Читайте также:
|
Большинство CASE-средств основано на парадигме метод/ нотация/средство. В таком контексте:
Метод - это систематическая процедура или техника генерации описаний компонентов ПО (проектирование потоков и структур данных, объектно-ориентированное проектирование).
Нотации предназначены для описания структуры системы, элементов данных этапов обработки и включают графы, диаграммы, таблицы, блок-схемы, формальные и естественные языки.
Средства - инструментарий для поддержки и усиления методов. Эти инструменты поддерживают работу пользователей при создании и редактировании графического проекта в интерактивном режиме, способствуют организации проекта в виде иерархии уровней абстракции, выполняют проверки соответствия компонентов.
Интегрированный CASE-пакет содержит четыре основных компонента:
1) Основой CASE-пакета являются средства централизованного хранения всей информации о проектируемом ПО в течение всего ЖЦ. Соответствующая БД должна иметь возможность поддерживать большую систему описаний и характеристик и предусматривать надежные меры по защите от ошибок и потерь информации.
2) Средства ввода предназначены для ввода данных в централизованную БД, а также для организации взаимодействия с CASE-пакетом. Эти средства должны поддерживать различные методологии и использоваться на всем ЖЦ разными категориями разработчиков - аналитиками, проектировщиками, инженерами, администраторами и т.д.
3) Средства анализа, проектирования и разработки предназначены для планирования и анализа различных описаний, а также их преобразования в процессе разработки.
4) Средства вывода служат для документирования, управления проектом и кодовой генерации.
В основе концептуального построения CASE-пакетов лежат следующие основные положения:
-человеческий фактор, определяющий разработку ПО как легкий, удобный и экономичный процесс;
-широкое использование базовых программных средств, получивших массовое распространение в других приложениях (БД и СУБД, компиляторы с различных языков программирования, отладчики, документаторы, издательские системы, оболочки экспертных систем и базы знаний, языки четвертого поколения и др.);
-автоматизированная или автоматическая кодогенерация, выполняющая несколько видов генерации кодов: преобразования для получения документации, формирования БД, ввода/модификации данных, получения выполняемых машинных кодов из спецификаций ПО, автоматической сборки модулей из словарей и моделей данных и повторно используемых программ, автоматической конверсии ранее используемых файлов в форматы новых требований;
-интеграция, обеспечивающая управление всем процессом проектирования и разработки ПО непосредственно через процесс планирования проекта;
-ограничение сложности, позволяющее получать компоненты, поддающиеся управлению, обозримые и доступные для понимания, а также обладающие простой и ясной структурой;
-доступность для разных категорий пользователей;
-рентабельность;
-сопровождаемость, обеспечивающая способность адаптации при изменении требований и целей проекта;
-графическая ориентация - программы являются схематическими проектами и форматами, которые намного проще в использовании, чем многостраничные описания.
2. Структурный системный анализ и методологии
проектирования
Создание современных автоматизированных систем характеризуется концентрацией сложности на начальных этапах анализа требований и проектирования спецификаций системы при относительно невысокой сложности и трудоемкости последующих этапов. Именно на этом этапе приходит понимание того, как должна функционировать будущая система, чтобы удовлетворить предъявляемым к ней требованиям. Нечеткость и неполнота системных требований, нерешенные вопросы и ошибки, допущенные при анализе и проектировании, порождают на последующих этапах трудные, часто неразрешимые проблемы и в итоге приводят к неуспеху всей работы в целом.
Преодолеть сложности начальных этапов создания системы призван структурный системный анализ, который характеризуется тем, что строится достаточно наглядная и формализованная модель системы, обладающая двумя важнейшими свойствами:
1) хорошей структурированностью (при помощи небольшого числа типов структурных элементов);
2) иерархией детализации (каждый структурный элемент может быть детально описан при помощи тех же методов, что и система в целом).
Как правило, модель строится в результате ряда итераций, включающих в себя анализ, детализацию, обобщение и согласование, последовательно приближающих к конечному результату.
