Информационные системы. Тема 2.3. 1. Методология и технология проектирования ис
 Скачать 464.78 Kb.
|
|
Тема 2.3 МЕТОДОЛОГИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИС 1. Методология и технология проектирования ИС Методологии, технологии и инструментальные средства проектирования (CASE-средства) составляют основу проекта любой ИС. Методология проектирования предполагает наличие некоторой концепции, принципов проектирования и реализуется набором методов и средств. Методология реализуется через конкретные технологии и поддерживающие их стандарты, методики и инструментальные средства, которые обеспечивают выполнение процессов ЖЦ. Технология проектирования АИС - это совокупность методов и средств проектирования АИС, а также методов и средств организации проектирования (управление процессом создания и модернизации проекта АИС). В основе технологии проектирования лежит технологический процесс, который определяет действия, их последовательность, состав исполнителей. Технология проектирования определяется как совокупность трех составляющих: 1) пошаговой процедуры, определяющей последовательность технологических операций проектирования (рис. 1); Рисунок 1 - Технологическая операция проектирования Технологическую операцию считают элементарным (простым) технологическим процессом. При этом информационная операция – это отдельная законченная часть процесса (изменение содержания областей смыслового пространства субъекта) или инструкция. 2) критериев и правил, используемых для оценки результатов выполнения технологических операций; 3) нотаций (графических и текстовых средств), используемых для описания проектируемой системы. Технология проектирования, разработки и сопровождения ИС должна удовлетворять следующим общим требованиям: технология должна поддерживать полный ЖЦ ПО; технология должна обеспечивать гарантированное достижение целей разработки ИС с заданным качеством и в установленное время; технология должна обеспечивать возможность выполнения крупных проектов в виде подсистем; технология должна обеспечивать возможность ведения работ по проектированию отдельных подсистем небольшими группами (3-7 человек); технология должна обеспечивать минимальное время получения работоспособной ИС; технология должна предусматривать возможность управления конфигурацией проекта, ведения версий проекта и его составляющих, возможность автоматического выпуска проектной документации и синхронизацию ее версий с версиями проекта; технология должна обеспечивать независимость выполняемых проектных решений от средств реализации ИС (систем управления базами данных (СУБД), операционных систем, языков и систем программирования); технология должна быть поддержана комплексом согласованных CASE- средств, обеспечивающих автоматизацию процессов, выполняемых на всех стадиях ЖЦ. Сочетание различных признаков классификации методов проектирования обусловливает характер используемой технологии проектирования АИС. Выделяются два основных класса технологии проектирования (таблица 1): 1) каноническая; 2) индустриальная, которая в свою разбивается на два подкласса: автоматизированное (использование САSЕ-технологий) и типовое (параметрически-ориентированное или модельно-ориентированное) проектирование. Таблица 1- Характеристики классов технологий проектирования Класс технологии проектирования Степень автоматизации Степень типизации Степень адаптивности Каноническое проектирование Ручное проектирование Оригинальное проектирование Реконструкция Индустриальное автоматизированное проектирование Компьютерное проектирование Оригинальное проектирование Реструктуризация модели Индустриальное типовое проектирование Компьютерное проектирование Типовое сборочное проектирование Параметризация и реструктуризация модели Методы проектирования АИС классифицируют по 3 признакам: 1) по степени автоматизации: ручное проектирование, при котором проектирование компонентов АИС осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств; программирование производится на алгоритмических языках; компьютерное проектирование, при котором генерация или конфигурация (настройка) проектных решений производится с использованием специальных инструментальных программных средств. 2) по степени использования типовых проектных решений: оригинальное (индивидуальное) проектирование, когда проектные решения разрабатываются «с нуля» в соответствии с требованиями к АИС; Оригинальное проектирование АИС предполагает максимальный учет особенностей автоматизированного объекта. типовое проектирование, предполагающее конфигурацию АИС из готовых типовых проектных решений (программных модулей). Типовое проектирование выполняется на основе готовых решений и является обобщением опыта, полученного ранее при создании родственных проектов. 3) по степени адаптивности проектных решений: реконструкция — адаптация проектных решений выполняется путем переработки соответствующих компонентов (перепрограммирования программных модулей); параметризация — проектные решения настраиваются в соответствии с заданными и изменяемыми параметрами; реструктуризация модели — изменяется модель предметной области, что приводит к автоматическому переформированию проектных решений. 