CASE-средства

В соответствии с международным стандартом под CASE-средством понимается программное средство, поддерживающее процессы жизненного цикла ПО, 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 совместно с системным ПО и техническими средствами образуют среду разработки ПО экономических информационных систем.

Современный рынок CASE-средств насчитывает порядка трех сотен различного рода программных систем, ориентированных к применению как на персональных компьютерах, так и в сложных дорогостоящих вычислительных системах с различными операционными системами.

Общепринятой является классификация CASE-средств по типам, отражающая их функциональную ориентацию на те или иные процессы жизненного цикла ПО. Она включает в себя следующие типы:

· средства анализа и проектирования, предназначенные для построения и анализа как моделей деятельности организации предметной области, так и моделей проектируемой системы. Целью их использования является определение системных требований и свойств, которыми система должна обладать, а также создание проекта системы, удовлетворяющей этим требованиям и обладающей соответствующими свойствами. Результатом их применения являются спецификации компонентов системы и их интерфейсов, алгоритмов и структур данных;

· средства проектирования баз данных, обеспечивающие моделирование данных и генерацию схем баз данных (как правило, на структурированном языке запросов SQL) для наиболее распространенных СУБД;

· средства управления требованиями, обеспечивающие комплексную поддержку разнородных требований к создаваемой системе;

· средства управления конфигурацией ПО, обеспечивающие управляемость и контролируемость процессов разработки и сопровождения ПО;

· средства документирования, позволяющие автоматически извлекать разнообразную информацию, получаемую на разных стадиях разработки проекта, и включать ее в выходные документы. При этом контролируются соответствие документации проекту, взаимосвязь документов, обеспечивается их своевременное обновление. Результирующая документация автоматически формируется из множества источников, число которых не ограничено;

· средства тестирования, предназначенные для автоматического тестирования приложений;

· средства управления проектом ПО, позволяющие оптимально планировать инвестиционную деятельность, более полно учитывать проектные риски, оптимизировать использование имеющихся ресурсов и избегать конфликтных ситуаций, контролировать исполнение составленного плана, анализировать фактические показатели и вносить своевременную коррекцию в ход работ, накапливать, анализировать и использовать в дальнейшем опыт реализованных проектов;

· средства реверсного инжиринга, 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.

Для CASE - средств характерны следующие особенности:

· наличие эффективных графических средств для описания и документирования системы, поддерживающих удобный интерфейс с разработчиком;

· объединение отдельных компонентов CASE-средств, ориентированное на обеспечение управляемости процессом разработки ПО;

· организация хранилища проектных метаданных (репозитария).

Основными функциями репозитария являются: хранение, обновление, доступ, визуализация (представление в легко воспринимаемой форме) и анализ всей информации по проекту создания ПО. Репозитарий включает в себя не только информационные объекты различных типов, но и отношения между их компонентами, а также правила использования или обработки этих компонентов. Информационными объектами являются диаграммы, экраны, меню, проекты (шаблонов) отчетов, описания данных, исходные программные коды и др. Для каждого объекта задается индивидуальный перечень его свойств: имя, тип, текстовое описание, входящие в его состав компоненты, области изменения значений, правила изменения и редактирования объекта, отношения с другими объектами, время создания и последнего обновления объекта и др. Все отчеты, формируемые в процессе разработки ПО, строятся автоматически по содержимому репозитария. На его основе реализуются функции управления и контроля проекта, включая контроль безопасности (управление доступом), контроль вносимых изменений и др. Репозитарий должен обеспечивать синхронизацию поступления информации от разработчиков при групповой работе над проектом, контроль метаданных на полноту и непротиворечивость.

Графические средства ориентированы на обеспечение:

· создания иерархически связанных диаграмм с использованием графических и текстовых объектов;

· редактирования объектов, включая изменение их размеров, группировку, перемещения с сохранением связей между объектами;

· автоматический контроль ошибок (контроль синтаксиса диаграмм и типов их элементов, контроль их полноты и состоятельности и др.).

Во многих CASE-средствах основу репозитария образует объектно-ориентированная база данных.

Средства автоматической генерации кодов программ (часто на языке C⁺⁺) используя информацию, содержащуюся в диаграммах классов и компонентов, формируют файлы заголовков и файлы описаний классов и объектов. Создаваемый таким образом скелет программы может быть уточнен последующим прямым программированием. Как правило, большинство CASE-средств способны генерировать коды программ на нескольких языках, включая, С⁺⁺, Java и др. Популярные CASE-средства способны функционировать на различных платформах: IВМ РС (Windows 95/ 98/ NT/ 2000/ XP), Sun SPAR Stations (UNIX, Solaris ) , Hewlett-Packard (HP UX ) и др.

Большинство CASE-средств в процессе разработки проекта формируют следующие документы: совокупность различного рода диаграмм, представляющих, в целом, модель разрабатываемой программной системы; спецификации классов, объектов, атрибутов, операций; заготовки текстов программ, при необходимости дорабатываемых программистами.

При выборе CASE-средств используют ряд критериев:

· возможность обеспечения поддержки полного жизненного цикла ПО с эволюционным характером его развития;

· реализацию единой технологической среды создания, сопровождения и развития ПО, обеспечивающей целостность проекта и контроль за его состоянием;

· независимость средств от программно-аппаратной платформы и СУБД как на этапе разработки проекта, так и на этапе эксплуатации приложений;

· поддержку параллельной работы групп разработчиков с согласованным и корректным внесением результатов их деятельности в общий проект;

· возможность реализации в разрабатываемых приложениях современных информационных технологий, включая технологию “клиент-сервер”;

· реализацию открытой архитектуры разрабатываемых приложений, позволяющей интегрировать инструментальные средства различных производителей и осуществлять экспорт/импорт результатов для их использования при проектировании (продолжении проектирования) в других средах;

· использование в разрабатываемых приложениях общепринятых, стандартных нормативов, соглашений и методов.

Помимо приведенных критериев при выборе CASE-средств важное значение имеют наличие качественной технической поддержки конкретных средств (сети квалифицированных дистрибьюторов и консультантов), стоимость приобретения и поддержки этих средств, простота их освоения и использования.

Процесс внедрения CASE-средств включает следующие этапы:

· определение потребностей в CASE-средствах;

· оценку и выбор CASE-средств;

· выполнение пилотного (первого в конкретной области) проекта;

· практическое внедрение CASE-средств.

Успешное внедрение CASE-средств должно обеспечить:

· высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения ПО;

· положительное воздействие на некоторые или на все из перечисленных факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование;

· приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.

Опыт применения CASE-средств показывает, что они являются эффективным средством поддержки коллективной работы над сложным, трудоемким проектом благодаря возможности параллельной работы в рамках компьютерной сети групп разработчиков, наличию средств экспорта и импорта любых фрагментов проекта, встроенным средствам организационного управления проектом в целом. С другой стороны, практика использования CASE-средств показывает, что имеется множество примеров их не очень эффективного применения. Следует иметь ввиду, что CASE-средства необязательно дают немедленный эффект; зачастую он может быть получен только спустя какое-то время после успешного внедрения результатов; реальные затраты на внедрение CASE-средств намного превышают расходы на их приобретение.