Практически во всех методах структурного анализа используются три группы средств моделирования:
1) диаграммы, иллюстрирующие функции, которые система должна выполнять, и связи между ними. Чаще всего используются DFD (Data Flow Diagrams) - диаграммы потоков данных и иногда диаграммы SADT (IDEF0) или диаграммы Росса;
2) диаграммы, моделирующие данные и их взаимосвязи. Фактическим стандартом здесь стали ERD (Entity-Relationship Diagrams) - диаграммы «сущность-связь»;
3) диаграммы, моделирующие поведение системы, зависящее от времени (аспекты реального времени); наиболее часто аспекты поведения системы во времени моделируются при помощи STD (State Transition Diagrams) - диаграмм переходов состояний.
Таким образом, наиболее существенное различие между разновидностями структурного анализа заключается в методах и средствах функционального моделирования. С этой точки зрения все разновидности структурного анализа можно разбить на две группы - применяющие методы, нотацию и технологию DFD и использующие SADT-методологию.
К первой группе (условно DFD-методологии) относятся методологии Йодана (Yourdon), Гейни-Сарсона (Gane-Sarson), SSADM и др. Ко второй группе (условно SADT-методологии) относятся собственно методология SADT и набор стандартов IDEF.
В современных CASE-пакетах используются практически все известные методологии проектирования (свыше 90 методов), при этом наибольшее распространение получили методологии SADT, структурного системного анализа Гейни-Сарсона, структурного проектирования Йодана, структурного анализа Де Марко, развитие систем Джексона, развитие структурных систем Варнье-Орра, объектно-ориентированный подход, подход Чена.
Примерно четверть известных CASE-пакетов поддерживает лишь одну методологию, столько же поддерживает две - три методологии. Имеются пакеты, поддерживающие семь и более методологий. Следует отметить, что существуют САSЕ-пакеты, не поддерживающие ни одной методологии (строго ориентированные средства управления проектом, стратегического планирования и др.), а также средства, независимые от методологий (обладающие исключительными возможностями по адаптации к любым методам).
3. SADT - технология структурного анализа
и проектирования
SADT (Structured Analysis and Design Technique) - одна из самых известных и широко используемых методологий проектирования систем, введенная в 1973 г. Дугласом Т. Россом. SADT успешно использовалась в военных, промышленных и коммерческих организациях для решения широкого спектра задач: программное обеспечение телефонных сетей, системная поддержка и диагностика, долгосрочное и стратегическое планирование, автоматизированное производство и проектирование, конфигурация компьютерных систем, обучение персонала, встроенное ПО для оборонных систем, управление финансами и материально-техническим снабжением и др.
Поставив своей целью описание системы в целом, создатели SADT предложили графический язык и набор процедур анализа, которые могут быть использованы для понимания системы прежде, чем можно представить себе ее воплощение.
Модель в SADT использует как естественный, так и
графический языки для передачи информации о конкретной системе. Графический язык SADT обеспечивает структуру и точную семантику естественному языку модели, он организует естественный язык вполне определенным однозначным образом.
С точки зрения SADT модель может основываться либо на функциях системы, либо на ее предметах (планах, данных, оборудовании, информации и т. д.). Соответствующие модели принято называть активностными моделями и моделями данных. Активностная модель представляет с нужной степенью подробности систему активностей, которые в свою очередь отражают свои взаимоотношения через предметы системы. Модели данных дуальны к активностным моделям и представляют собой подробное описание предметов системы, связанных системными активностями. Полная методология SADT заключается в построении множества моделей для более точного описания сложной системы.
Основным рабочим элементом при моделировании является диаграмма. Модель SADT объединяет и организует диаграммы в иерархические древовидные структуры, при этом, чем выше уровень диаграммы, тем она менее детализирована. В состав диаграммы входят блоки, изображающие активности моделируемой системы, и дуги, связывающие блоки вместе и изображающие взаимодействия и взаимосвязи между блоками. SADT требует, чтобы в диаграмме было три - шесть блоков: в этих пределах диаграммы и модели удобны для чтения, понимания и использования. Вместо одной громоздкой модели используются несколько небольших взаимосвязанных моделей, значения которых взаимно дополняют друг друга, делая понятной структуризацию сложного объекта.
Блоки на диаграммах изображаются прямоугольниками и сопровождаются текстами на естественном языке, описывающими активности.
