Прежде чем приступить собственно к докладу, хотелось бы сделать несколько предварительных замечаний, касающихся темы сегодняшнего занятия.
1. Представляется целесообразным принять во внимание то обстоятельство, что у каждого сотрудника нашего отдела имеется доступ в Интернет, поэтому каждый может в любую минуту через поисковик получить интересующую его информацию. Дело в том, что в сети уже сейчас, даже на русском языке, имеется много информации на эту тему. Поэтому простое изложение этого материала вряд ли может представить большой интерес.
2. Можно было бы довольно долго рассуждать на темы, что такое CASE-средства, с чем их едят, как они используются в тех или иных организациях, как правильно их использовать. Если выражаться образно, можно довольно долго витать в CASE-облаках. Однако мы все работаем в одной и той же конкретной организации - РУМС. А раз так, то желательно постоянно помнить об этом и стараться по мере возможности не терять привязки к конкретике. То есть мы должны исходить в своей работе из интересов нашей организации и анализировать CASE-средства исходя именно из этого обстоятельства.
3. Очевидно, что в реальности мы не можем себе позволить купить любое CASE-средство, имеющееся на рынке, тут есть вполне определенные ограничения, у кого-то могут возникнуть языковые проблемы при работе с теми зарубежными средствами, которые пока не получили достаточно широкого распространения в России и, наконец, у всех нас есть текущая плановая работа, от которой нас все равно никто не освободит.
Указанные выше три обстоятельства - доступ к сети Интернет, привязка к потребностям РУМС и ограниченность выбора CASE-средств позволяет заметно сузить диапазон обсуждаемых сегодня проблем.
Прелюдия или эпиграф
Начну с анекдота об итальянском рыбаке.
"Лежит на берегу теплого Адриатического моря итальянский рыбак и н-и-ч-е-г-о не делает. Мимо проходят американские туристы и обращаются к рыбаку с вопросом.
· А что это Вы тут лежите, ничего не делаете, не зарабатываете деньги?
· А ЗАЧЕМ?
· Ну как, удивляются американцы, Вы могли бы больше работать и стать не просто рыбаком, а владельцем лодки.
· А ЗАЧЕМ?
· Вы могли бы еще больше работать и стать владельцем нескольких лодок.
· А ЗАЧЕМ?
· Вы стали бы крупным собственником, зарабатывали бы много денег и могли бы себе позволить отдыхать на берегу и ничего не делать.
· А Я ЧТО ДЕЛАЮ?"
Анекдот любопытный. Недаром его приводят в некоторых руководствах по стратегическому менеджменту… Ответ на вопрос: а зачем мне это надо каждый дает себе сам. К сожалению, вы не получите от меня ответа на вопрос: а зачем именно вам нужны CASE-средства. Ни сегодня, ни завтра. Каждый умирает в одиночку и на этот вопрос каждый отвечает себе сам. Я же постараюсь рассказать о своем опыте, о своей точке зрения, о своей версии ответа на этот ключевой вопрос и высказать свое мнение, которое отнюдь не претендует на универсальность.
Есть такая наука: ботаника. Пестики, тычинки, стебли, корни и листья.. Описание природы. Обычно словесное, но в письменной форме. Есть другая наука: болтаника. Сегодня мы займемся именно этим: болтаника на тему что такое CASE-технологии и как с ними бороться. Прошу набраться терпения минут так на 30-40 и постараться суметь вынести мои вольные разлагольствования на вышеуказанную тему в течение всего этого промежутка времени. На всякий случай прошу прощения у дам, если некоторые примеры покажутся им чересчур, так скажем, легкомысленными..
2. Термины и определения
2.1. О терминах
Как это часто бывает, под одним и тем же термином разные люди понимают каждый свое. В этой связи начну с довольно широко известного примера: трое слепцов пытаются дать определение термина "слон". Один держит его за хобот, другой за хвост и третий за ногу. Очевидно, что определения, выданные каждым из слепцов, будут разными, хотя речь все будут вести об одном и том же объекте - слоне. Аналогично обстоит дело с термином CASE - технологии. Если набрать в строке поиска термин CASE-средства или CASE-технологии, можно получить сотни документов, так что любой из вас может это сделать самостоятельно на своем рабочем месте и… читать до потери пульса. На что можно обратить внимание?
В большинстве источников по умолчанию предполагается, что читатель уже знает, что такое CASE-средства или CASE-технологии и, более того, знает, что же сам автор публикации понимает под этим термином. Представьте, что было бы, если бы те трое слепцов надумали писать книгу на тему: слоны - общий обзор и сравнительные характеристики. И на этом основании делали бы выводы о целесообразности практического использования слонов, например, при сборе бананов или ловле рыбы, причем сами они при этом не сказали бы читателю, что слон - это что-то типа веревки (хвост), трубы (хобот) или столба (нога). Что делать читателю? Куда податься? И что интересно: выводы у трех слепцов были бы, наверное, разными. При этом довольно очевидно, что вряд ли бы они нашли взаимопонимание даже друг с другом. Хотя все они являются специалистами по CASE-технологиям, то есть, я хотел сказать, по слонам. Слоноведы, в общем... Примем для простоты, что каждый из трех слепцов добросовестный, искренний, старается во всем, что называется, дойти до сути.. А потому смотрит, что же пишут про слонов другие.. И что он видит? Тот, который слона за ногу держит, говорит, что слоны - удобный стульчик при ловле рыбы. А тот, который держал слона за хвост, с этим не согласен: слон - удобное орудие ловли, что-то типа лески. И т.д. и т.п. И вот начинают они спорить.. Как говорится, результат любого их спора можно легко предсказать заранее: переход на личности, выяснение отношений и… Да что вы понимаете! Да как вы так можете - слона на стул.. Это же веревка! Сам такой… А третий будет молча ухмыляться в усы, - он же знает, что слон - это нечто вроде трубы и только посмеивается над этими двумя.. В лучшем случае каждый останется при своих.. Почему? Просто на старте они не договорились о терминах. Такое довольно часто бывает в жизни.
