Лекция 15 Обзор CASE-средств для построения диаграмм UML

Рассматриваемые вопросы: IBM Rational Rose, Borland Together, Microsoft Visio, Sparx Systems Enterprise Architect, Gentleware Poseidon, SmartDraw, Dia, Telelogic TAU G2, StarUML, Другие программы.

Предметом этого курса является The UML - унифицированный язык моделирования. В предыдущей лекции было рассказано о видах диаграмм UML и даны некоторые рекомендации относительно последовательности их построения. Мы уже знаем, что нотация UML специально разрабатывалась в расчете на то, чтобы диаграммы можно было легко рисовать от руки. Но! Ведь гораздо приятнее рисовать диаграммы с помощью удобного, интуитивно понятного и функционального программного пакета (CASE-средства). В этой лекции мы познакомимся с некоторыми подобными пакетами, а именно: IBM Rational Rose; Borland Together; Microsoft Visio; Sparx Systems Enterprise Architect; Gentleware Poseidon; SmartDraw; Dia; Telelogic TAU G2; StarUML; другие программы

UML - отличное средство моделирования, но, как уже говорилось выше, строить диаграммы на бумаге - не всегда удобно, хотя бы по причине сложностей с редактированием, распространением и т. д. Чтобы облегчить труд проектировщика, были созданы CASE-средства - программы специального вида. CASE-средства помогут вам построить профессионально выглядящие диаграммы, даже если вы не в состоянии провести прямую линию на бумаге!

CASE-средства(от Computer Aided Software/System Engineering) - позволяют проектировать любые системы на компьютере. Необходимый элемент системного и структурно-функционального анализа, CASE-средства позволяют моделировать бизнес-процессы, базы данных, компоненты программного обеспечения, деятельность и структуру организаций. Применимы практически во всех сферах деятельности. Результат использования CASE-средств - оптимизация систем, снижение расходов, повышение эффективности, снижение вероятности ошибок.

Существует немало подобных программ. Выбор CASE-средства "по себе" - личное дело каждого читателя, и мы ни в коей мере не собираемся влиять на него. Мы лишь попытаемся предоставить ему этот выбор, рассмотрев некоторые наиболее достойные внимания, с точки зрения авторов, CASE-средства для построения UML-диаграмм. Причем постараемся рассказать и о признанных лидерах рынка, и о его "аутсайдерах", и о коммерческих "монстрах", и о "легких" программах с открытым исходным кодом. И начнем, пожалуй, с пакета, являющегося фактическим стандартом в области UML-проектирования.

IBM Rational Rose

Rational Rose - современное и мощное средство анализа, моделирования и разработки программных систем. Rational Rose пригодится при решении практически любых задач проектирования информационных систем: от анализа бизнес-процессов до кодогенерации на определенном языке программирования. Такой арсенал позволит не только спроектировать новую систему, но и доработать старую, произведя процесс обратного проектирования.

Для того чтобы наиболее полно покрыть весь сегмент рынка средств проектирования и разработки, выпускается несколько версий продукта:

Rational Rose Modeler

Эта версия позволит аналитикам и проектировщикам проводить анализ бизнес-процессов и проектировать систему. Данная редакция, увы, не поддерживает кодогенерацию.

Rational Rose Professional

Как видно из названия, это профессиональная редакция продукта. В зависимости от выбранного языка программирования позволяет выполнять прямое и обратное проектирование. Rose Professional заказывается только в определенной конфигурации (например, Rose Professional С++ или Rose Professional С++ DataModeler). Rational Rose Professional, конечно, не создает 100 % исполняемого кода. На выходе разработчик получает каркасный код информационной системы на определенном (заказанном) языке программирования, который впоследствии нужно еще программировать и программировать. Продукт нацелен и на аналитиков, и на разработчиков.

Rational Rose RealTime

Версия продукта, созданная специально для получения 100 % исполняемого кода в реальном масштабе времени. Конечно, RealTime позволяет проводить прямое и обратное проектирование на языках С или С++. По заверениям разработчиков, на выходе модель автоматически компилируется и собирается в исполняемый файл. Само собой, продукт предназначен именно для разработчиков.

