2.1. Общие положения
Основу современной CASE-технологии анализа и проектирования информационных систем составляют:
- поддержка всех этапов жизненного цикла ИС, начиная с самых общих описаний предметной области до получения и сопровождения программного продукта;
- методология структурного нисходящего анализа и проектирования, при которой разработка ИС представляется в виде последовательности четко определенных этапов;
- ориентация на реализацию приложений в архитектуре "клиент-сервер" с использованием всех особенностей современных серверов баз данных (включая декларативные ограничения целостности, хранимые процедуры, триггеры баз данных) и поддержкой в клиентской части всех современных стандартов и требований к графическому интерфейсу конечного пользователя;
- наличие централизованной базы данных - репозитория, обеспечивающего хранение моделей предметной области и спецификаций проекта прикладной системы на всех этапах ее разработки;
- возможность одновременной работы с репозиторием многих пользователей;
- централизованное хранение проекта системы и управление одновременным доступом к нему всех участников разработки;
- поддержка согласованности действий разработчиков, не допускающая ситуации, когда каждый аналитик или программист работает со своей версией проекта и модифицирует ее независимо от других;
- автоматизация последовательного перехода от одного этапа разработки к другому, использование специальных утилит, с помощью которых можно по спецификациям концептуального уровня автоматически получать первоначальные варианты спецификации уровня проектирования (описание структуры базы данных и состава программных модулей), а по последним, после всех необходимых уточнений и дополнений, автоматически генерировать готовые к выполнению программы;
- автоматизация стандартных действий по проектированию и реализации ИС, например, генерация многочисленных отчетов по содержимому репозитория, обеспечивающих полное документирование текущей версии системы на всех этапах ее разработки.
Реализация перечисленных технологических возможностей зависит от того, какая конкретная CASE-система используется коллективом аналитиков и разработчиков проекта. Ниже рассматривается одна из коммерческих CASE-систем, обладающая средним уровнем возможностей по сравнению с другими, подобными ей системами, представленными на российском рынке.
2.2. Краткая характеристика CASE-системы Visible Analyst Workbench
Система Visible Analyst Workbench (VAW) относится к сетевым многопользовательским CASE-системам, предназначенным для поддержки процесса создания ИС от этапов анализа текущей деятельности системы управления предприятия до создания законченных моделей ее реорганизованной деятельности, а также разработки конечных приложений в технологии "клиент-сервер". Продукт реализует широкий набор методов структурного системного анализа.
Централизованная база данных проекта
Система обеспечивает хранение всех моделей и спецификаций, относящихся к проекту прикладной системы и возникающих на различных этапах ее жизненного цикла, в централизованной базе данных - репозитории. Работа над проектом во многом сводится к работе с этой базой данных - вводу и коррекции различных описаний, поверке их согласованности и полноты, преобразованию одних моделей в другие и т.д.
Средства управления репозиторием с помощью удобного интерфейса реализуют административные функции управления, включая создание и удаление приложений, управление доступом к данным со стороны различных пользователей, предоставление прав одному приложению использовать часть спецификаций другого, экспорт и импорт отдельного приложения или всего репозитория.
Поддержка возможности коллективной разработки проекта
В этом продукте реализована возможность работы над одним проектом коллектива разработчиков. Используемый VAW механизм блокировки, гарантирует, что разработчик не может изменить какой-либо элемент проекта, пока с ним работает другой разработчик. Каждый пользователь имеет возможность самостоятельно определить пароль доступа к своей части проекта.
Возможность импорта-экспорта
VAW снабжен мощными встроенными средствами импорта-экспорта. Поддерживается связь с такими популярными средами проектирования конечных приложений, как PowerBuilder и SQL Windows. Так же поддерживается возможность импорта-экспорта данных для таких CASE-средств, как KnowledgeWare и Excelerator.
Кроме того, VAW располагает стандартным форматом экспорта-импорта данных, который позволяет получить доступ к данным, хранящихся в репозитории, из других систем.
Связь с системами управления базами данных
VAW с помощью встроенных средств может взаимодействовать со следующими СУБД: SQLBase, Oracle, Sybase.
Возможность реверс-инжиниринга
Средствами VAW можно проводить реинжиниринг баз данных, поддерживаемых следующими СУБД: SQLBase, Oracle, Sybase.
Нотации, поддерживаемые системой
VAW поддерживает следующие нотации для построения моделей: Yordon, Gane&Sarson, SDM, IE. Однако система не позволяет изменять во время работы выбранный для проекта формализм.
Средства верификации моделей
VAW имеет мощные средства проверки согласованности и корректности создаваемых моделей. Система может проверять диаграммы на соответствие синтаксису, осуществляет проверку правильности ключевых атрибутов сущностей, поиск не используемых элементов и т.д. VAW также имеет средства проверки моделей на сбалансированность и синхронность используемых данных в DF- и ER-диаграммах одного проекта.
Среда функционирования
MS Windows 3.x, 95/98, NT.