Спор о терминах - занятие бесплодное. В сети Интернет информация на тему CASE-средств довольно обширная - даже на русском языке, - поэтому, чтобы не вести утомительных дискуссий, и не вдаваться в тонкости, договоримся на старте, о чем будет идти речь на предстоящих занятиях.
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 - совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для их эксплуатации. А если говорить проще: ПО - это программы, используемые в компьютере вместе с их описанием. И что же мы имеем? То есть разработка программ, используемых в компьютере, с помощью компьютера. Так? А как же писать их без компьютера? Это что же получается.. Ухаживать за девушкой с помощью… девушки.. А как же ухаживать за ней когда нет девушки? Вы можете себе это представить? Я - как-то смутно. Можно, конечно, из камня там Галатею тесать или музыку сочинять, особенно когда тебе делать больше делать нечего… В общем, ясно, что ничего не ясно. Как это: разрабатывать ПО с помощью ПК? Вопрос, конечно, интересный.. Давайте разбираться вместе.
2.2. Спускаясь на землю
Очевидно, что ПО бывает разное. В частности, прикладное и системное. Тут все просто: мы работаем в ОПО - структурном подразделении РУМС и по роду своей профессиональной деятельности многие из нас вовлечены в процесс разработки прикладного ПО.
Что говорят нам наши заказчики? Обобщенно это можно охарактеризовать так: напишите нам программу, чтобы работала. Что это означает, сами заказчики, как правило, сформулировать свои желания на формальном языке не могут. И дело тут не в том, что именно нам так не повезло, и что именно наши заказчики, скажем, не сильно задумываются над тем, что они говорят и/или пишут в своих справках и ТЗ. Дело совсем даже не в этом. Заказчики у нас самые что ни на есть нор-маль-ны-е. Такая ситуация характерна для большинства организаций-заказчиков. Заказчик часто сам не знает чего хочет или знает, но не говорит, или знает, но сказать не может.. Прям как собака.. И это - нормально. Как бы то там ни было, но мы здесь, в ОПО, не можем сидеть сложа руки и смиренно ждать, когда же наши заказчики сумеют писать нам готовые ТЗ, по которым вот так вот прямо вот сразу вот можно было разрабатывать программное продукты. В этой связи, кстати, в свое время был разработан стандарт РУМС "Жизненный цикл ПО", в котором все довольно подробно расписано: что, зачем, куда и почему. И те, кто его еще не читал, можно порекомендовать пользоваться им в своей практике уже сейчас при общении с нашими заказчиками. Но в этом стандарте ничего не говорится ни о CASE-средствах, ни об особенностях разработки ПО, и даже модели ЖЦ ПО (каскадная, водопадная и спиральная), по-моему, там не описаны даже. Это все - наша внутренняя кухня. И сегодня речь идет именно об этом: о нашей внутренней кухне.
Итак, мы занимаемся разработкой прикладного ПО по просьбам трудящихся. И пусть прикладывают скорее нас, чем мы, зато в нашей комнате тепло, сухо, уютно и мухи не кусают, за что мы должны прежде всего поблагодарить наше любимое руководство, которое мы все (надеюсь) любим, ценим и уважаем. По крайней мере, к тому, кто сейчас стоит перед вами, все это относится в полной мере.
Вопрос: а как же все таки можно использовать наши компьютеры для разработки этого самого прикладного ПО?
Когда речь идет о ПО, то его можно подразделить на простое и сложное. Чтобы опять-таки не спорить о терминах, сделаем сразу оговорку: простым будем называть ПО, которое задумывается, разрабатывается, сопровождается и используется одним и тем же человеком. Ну, а сложное ПО 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 унифицированного и согласованного стиля работы и т.д. и т.п.
Для тех, кто не читал книгу Гради Буча "Объектно-ориентированный анализ и проектирование", возможно, будет интересно узнать, а другим же просто напомню, что его классический труд начинается со следующего анекдота.
Врач, строитель и программистка спорили о том, чья профессия древнее. Врач заметил: "В Библии сказано, что Бог сотворил Еву из ребра Адама. Такая операция может быть проведена только хирургом, поэтому я по праву могу утверждать, что моя профессия самая древняя в мире". Тут вмешался строитель и сказал: "Но еще раньше в Книге Бытия сказано, что Бог сотворил из хаоса небо и землю. Это было первое и, несомненно, наиболее выдающееся строительство. Поэтому, дорогой доктор, вы не правы. Моя профессия самая древняя в мире". Программистка при этих словах откинулась в кресле и с улыбкой произнесла: "А кто же по-вашему сотворил хаос?"
Как говорится, в каждой шутке есть доля шутки. Когда речь идет о необходимости разработки сложного (или, по терминологии Гради Буча, промышленного) ПО, возникают свои, довольно специфические проблемы, которые, возможно, и на самом деле могут быть в некоторых случаях преодолены за счет целенаправленного и осознанного использования CASE-средств, - кто знает?
Итак, мы сегодня будем говорить о CASE-средствах, то есть средствах, которые помогают разрабатывать ПО, и при этом будем иметь в виду, что заказчики у нас самые что ни на есть нормальные, но проблемы от этого, к сожалению, проще не становятся.
Итак, напомним себе тему сегодняшнего занятия - см. заголовок. Очевидно, что интерес представляет вопрос о том, какие из имеющихся сегодня на рынке и в то же время доступных нам CASE-средств мы уже сегодня можем использовать в своей практической деятельности при разработке ПО.