В отличие от других методов структурного анализа в SADT каждая сторона блока имеет вполне определенное особое назначение: левая сторона блока предназначена для Входов, верхняя - для Управлений, правая - для Выходов, нижняя - для Исполнителей. Такое обозначение отражает определенные принципы активности: Входы преобразуются в Выходы, Управления ограничивают или предписывают условия выполнения, Исполнители описывают, за счет чего выполняются преобразования. Соответствующие дуги имеют метки на естественном языке, определяющие их назначение.
Дуги в SADT представляют наборы предметов и маркируются текстами на естественном языке. Предметы могут состоять с активностями в четырех возможных отношениях: вход, выход, управление, исполнитель. Каждое из этих отношений изображается дугой, связанной с определенной стороной блока - таким образом стороны блока чисто графически сортируют предметы, изображаемые касающимися блока дугами. Входные дуги изображают предметы, используемые и преобразуемые активностями. Управляющие дуги обычно изображают информацию, управляющую действиями активностей. Выходные дуги изображают предметы, в которые преобразуются входы. Исполнительские дуги отражают реализацию активностей (по крайней мере, частично).
Взаимовлияние блоков может выражаться либо в пересылке выхода к другой активности для дальнейшего преобразования, либо в выработке управляющей информации, предписывающей, что именно должна делать другая активность. Таким образом, диаграммы SADT являются предписывающими диаграммами, описывающими как преобразования между входом и выходом, так и предписывающие правила этих преобразований.
В SADT требуется только пять типов взаимосвязей между блоками для описания их отношений: управление, вход, управленческая обратная связь, входная обратная связь, выход - исполнитель. Отношения управления и входа являются простейшими, поскольку они отражают прямые воздействия, которые интуитивно очевидны. Отношение управления возникает тогда, когда выход одного блока непосредственно влияет на блок с меньшим доминированием. Отношение входа возникает, когда выход одного блока становится входом для блока с меньшим доминированием. Обратные связи более сложны, поскольку они отражают итерацию или рекурсию - выходы из одной активности влияют на будущее выполнение других функций, что впоследствии влияет на исходную активность. Управленческая обратная связь возникает, когда выход некоторого блока влияет на блок с большим доминированием, а отношение входной обратной связи имеет место, когда выход одного блока становится входом другого блока с большим доминированием. Отношения выход - исполнитель встречаются нечасто и представляют особый интерес. Они отражают ситуацию, при которой выход одной активности становится средством достижения цели другой активностью.
Дуги SADT, как правило, изображают наборы предметов, поэтому они могут разветвляться и соединяться вместе различным образом. Разветвления дуг означают, что часть содержимого дуги (или весь набор предметов) может появиться в каждом ответвлении дуги. Дуга всегда помечается до разветвления, чтобы дать название всему набору. Кроме того, каждая ветвь дуги может быть помечена в соответствии со следующими правилами: считается, что непомеченная ветвь содержит все предметы, указанные в метке перед разветвлением; каждая метка ветви уточняет, что именно содержит эта ветвь.
Слияние дуг указывает, что содержимое каждой ветви участвует в формировании после слияния объединенной дуги. После слияния дуга всегда помечается для указания нового набора. Кроме того, каждая ветвь перед слиянием может помечаться в соответствии со следующими правилами: считается, что непомеченные ветви содержат все предметы, указанные в общей метке после слияния; каждая метка ветви уточняет, что именно содержит эта ветвь.
При создании модели одна и та же диаграмма чертится несколько раз, что создает различные ее варианты. Чтобы различать различные версии одной и той же диаграммы, в SADT используется схема контроля конфигурации диаграмм, основанная на их номерах. Если диаграмма замещает более старый вариант, то предыдущий номер помещается в скобках для указания связи с предыдущей работой.
В дополнение к перечисленным возможностям SADT- технологией обеспечивается гарантированное правильное соединение диаграмм для образования модели.
Для понимания системы до ее воплощения SADT, как и другие методологии проектирования, целесообразно использовать на ранних этапах ЖЦ. SADT позволяет сократить дорогостоящие ошибки на ранних этапах создания системы, улучшить контакт между пользователями и разработчиками, сгладить переход от анализа к проектированию. Несомненное достоинство SADT заключается в том, что она легко отражает такие характеристики, как управление, обратная связь и исполнители, а также имеет развитые средства поддержки коллективной работы.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 42 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |