требования к аппаратному и системному ПО.
Для обеспечения работы информационной системы необходим персональный
компьютер с системными характеристиками:
· операционная система: Windows 98/Me/NT/2000/XP/Vista
· процессор: 1 Ггц
· память: система требует минимум 256 Мб оперативной памяти.
· управление: требуется клавиатура и мышь
· устройства чтения: 1 Гб свободного места на жестком диске для
установки и запуска системы
· печатающее устройство.
Заключение
В ходе выполнения курсовой работы было проведено проектирование информационной
системы «Авиазавода».
Проектирование выполнялось с использованием CASE-средств BPWin, ERWin и Rational Software.
Для того чтобы спроектировать базу данных и построить концептуальную
модель (на физическом и логическом уровне), сгенерированную далее в СУБД InterBase, было использовано CASE-средство ERWin.
Использованные средства декомпозиции бизнес-процессов позволили наглядно
отобразить структуру организации, выделить плюсы и минусы существующей системы
с целью дальнейшей оптимизации.
Также применялось CASE-средство
Rational Rose, посредством которого были созданы диаграмма
прецедентов, диаграмма активности, диаграмма последовательности и диаграмма
классов.
Информационная система разработана для авиазаводов. Она легка в
обращении, позволяет хранить большое количество сведений в одной базе данных,
экономит рабочее время за счет автоматизации некоторых процессов таких как,
учет стоимости работ, а также учет распределения работ по цехам. Таким образом,
разработанный проект информационной системы позволяет полностью
автоматизировать документооборот, тем самым облегчить процесс заполнения
документов, а значит, снизить количество ошибок, а также снизить затраты на
обработку информации.
Поэтому предлагаемая программа должна существенно упростить работу любого
авиазавода.
информационный документооборот авиазавод программный
Список использованной литературы
1. Каталог лучших рефератов сети:
// URL: www.allbest.ru (Дата обращения: 19.12.2013).
. Маклаков, С.В. BPWin и ERWin. CASE- средства
разработки информационных систем. — М.: «ДИАЛОГ — МИФИ «, 1999. —
256с.
. Трофимов С. UML Диаграммы в Rational Rose:
// URL: www.caseclub.ru/articles/rose2.html?next=51 (Дата
обращения 18.12.2013).
. Инфологическое моделирование: Модели баз данных:
// URL:
http://orloff.am.tpu.ru/data_base/kr1/infomodel.htm (Дата обращения
18.12.2013).
Приложение А
В таблице 1 показаны описания сущностей на физическом уровне. Также виден
тип данных каждого атрибута и какой атрибут является первичным ключом, а какой
внешним (PK — Primary Key, FK — Foreign Key).
Таблица
1 — Описание сущностей
|
Сущность |
Описание |
Физический уровень таблицы |
Атрибуты |
Поля |
Тип данных |
Ключ |
|
Цеха |
Помещения, в которых |
Shop |
Номер цеха Название цеха |
ID_shop |
INTEGER INTEGER |
PK |
|
Заказ |
Сотрудник заключает с |
Orders |
Код заказа Наименование |
ID_order |
CHAR CHAR DATE |
PK FK FK |
|
Клиент |
Предприятие или |
Customer |
Код клиента Название Адрес |
ID_ Customer |
INTEGER CHAR |
|
|
Деталь |
Деталь, необходимая для |
Detail |
Код детали Наименование |
ID_detail Name |
INTEGER CHAR |
PK FK FK |
|
Склад |
Помещение, в котором |
Stock |
Номер склада Адрес телефон |
Stock_number |
PK |
|
|
Поставщик |
Организация, которая |
Provider |
Код поставщика Название |
ID_provider Name |
INTEGER CHAR |
PK |