В литературе можно найти много хороших, красивых, умных слов о том, что такое CASE-средства, для чего они используются, что с ними можно делать, и как они позволяют нам сэкономить силы, время, деньги, нервы, здоровье и т.д. и т.п. Ну, в общем, каждый может сам читать много хорошего на эту тему. В Интернете уже столько дифирамбов на эту тему имеется, что иногда волей-неволей возникает желание сказать: "Не надо агитировать меня за Советскую власть".. Или, как людоедка Эллочка, "Не учите меня жить.. Лучше помогите материально".. В переводе на русский это будет означать, дайте мне ответ на вопрос: какое средство и где применять? В сети информация и на эту тему чрезвычайно обширна. Можно проводить долгие часы у экранов мониторов и читать, читать, читать.. Аналогично, можно было бы сейчас болтать, болтать, болтать.. Смысла во всем этом занятии я лично не вижу. Предлагаю сейчас порассуждать на эту тему, исходя из элементарного здравого смысла.
Сначала о том, из чего можно выбрать. По мнению А. Вендрова , на сегодняшний день Российский рынок программного обеспечения располагает следующими наиболее развитыми CASE-средствами:
Vantage Team Builder (Westmount I-CASE);
Очевидно, что этот список далеко не полон. В одном из обзоров я наткнулся на такую цифру: кто-то не поленился и подсчитал, что всего имеется уже порядка 300 различных CASE-средств. При этом, как обычно, во всех публикациях самым лучшим, самым универсальным и т.д. и т.п., - короче, самым хорошим по утверждению того или иного автора, является именно то средство разработки, которым он пользуется. Причины тут понятны, в некоторых случаях кто платит, тот и заказывает музыку, в других - автор исходит из того, что у него есть под рукой. В общем, CASE-средств в мире много. Будем из этого исходить. В то же время, все мы хотим быть богатыми и здоровыми, однако количество больных и бедных в мире от этого нашего желания почему-то не уменьшается. Поэтому из самых общих соображений можно догадаться, что раз уже в мире пока нет единого универсального CASE-средства на все случаи жизни, значит, у всех у них есть какие-то свои достоинства и недостатки. Не так ли? Как же не утонуть во всем этом океане?
Чтобы попытаться найти ответ на этот вопрос, что абсолютно необходимо сделать до того, как мы будем проводить общий обзор и тем более анализ имеющихся на рынке CASE-средств, вернемся назад, к себе, в РУМС. Очевидно, что я могу отвечать только за себя. И буду искать свой вариант ответа. И предложу его сегодня на всеобщее обозрение.
Возвращаясь к Чеширскому коту и итальянскому рыбаку, зададим себе следующий вопрос: а зачем нам это надо, - применять какие-то там CASE-средства, когда это здесь, в РУМС, никому это не нужно, когда все равно ничего не изменится, выше головы не прыгнешь, никто не оценит и… премию за это не выпишут… И вообще: начальство у нас не сильно интересуется информационными технологиями и убедить их в необходимости закупки лицензионного ПО довольно затруднительно, и т.д. и т.п. Знакомо? Вспоминая классика: "Эх, ребяты, все не так, Все не так, как надо…" Перечень претензий может быть продолжен в курилке или здесь - не суть важно. Как говорится, каждый умирает в одиночку. И если у кого-то есть желание лежать на берегу Адриатического моря и любоваться на закат, он может продолжать это делать, по крайней мере до тех пор, пока не получит гм.. пинок от руководства или хотя бы морковку…
Итак, CASE-средства, - это средства, помогающие нам разрабатывать сложное ПО с помощью компьютера. О необходимости унификации разрабатываемого ПО, создания каких-то универсальных модулей, библиотек и т.д. и т.п. говорится в этих стенах давно. У многих есть предложения, что и как делать.. В общем, не будем перечислять все эти знакомые нам всем проблемы, болячки и т.д. Обратимся лучше к примерам. Вот почему-то никого не удивляет, что, когда мы приходим в местную поликлинику на прием, там есть кабинеты окулиста, терапевта, хирурга и т.д. и т.п. То есть медицина - это одно, а вот что касается информационных технологий, то… Если развить эту аналогию дальше, можно сказать, что программист - это аналог термина "врач". Не так ли? Но у каждого из нас есть своя узкая специализация..
Я стать хотел геологом, дерматовенерологом,
Потом хотел я быть, как мама, гинекологом,
А стал невропатологом назло врагам!
Теперь лечу их молотом по головам…
А. Розенбаум
Итак, уж нам-то промеж собой вряд ли нужно объяснять, что все мы тоже специализируемся каждый в своей области. Я вот стал невропатологом, то есть, я хотел сказать, занимаюсь разработкой информационных моделей отдельных структурных подразделений РУМС и всего РУМС в целом. Отсюда вытекает и выбор того инструментария, которым я пользуюсь; и в самом деле, не будет же хирург делать операции молоточком.. Верно? Так и тут.. В общем, на эту тему у нас будут отдельные занятия, а пока вернемся к нашим ба… то есть к CASE-средствам.
Я уж вернусь к себе и изложу свою точку зрения, не претендуя на какие-либо обобщения. Но особо подчеркну: пока ответ на этот вопрос не получен, все остальные усилия бессмысленны. Тогда все равно куда идти..
Итак, мы уже договорились, что под CASE-средствами мы будем понимать средства, помогающие нам разрабатывать ПО с помощью компьютера и пока мы не ответим хотя бы сами себе на вопрос о том, а зачем нам это нужно - CASE-средства какие-то, выбирать и сравнивать смысла большого не имеет. Как говорит Чеширский кот, тогда все равно, куда идти..