Требования к аппаратной части
Требования, выдвигаемые системой к аппаратуре, обусловлены средой функционирования MS Windows. Для использования системы требуется IBM совместимый компьютер, оснащенный как минимум процессором Intel 486, ОЗУ емкостью не менее 8 Мб и жестким диском с объемом свободного пространства не менее 6Мб.
Документируемость моделей
VAW поддерживает различные настраиваемые типы отчетов. Пользователь может определить область проекта, по которой нужно дать отчет; типы элементов и их характеристики; задать сортировку отбираемых элементов.
2.3. Процесс структурного анализа с применением CASE-системы Visible Analyst Workbench
В соответствии с общей технологией и архитектурой CASE-систем при работе с VAW выделяются следующие основные этапы процесса разработки информационной системы:
- моделирование и анализ функционирования существующей системы управления;
- построение и анализ информационной модели предметной области;
- проектирование концептуальной модели базы данных новой системы;
- проектирование функциональной структуры новой системы;
- проектирование процессов обработки данных;
- проектирование и реализация приложений.
Рассмотрим перечисленные этапы подробно.
Моделирование и анализ функционирования существующей системы
Целью этапа является построение моделей существующих процессов управления, выявление их недостатков и возможных источников усовершенствования. Содержанием работы проектировщиков является построение моделей двух типов - функциональной, представленной в виде диаграмм функциональной декомпозиции, и поведенческой, представленной в виде диаграмм потоков данных, описывающих особенности процессов обработки данных при реализации соответствующих функций управления.
Построение и анализ информационной модели предметной области
На данном этапе осуществляется детальное информационное моделирование существующей системы управления, описывающее информационные потребности предприятия. Результатом является информационная модель системы управления, отображающая ее единое информационное пространство.
Разработка концептуальной модели базы данных новой системы
Основным содержанием работ, проводимых на этапе концептуального проектирования базы данных, является построение формализованного информационного описания будущей предметной области. Этот этап является одним из ключевых в создании ИС, так как исправление ошибок, допущенных на первых стадиях концептуального проектирования являются дорогостоящим процессом, особенно в том случае, когда к моменту обнаружения ошибки уже пройдены несколько последующих этапов проектирования и реализации системы.
Конечным результатом этапа является СУБД-независимое описание базы данных. Достижение этого результата предполагает построение концептуальной модели базы данных, являющейся подмножеством концептуальной модели предметной области. Отличие этих двух моделей состоит в том, что концептуальная модель базы данных описывает лишь те данные, которые подлежат непосредственному хранению в базе данных проектируемой системы. Очевидно, что в первую очередь такими данными являются первичные технико-экономические показатели. Как правило, в состав базы данных входят также производные показатели, используемые в качестве справочной информации другими системами, производные показатели, необходимость хранения которых прямо диктуется функциональной структурой системы.
Следует отметить, что построение нормализованной концептуальной модели предметной области гарантирует получение нормализованной концептуальной модели базы данных. Методика концептуального проектирования предполагает получение нормализованной глобальной концептуальной ER-модели предметной области как результата интеграции локальных концептуальных моделей, отображающих информационные потребности отдельных подразделений и должностных лиц.
Первоначальный вариант СУБД-ориентированной реляционной базы данных может быть получен автоматически с помощью специальных утилит на основании спроектированной концептуальной модели базы данных новой системы, представленной в виде ER-диаграммы. Результаты проектирования программных модулей приложений служат основанием для совершенствования структуры базы данных. Принятие соответствующих решений по ее совершенствованию должно фиксироваться в виде модификации ER-диаграммы базы данных.
Проектирование функциональной структуры новой системы
Анализ полученных при выполнении предыдущих этапов результатов позволяет перейти к проектированию функциональной структуры новой информационной системы. Результаты этих работ представляются в виде диаграмм функциональной декомпозиции, описывающих функциональные возможности создаваемой системы.
Проектирование процессов обработки данных новой системы
Результатом этапа является описание особенностей организации процессов обработки данных в новой информационной системе. Фиксация результатов проектирования на этом этапе осуществляется в виде диаграмм потоков данных. Основой для их построения служат, как правило, диаграммы потоков данных, полученные на этапе анализа функционирования существующей системы управления. Построение диаграмм потоков данных для новой системы предполагает принятие целого ряда проектных решений, например, таких, как определение состава и мест ввода первичных данных, владельцев данных, последовательности и способов реализации процессов обработки данных, структур первичных и выходных документов и т.д.
Проектирование и реализация приложений
Заключительными этапами проектирования являются проектирование и реализация пользовательских приложений. Функциональные возможности создаваемой системы определяются спецификацией модулей различных типов, основными из которых являются экранные формы, отчеты, меню, процедурные модули. В процессе реализации пользовательских приложений создаются программы, отвечающие всем требованиям проектных спецификаций. Использование для разработки приложений языков четвертого поколения позволяет полностью автоматизировать этот этап, существенно сократить сроки разработки системы, повысить ее качество и надежность.