2. Средства проектирования ИС Для конкретных видов технологий проектирования свойственно применение определенных средств разработки ИС, которые поддерживают выполнение, как отдельных проектных работ, этапов, так и их совокупностей. Средства проектирования ИС можно разделить на два класса (рис.2): Рисунок 2 - Средства проектирования ИС 1) Средства проектирования без использования ЭВМ - это средства организационно-методического обеспечения операций и в первую очередь различные стандарты, регламентирующие процесс проектирования систем (единая система классификации и кодирования информации, унифицированная система документации, модели описания и анализа потоков информации). 2) Средства проектирования с использованием ЭВМ - делят на четыре подкласса: 2.1. Операционные средства, которые поддерживают проектирование операций обработки информации. К данному подклассу средств относятся алгоритмические языки, библиотеки стандартных подпрограмм и классов объектов, макрогенераторы, генераторы программ типовых операций обработки данных и т. п., а также средства расширения функций операционных систем (утилиты). В данный класс включаются также такие простейшие инструментальные средства проектирования, как средства для тестирования и отладки программ, поддержки процесса документирования проекта и т. п. 2.2. Средства, поддерживающие проектирование отдельных компонентов. К данному подклассу относятся средства общесистемного назначения: системы управления базами данных (СУБД); методо-ориентированные пакеты прикладных программ (решение задач дискретного программирования, математической статистики и т. п.); табличные процессоры; статистические ППП; оболочки экспертных систем; графические редакторы; текстовые редакторы; интегрированные ППП (интерактивная среда с встроенными диалоговыми возможностями, позволяющая интегрировать вышеперечисленные программные средства). 2.3. Средства, поддерживающие проектирование разделов проекта. В этом подклассе выделяют функциональные средства проектирования, которые направлены на разработку автоматизированных систем, реализующих функции, комплексы задач и задачи управления. (типовые проектные решения, функциональные пакеты прикладных программ, типовые проекты). 2.4. Средства, поддерживающие разработку на стадиях и этапах процесса проектирования. К данному классу относятся средства автоматизации проектирования ИС (CASE-средства). 3. Характеристика CASE-средств К CASE-средствам относят любое программное средство, автоматизирующее ту или иную совокупность процессов жизненного цикла ПО и обладающее следующими основными характерными особенностями: мощные графические средства для описания и документирования ИС, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности; интеграция отдельных компонент CASE-средств, обеспечивающая управляемость процессом разработки ИС; использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных - репозитория. Он представляет собой специализированную базу данных, предназначенную для отображения состояния проектируемой ИС в каждый момент времени. Репозиторий содержит информацию об объектах проектируемой ИС и взаимосвязях между ними, все подсистемы обмениваются данными с ним. CASE-средства вместе с системным ПО и техническими средствами образуют среду разработки ПО ИС. Интегрированное CASE-средство (или 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 иерархически связанных диаграмм (DFD, ERD и др.), образующих модели ИС; 3) средства разработки приложений, включая языки 4GL и генераторы кодов; 4) средства управления конфигурацией ПО; 5) средства документирования; 6) средства тестирования; 7) средства управления проектом; 8) средства реверсного инжиниринга и баз данных. Все современные CASE-средства могут быть классифицированы в основном по категориям и типам. 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) - полностью интегрированные средства, поддерживающие весь ЖЦ ИС и связанные общим репозиторием. Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE- средств на те или иные процессы ЖЦ. Она в основном совпадает с компонентным составом CASE-средств и включает следующие основные типы: - средства анализа, предназначенные для построения и анализа моделей предметной области (BPwin); - средства анализа и проектирования, поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (ORACLE, Silverrun). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных; - средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на языке SQL) для наиболее распространенных СУБД. (Erwin, DataBase Designer; - средства разработки приложений. К ним относятся средства 4GL (Uniface (Compuware), Developer/2000 (ORACLE), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland) и др.) и генераторы кодов, входящие в состав Vantage Team Builder, PRO-IV и частично - в Silverrun; - средства реинжиниринга, обеспечивающие анализ программных кодов и схем баз данных и формирование на их основе различных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирования ERD входят в состав PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose, Object Team). Вспомогательные типы включают: - средства планирования и управления проектом (SE Companion, Microsoft Project и др.); - средства конфигурационного управления (PVCS (Intersolv)); - средства тестирования (Quality Works (Segue Software)); - средства документирования (SoDA (Rational Software)). На сегодняшний день Российский рынок программного обеспечения располагает следующими наиболее развитыми CASE-средствами: Vantage Team Builder (Westmount I-CASE); Designer/2000; Silverrun; ERwin+BPwin; S-Designor; CASE.Аналитик. |