Как у нас обычно разрабатывается ПО? Мы - не свободные художники. У каждого из нас есть вполне определенный план, утвержденный Главным инженером РУМС. В этом плане подробно расписано, кто чем занимается. План висит на стенде. Откуда появились пункты из этого плана? - Ясно дело, все делается по просьбам трудящихся.
Примем в качестве аксиомы следующее утверждение: мы обязаны, то есть нам это нужно, - выполнять указания Главного инженера и просьбы наших заказчиков. Обоснование: нам именно за это здесь деньги платят. Мне кажется, обоснование довольно серьезное. И именно в этом контексте будем искать ответы на вопрос, какие именно CASE-средства нам нужно использовать. Тогда как следствие, получаем ответ на вопрос Чеширского кота: мы хотим выполнить Календарный план ОПО РУМС.
В списке задач ОПО 70 позиций, - это и тарификация (биллинг и предбиллинг), анализ аварии, статистики, программы учета и т.д. Многие из них так или иначе основаны на анализе информации, идущей от станций АХЕ10-1 и АХЕ10-2. Задачи очень серьезные, масштабные и сложные. Главная сложность состоит в том, что постоянно приходят все новые и новые вводные в форме справок, запросов, служебных записок и т.д. и т.п. Как говорится в той же классической книге Гради Буча, почему-то когда строитель строит 100-этажный дом, то когда уже выстроены верхние этажи, никому не приходит в голову просить строителя переделать или расширить фундамент. А у нас это сплошь и рядом. В чем тут дело, какие выходы могут быть, - например, во внедрении спирального ЖЦ ПО или другие, лучше пусть судят те, кто сам ежедневно с этим сталкивается. Я же лучше обращусь к тем проблемам, с которыми пришлось столкнуться мне, и уже на этом - своем - примере показать и рассказать, какое именно CASE-средство было выбрано для решения поставленных задач и почему именно оно, а не какое-то другое. Вот это и будет обзором и анализом сравнительных характеристик.
4.2. Мой опыт
Примерно год назад мне была поставлена задача, которую кратко можно сформулировать следующим образом: описать технологии и построить информационные модели структурных подразделений РУМС… И далее - список подразделений.. Получив такое задание в начале 2003 г., я довольно долго чесал репу, что же мне делать и как же мне быть.. Думал на самом деле долго.. В конце концов написал отчет на тему "Моделирование РУМС", в котором, что называется, высказал все, что думал по поводу полученного задания. Пар выпустил. Кому интересно, может почитать, мне не жалко. К моему удивлению, несмотря на все эти мои выкрутасы, с работы меня тем не менее все таки не выгнали, чему я, не скрою, очень даже рад. Потому что после длительной и продолжительной болезни, то есть, раздумий, сомнений, колебаний и размышлений была методом проб и ошибок выработана итерационная процедура описания технологических процессов, структуры и информационных моделей подразделений РУМС, которая в настоящее время реализована для ряда структурных подразделений.
На следующих занятиях мне предстоит сделать сообщения по темам "Диаграммы структурно-системного анализа" и "Универсальный язык моделирования (UML)". Видимо, тогда речь пойдет более конкретно обо всех этих делах, тогда мы и рассмотрим все более подробно, уже с конкретными примерами и диаграммами, а сейчас имеет смысл на том, из каких соображений выбиралось конкретное CASE-средство.
Очевидно, что далеко не последним фактором, определяющим выбор, является фактическая доступность или недоступность того или иного приложения. На старте выбор у меня был не очень велик: речь шла о продукте фирмы Platinum All Fusion Process Modeler (BPWin) и продукте фирмы Rational - Rational Rose. Оба эти продукта имелись в моем распоряжении, и сейчас они установлены на моем РС. Кто-то может выбрать и другие продукты, - это уже не суть важно. Чем отличаются эти продукты, как с ними работать, - тоже каждый может прочитать в описаниях программ, рекламе, Интернете и т.д. Сегодня же представляется целесообразным поговорить на другую тему, а именно: ответить самим себе на вопрос: чем один лучше (хуже) другого? Как уже неоднократно отмечалось выше, при этом ключевым является вопрос: "А зачем мне это надо?" Ответ на вопрос: чтобы строить информационные модели структурных подразделений РУМС. Итак, какой же из этих двух продуктов более подходит для построения информационных моделей и описания их технологических процессов. Чтобы ответить на этот вопрос, давайте немного порассуждаем.
Итак, я оказался в ситуации, когда нужно было хоть как, но моделировать технологии РУМС в целом и его отдельных структурных подразделений. Как я уже говорил, о моделировании РУМС в целом я уже от души высказался в своем отчете "Моделирование РУМС". Там высказано немало критических замечаний, касающихся нашей с вами жизни. Очевидно, что не только я один, но и многие из нас могут выпустить довольно изрядное количество стрел и в руководство наше, и по отдельным его специалистам, и в оборудовании мы еще не совсем, и линии у нас старые и система управления не отвечает современным требованиям т.д. и т.п. На все эти критические замечания я бы хотел ответить одной только фразой, произнесенной нашим Главным инженером во время одного из технических совещаний, с которым я лично согласен, как говорится, на все 100%. Итак, можно много ругать РУМС, Директора, Главного инженера, специалистов, охранников и т.д. и т.п. Но.. Есть одно Но.. РУМС - как система, как безусловно сложная техническая система - ра-бо-та-ет… Пусть где-то плохо, пусть где-то со скрипом, но ра-бо-та-ет.. То же самое можно сказать и про наше ПО: пусть оно и написано как-то не так, и быстродействие не очень, и базы там неудобные, и методы процедурные, и т.д. и т.п., но это все - ра-бо-та-ет.. Что же из этого следует? - Следует жить.. И, как следствие, ломать - не строить. Поэтому речь сейчас будет идти все таки о путях эволюционного, а не революционного развития.
В рамках программной инженерии CASE-средства представляют собой основную технологию, используемую для создания и эксплуатации систем ПО. Под CASE - средством (в соответствии с международным стандартом ISO/1ЕС 14102:1995(Е)) понимается программное средство, поддерживающее процессы жизненного цикла ПО (определенные в стандарте ISO/1ЕС 12207:1995), включая анализ требований к системе, проектирование прикладного ПО и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, управление конфигурацией ПО и управление проектом, а также другие процессы. CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют среду разработки ПО (Software Engineering Environment).
Современные CASE-средства охватывают обширную область поддержки многочисленных технологий проектирования ЭИС: от простых средств анализа и документирования до полномасштабных средств автоматизации, покрывающих весь жизненный цикл ПО.
Наиболее трудоемкими стадиями разработки ПО являются стадии формирования требований и проектирования, в процессе которых CASE-средства обеспечивают качество принимаемых технических решений и подготовку проектной документации. При этом большую роль играют методы визуального представления информации. Это предполагает построение разнообразных графических моделей (диаграмм), использование многообразной цветовой палитры, сквозную проверку синтаксических правил. Графические средства моделирования предметной области позволяют разработчикам в наглядном виде изучать существующую систему, перестраивать ее в соответствии с поставленными целями и имеющимися ограничениями.
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.
CASE-средствам присущи следующие основные особенности:
Наличие мощных графических средств для описания и документирования системы, обеспечивающих удобный интерфейс с разработчиком и развивающих его творческие возможности;
Интеграция отдельных компонентов CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки ПО;
Использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория).
Интегрированное CASE-средство - (комплекс средств, поддерживающих полный ЖЦ ПО) содержит следующие компоненты:
1. 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;
2. графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование комплекса взаимосвязанных диаграмм, образующих модели деятельности организации и системы ПО;
3. средства разработки приложений, включая языки 4GL (язык 4-го поколения) и генераторы кодов;
4. средства управления требованиями
5. средства управления конфигурацией ПО;
6. средства документирования;
7. средства тестирования
8. средства управления проектом;
9. средства реверсного инжиниринга ПО и баз данных.
Репозиторий
Основные функции средств организации и поддержки репозитория
Хранение, доступ, обновление, анализ и визуализация всей информации по проекту ПО. 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, примерами которых являются диаграммы, определения экранов и меню, проекты отчетов, описания данных, исходные коды и т.п.
Каждый информационный объект в репозитории описывается перечислением его свойств: идентификатор, имена-синонимы, тип, текстовое описание, компоненты, область значений. Кроме этого, хранятся все отношения с другими объектами, правила формирования и редактирования объекта, а также контрольная информация о времени создания объекта, времени его последнего обновления, номере версии, возможности обновления и т.п.
Репозиторий является базой для стандартизации документации по проекту и контроля проектных спецификаций. Все отчеты строятся автоматически по содержимому репозитория. Важные функции управления и контроля проекта также реализуются на основе репозитория. В частности, посредством репозитория может осуществляться контроль безопасности (ограничения доступа, привилегии доступа), контроль версий, контроль изменений и др.
Графические средства (диаграммеры ) обеспечивают:
Создание иерархически связанных диаграмм, в которых сочетаются графические и текстовые объекты;
Создание и редактирование объектов в любом месте диаграммы;
Создание, перемещение и выравнивание групп объектов, изменение их размеров, масштабирование;
Сохранение связей между объектами при их перемещении и изменении размеров;
Автоматический контроль ошибок и др.
Важность контроля ошибок на стадиях формирования требований и проектирования обусловлена тем, что на более поздних стадиях их выявление и устранение обходятся значительно дороже. В CASE-средствах обычно реализуются следующие виды контроля:
1. контроль синтаксиса диаграмм и типов их элементов. Обычно
такой контроль осуществляется при вводе и редактировании элементов диаграмм;
2. контроль полноты и состоятельности диаграмм: все элементы диаграмм должны быть идентифицированы и отражены в репозитории. Например, для ВРВ контролируются неименованные или несвязанные потоки данных, процессы и хранилища данных;
3. сквозной контроль диаграмм одного или различных типов на предмет их состоятельности по уровням - вертикальное и горизонтальное балансирование диаграмм. При вертикальном балансировании диаграмм одного типа выявляются несбалансированные потоки данных между детализируемой и детализирующей диаграммами. Горизонтальное балансирование определяет несоответствия между структурами данных и спецификациями процессов.
Классификация CASE-средств
Можно привести много примеров различных классификаций CASE-средств, встречающихся в литературе. Остановимся на двух наиболее распространенных вариантах: по типам и категориям.
Классификация по типам отражает функциональную ориентацию СА8Е-средств на те или иные процессы ЖЦ и включает следующие типы:
1. средства анализа и проектирования , предназначенные для построения и анализа как моделей деятельности организации (предметной области), так и моделей проектируемой системы. К таким средствам относятся BPwin (PLATINUM technology), Silverrun(Silverrun technologies), Oracle Designer (Огас1е), Ration Rose(Ration Software), Paradigm Plus (PLATINUM technology), Power Designer (Sybase), System Architect (Popkin Software). Их целью является определение системных требований и свойств, которыми система должна обладать, а также создание проекта системы, удовлетворяющей этим требованиям и обладающей соответствующими свойствами. Выходом таких средств являются спецификации компонентов системы и их интерфейсов, алгоритмов и структур данных;
2. средства проектирования баз данных , обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL – Structured Query Language - структурированном языке запросов) для наиболее распространенных СУБД. Средства проектирования баз данных имеются в составе таких CASE-средств, как Silverrun , Огас1е Designer, Paradigm Plus, Power Designer. Наиболее известным средством, ориентированным только на проектирование БД, является ERwin (PLATINUM technology);
3. средства управления требованиями
, обеспечивающие комплексную
поддержку разнородных требований к создаваемой системе. Примерами таких средств являются RequisitePro (Rational Software) и DOORS - Dinamic Object-Oriented Requirements System-динамическая объектно-ориентированная система управления требованиями (Quality Systems and Software Inc.);
4. средства управления конфигурацией ПО - PVCS (Merant),С1еагCase (Rational Software) и др.;
5. средства документирования . Наиболее известным из них является SoDA – Software Document Automation - автоматизированное документирование ПО (Rational Software);
6. средства тестирования . Наиболее развитым на сегодняшний день средством является Rational Suite TestStudio (Rational Software) -набор продуктов, предназначенных для автоматического тестирования приложений;
7. средства управления проектом - Ореп Р1ап Professional (Welcom Software), MicroSoft Project 98 и др.;
8. средства реверсного инжиниринга , предназначенные для переноса существующей системы ПО в новую среду. Они обеспечивают анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем и формирования БД входят в состав таких CASE-средств, как Silverrun, Огас1е Designer, Power Designer, ERwin. Анализаторы программных кодов имеются в составе Rational Rose и Paradigm Plus.
Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включает отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools), набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство процессов ЖЦ ПО (toolkit), и полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ПО и связанные общим репозиторием. Помимо этого, CASE-средства можно также классифицировать по применяемым структурным или объектно-ориентированным методам анализа и проектирования ПО.
На сегодняшний день российский рынок программного обеспечения располагает практически всеми перечисленными выше средствами.
Silverrun
CASE-средство Silverrun американской фирмы Computer Systems Advisers, Inc. используется для анализа и проектирования ИС бизнес-класса. Оно применимо для поддержки любой методологии, основанной на раздельном построении функциональной и информационной моделей. Silverrun имеет модульную структуру и состоит из четырех модулей, каждый из которых является самостоятельным продуктом и может приобретаться и использоваться без связи с остальными модулями: модуль построения моделей бизнес-процессов, модуль концептуального моделирования данных, модуль реляционного моделирования и менеджер репозитория рабочей группы. Платой за высокую гибкость и разнообразие изобразительных средств построения моделей является такой недостаток Silverrun, как отсутствие жесткого взаимного контроля между компонентами различных моделей
Средство разработки приложений JAM - продукт американской фирмы JYACC. Основной чертой JAM является его соответствие методологии RAD, поскольку он позволяет достаточно быстро реализовать цикл разработки приложения, заключающийся в формировании очередной версии прототипа приложения с учетом требований, выявленных на предыдущем шаге, и предъявить его пользователю. JAM имеет модульную структуру и состоит из следующих компонент:
Ядро системы (собственно, сам JAM) является законченным продуктом и может самостоятельно использоваться для разработки приложений. Все остальные модули являются дополнительными и самостоятельно использоваться не могут. При использовании JAM разработка внешнего интерфейса приложения представляет собой визуальное проектирование и сводится к созданию экранных форм путем размещения на них интерфейсных конструкций и определению экранных полей ввода/вывода информации.
Vantage Team Builder
Vantage Team Builder представляет собой интегрированный программный продукт, ориентированный на реализацию каскадной модели ЖЦ ПО и поддержку полного ЖЦ ПО. Наличие универсальной системы генерации кода, основанной на специфицированных средствах доступа к репозиторию проекта, позволяет поддерживать высокий уровень исполнения проектной дисциплины разработчиками: жесткий порядок формирования моделей; жесткая структура и содержимое документации; автоматическая генерация исходных кодов программ и т.д. - все это обеспечивает повышение качества и надежности разрабатываемых ИС.
Локальные средства (ERwin, BPwin, S-Designor)
ERwin - средство концептуального моделирования БД, использующее методологию IDEF1X. ERwin реализует проектирование схемы БД, генерацию ее описания на языке целевой СУБД и реинжиниринг существующей БД. ERwin выпускается в нескольких различных конфигурациях, ориентированных на наиболее распространенные средства разработки приложений 4GL. Для ряда средств разработки приложений (PowerBuilder, SQLWindows, Delphi, Visual Basic) выполняется генерация форм и прототипов приложений. BPwin - средство функционального моделирования, реализующее методологию IDEF0. S-Designor представляет собой CASE-средство для проектирования реляционных баз данных. По своим функциональным возможностям и стоимости он близок к CASE-средству ERwin, отличаясь внешне используемой на диаграммах нотацией. S-Designor реализует стандартную методологию моделирования данных и генерирует описание БД для таких СУБД, как ORACLE, Informix, Ingres, Sybase, DB/2, Microsoft SQL Server и др.
Объектно-ориентированные CASE-средства (Rational Rose)
Rational Rose - CASE-средство фирмы Rational Software Corporation - предназначено для автоматизации этапов анализа и проектирования ПО, а также для генерации кодов на различных языках и выпуска проектной документации. Rational Rose использует синтез-методологию объектно-ориентированного анализа и проектирования, основанную на подходах трех ведущих специалистов в данной области: Буча, Рамбо и Джекобсона. Разработанная ими универсальная нотация для моделирования объектов (UML - Unified Modeling Language) претендует на роль стандарта в области объектно-ориентированного анализа и проектирования. Конкретный вариант Rational Rose определяется языком, на котором генерируются коды программ (C++, Smalltalk, PowerBuilder, Ada, SQLWindows и ObjectPro). Основной вариант - Rational Rose/C++ - позволяет разрабатывать проектную документацию в виде диаграмм и спецификаций, а также генерировать программные коды на С++. Кроме того, Rational Rose содержит средства реинжиниринга программ, обеспечивающие повторное использование программных компонент в новых проектах.
Классификация по признакам
Рассмотрим основные классификации современных CASE-систем по следующим признакам:
Средства проектирования и анализа , которые предназначены для анализа и построения моделей системы, которая проектируется, и моделей деятельности организации (предметной области).
К ним относят System Architect, Power Designer, Paradigm Plus, Rational Rose, Oracle Designer, Silverrun, BPwin.
Цель данных средств – определить системные требования и свойства, которыми должна обладать система, а также создать проект системы, которая будет удовлетворять этим требованиям и обладать соответствующими свойствами. Продуктом таких средств являются спецификации алгоритмов, спецификации компонентов системы и их интерфейсов, структур данных.
Средства проектирования БД , которые обеспечивают генерацию схем БД и моделирование данных (обычно на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД.
Средства проектирования баз данных входят в состав следующих CASE-средств: Power Designer, Paradigm Plus, Oracle Designer, Silverrun. Наиболее известное средство, которое ориентировано только на проектирование баз данных, – ERwin.
Средства управления требованиями , которые обеспечивают комплексную поддержку неоднородных требований к системе, которая создается.
Примеры : DOORS – динамическая объектно-ориентированная система управления требованиями и RequisitePro.
Средства тестирования . Наиболее развитое сегодня – Rational Suite TestStudio – набор продуктов, которые предназначены для автоматического тестирования приложений.
Средства управления конфигурацией программного обеспечения – ClearCase, PVCS и др.
Средства документирования . Наиболее известное из них – SoDA (автоматизированное документирование программное обеспечение).
Средства управления проектом – Microsoft Project, Open Plan Professional и др.
Средства реверсного инжиниринга , которые предназначены для переноса существующей системы программного обеспечения в новую среду. Ими обеспечивается анализ схем баз данных и программных кодов и формируются на их основе различные модели и проектные спецификации.
Замечание 1
Средства формирования ERD и анализа схем баз данных являются частью следующих CASE-средств: ERwin, Power Designer, Oracle Designer, Silverrun. Анализаторы программных кодов входят в состав Paradigm Plus и Rational Rose.
Замечание 2
Кроме того, CASE-средства также классифицируют по применяемым объектно-ориентированным или структурным методам проектирования и анализа программного обеспечения.
Вспомним о том, что CASE-технология - это не только методология, но и инструментарий. Сейчас на рынке существует огромное количество CASE-пакетов. Все современные CASE-средства могут быть классифицированы в основном по типам и категориям.
Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств на те или иные процессы ЖЦ.
Классификация по категориям определяет степень интегрированности по выполняемым функциям и включает отдельные локальные средства, решающие небольшие автономные задачи (tools), набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС (toolkit) и полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ИС и связанные общим репозиторием. Помимо этого, CASE-средства можно классифицировать по следующим признакам:
Ø применяемым методологиям и моделям систем и БД;
Ø степени интегрированности с СУБД;
Ø доступным платформам.
Классификация по типам в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает следующие основные типы:
Ø средства анализа (Upper CASE), предназначенные для построения и анализа моделей предметной области. Примерами программ этого типа являются: Design/IDEF, разработки фирмы Meta Software, и BPwin (разработка Logic Works);
Ø средства анализа и проектирования (Middle CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций.
Примеры: Vantage Team Builder (Cayenne), Designer/2000 (ORACLE), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), CASE.Аналитик (МакроПроджект)).
Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных;
Ø средства проектирования баз данных , обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД.
К ним относятся ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) и DataBase Designer (ORACLE).
Средства проектирования баз данных имеются также в составе CASE-средств Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и PRO-IV;
Ø средства разработки приложений.
К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично - в Silverrun;
Ø средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций.
Ø средства анализа схем баз данных 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 (Rational Software), Object Team (Cayenne)).
Вспомогательные типы включают:
Ø средства планирования и управления проектом
o Примеры: SE Companion, Microsoft Project и др.;
Ø средства конфигурационного управления
o Пример: PVCS (Intersolv);
Ø средства тестирования
o Пример: Quality Works (Segue Software);
Ø средства документирования
o Пример: SoDA (Rational Software).
Ø локальные , поддерживающие один-два типа моделей и методов Примеры: Design/IDEF, ProCap, S-Designor, "CASE. Аналитик";
Ø малые интегрированные средства моделирования, поддерживающие несколько типов моделей и методов (ERwin, BPwin);
Ø средние интегрированные средства моделирования, поддерживающие от 4 до 10-15 типов моделей и методов (Rational Rose, Paradigm Plus, Designer/2000);
Ø крупные интегрированные средства моделирования, поддерживающие более 15 типов моделей и методов (ARIS Toolset).
При разработке ИСУП локальные средства моделирования могут быть использованы только на концептуальном уровне для предварительного анализа или как средство демонстрации заказчику общих предложений по будущему проекту. Задача комплексного анализа системы локальными средствами не может быть решена.
Малые интегрированные средства моделирования, как правило, "исторически выросли" из локальных. Так же, как и последние, они изначально не были ориентированы на комплексный анализ систем. Возможности по интеграции различных моделей в рамках общей модели появились в процессе совершенствования и развития этих программных средств. Характерными особенностями этой категории является наличие в инструментальном средстве независимых компонентов и интеграция моделей путем экспорта и импорта данных
Типичный представитель малых интегрированных средств моделирования - комплект программных продуктов Platinum Technology (CA/ Platinum/Logic Works), основанный на популярных пакетах BPwin и Erwin.
BPwin. Поддерживает три методологии моделирования: IDEF0 (диаграммы функций), IDEF3 (только диаграммы процессов), DFD (диаграммы потоков данных) и обеспечивает интеграцию моделей трех типов без экспорта или импорта данных. Интеграция выполняется как путем слияния нескольких моделей, так и посредством переключения на различные методологии в процессе разработки отдельных диаграмм модели. Предусмотрено расширение возможностей анализа систем как в самом пакете BPwin (функционально-стоимостный анализ), так и с помощью экспорта данных в другие пакеты.
ERwin. Поддерживает несколько разновидностей методологии информационного моделирования, основанной на ER-диаграммах (сущность - связь). Интеграция моделей BPwin с моделями ERwin выполняется путем обмена данными через функции экспорта/импорта. Эти пакеты, например, являются стандартными средствами для анализа процессов в НATO
Малые интегрированные системы, так же, как и локальные, практически не позволяют выполнить комплексный анализ систем, который в большей или меньшей степени необходим для создания малых, средних и крупных ИСУП. С их помощью можно разрабатывать локальные ИСУП или небольшие подсистемы, предназначенные для автоматизации отдельных бизнес-цепочек, т. е. когда нет необходимости в комплексном анализе предприятия. Типичная сфера использования малых интегрированных средств - решение задач так называемой "кусочной" автоматизации предприятия.
Среди локальных и малых инструментальных средств весьма популярными остаются программы, основанные на реализации структурного подхода к анализу и проектированию систем и методологий IDEF.
Локальные и малые инструментальные средства могут быть использованы при разработке соответственно локальных и малых ИСУП. Для средних и крупных ИСУП использование этих средств имеет смысл в качестве дополнения к более универсальному инструментальному средству средней категории.
Средние интегрированные средства моделирования . Эта категория представлена программными продуктами, при создании которых изначально были заложены требования комплексного использования различных методов и типов моделей. Продукты средней категории имеют единую среду для разработки всех поддерживаемых типов моделей, что позволяет применять одни и те же объекты в разных моделях.
К средним интегрированным средствам можно отнести такие известные продукты, как Rational Rose (Rational Software), Paradigm Plus (CA/Platinum), Designer/2000 (Oracle).
Средства моделирования среднего класса предназначены для выполнения комплексного анализа систем. Они могут быть успешно применены при создании малых и средних ИСУП, особенно с этапа анализа спецификаций. Слабая сторона - недостаточные возможности для моделирования и анализа на верхнем уровне (анализ требований).
Средства моделирования средней категории, как правило, основаны на использовании объектно-ориентированного подхода к моделированию и анализу систем. Фактическим стандартом для этой категории инструментальных средств является унифицированный язык моделирования UML.
По данным исследовательской компании International Data Corporation, среди инструментальных средств, которые можно отнести к этой категории, лидирующее положение занимает пакет Rational Rose.
Средние интегрированные средства предназначены в основном для уровней анализа спецификаций и внедрения. Они удобны при разработке средних, малых и локальных информационных систем управления предприятием. Недостаточные возможности для анализа на уровне требований могут быть компенсированы путем их использования вместе с локальными или малыми инструментальными средствами.
Рис. 2.1. Применение локальных, малых и средних интегрируемых средств моделирования на различных этапах создания ИСУП
Крупные интегрированные средства моделирования . К этой категории относятся инструментальные средства, специально предназначенные для проектирования крупных ИСУП, таких, например, как системы управления предприятием класса ERP.
В качестве примера можно привести программные продукты семейства ARIS (ARIS Toolset, ARIS Easy Design) компании IDS Sheer AG. В ARIS воплощен практический опыт множества аналитиков, работающих в области проектирования ИСУП, а также учтены недостатки существующих инструментальных средств. Отличительная особенность ARIS - особое внимание к первому уровню анализа (анализ требований) .
Не отказываясь от классификации инструментальных средств на локальные, малые, средние и крупные, используем также другую классификацию инструментальных средств, аналогичную классификации ИСУП на ERP - не-ERP.
Принадлежность к категории ERP для средства моделирования означает, что оно предназначено для выполнения комплексного анализа на всех стадиях (требования, спецификации, внедрение) разработки ИСУП класса ERP. Естественно, такое средство может быть использовано при создании любых других ИСУП, а не только ERP.
Если же средство моделирования принадлежит к категории не-ERP, это означает, что оно не предназначено для выполнения всех уровней анализа при проектировании ИСУП класса ERP, но его (средство) можно использовать при создании локальных, малых или средних ИСУП, не относящихся к классу ERP
Рис. 2.2. Оценка применимости инструментальных средств для анализа ИСУП
Из рассмотренных выше инструментальных средств к категории ERP можно отнести только ARIS. Программные продукты семейства ARIS будут рассмотрены более подробно в главе 7 данного пособия.
Резюме. Все рассмотренные выше инструментальные средства широко используются для моделирования и анализа систем, в том числе и при создании ИСУП.
Вопросы к главе 2
1. Дайте определение CASE-средства.
2. Что понимается под «структурной методологией»?
3. Сформулируйте основные положения структурной методологии моделирования.
4. Какими качествами должна обладать информация для успешного внедрения CASE-средств?
5. Какие выгоды организации обеспечивает внедрение CASE-средств?
6. Перечислите основные характеристики CASE-средств?
7. Что такое «репозиторий»?
8. Как можно классифицировать CASE-средства?
9. Какие CASE-средства относят к малым?
10. Что характерно для крупных CASE-средств?