Rational Rose Enterprise

Абсолютно полная версия. Поддерживаются все функции других редакций, за исключением возможности 100 % кодогенерации. Таким образом, эта версия продукта покрывает весь спектр задач по проектированию, анализу и кодогенерации. Это программный пакет для всех участников проекта.

Rational Rose DataModeler

Это не конкретный вариант продукта, а функциональность по проектированию баз данных. Функции DataModeler входят в состав Rose Enterprise или Professional.

К сожалению, нет бесплатной версии продукта, но для образовательных учреждений все программное обеспечение IBM доступно бесплатно (для использования в учебных целях) в рамках программы IBM Academic Initiative.

А как же выглядит этот продукт? Не слишком изысканно, но вполне функционально (рис. 15.1):

Рис. 15.1. Общий вид интерфейса Rational Rose DataModeler

В зависимости от поставки, в Rational Rose может быть расширен или сужен набор визуальных компонент (возможных диаграмм). Впрочем, Rational Rose и так достаточно функционален. Вот основные возможности продукта:

- прямое и обратное проектирование на языках: ADA, Java, С, C++, Basic;

- поддержка технологий COM, DDL, XML;

- возможность генерации схем БД Oracle и SQL.

Также Rational Rose имеет открытый API, позволяющий самому создавать модули для других языков программирования. На рынке уже имеется достаточное число модулей для популярных языков программирования и RAD-систем, таких как Delphi, ErWin, Jbuilder, VisualCafe, Jdeveloper, VisualAge SmallTalk. Одна из ведущих компаний в области создания дополнительных модулей - Ensemble Systems (http://www.ensemble-systems.com/).

Rational Rose много раз признавалось различными изданиями лучшим средством проектирования. Вот только некоторые из них (рис. 7.2):

Рис. 15.2. Издания

Если вы программировали в MS Visual Studio 6.0, то, возможно, вы уже познакомились с одним из продуктов семейства Rational Rose, поскольку в этот пакет встроен Visual Modeler - усеченный вариант Rational Rose 98. С помощью Visual Modeler можно рисовать диаграммы классов в трех различных нотациях - нотации Буча, ОМТ и на UML. По диаграммам классов можно провести генерацию каркасного кода (на C++, VB или Java). Такая генерация программного кода называется прямым проектированием (forward engineering). Взаимозависимости классов, изображенных на диаграмме классов, отображаются в программном коде.

Большой интерес представляет обратное проектирование (reverse engineering), когда по исходному коду восстанавливается диаграмма классов, позволяющая понять структуру программы. Это тоже можно делать с помощью Visual Modeler, причем на основе Microsoft Foundation Classes (MFC)! К ограничениям Visual Modeler относится тот факт, что он не поддерживает диаграммы развертывания, описывая лишь внутреннюю функциональность создаваемой системы.

Также Rational Rose интегрируется с Visual Component Manager, репозиторием Microsoft Reposytory, системой управления версиями Microsoft Visual SourceSafe и Rational ClearCase. Плюс многое-многое другое...

Конечно, можно еще долго петь дифирамбы этому продукту, являющемуся, по сути, стандартом де-факто в области UML-проектирования (с субъективной точки зрения авторов, этот продукт не слишком интуитивен и удобен, хотя, без сомнения, сверхфункционален). Честно говоря, как ни парадоксально это звучит, особого впечатления на авторов этот продукт не произвел, возможно, по причине недостаточного с ним знакомства. Думаем, что сами разработчики расскажут о своем продукте гораздо лучше. Предоставим же читателю возможность оценить этот продукт, основываясь на информации "из первых рук"! Вы можете это сделать, посетив такие сайты:

http://www-306.ibm.com/software/rational/ Это официальный сайт Rational, где вы сможете найти информацию о Rational Rose и других продуктах Rational (на англ. языке). Также можете попробовать сходить по "старому адресу" - www.rational.com.

http://interface.ru/ Сайт компании "Интерфейс". Как уверяют авторы ресурса, на сегодняшний день здесь собран самый большой (в Рунете) архив информации по продуктам Rational. Здесь можно найти множество статей, обзоров, руководств и описаний "по теме" и на русском языке.

http://sunset.usc.edu/cse/ А здесь можно найти неплохой архив презентаций и статей по темам программной инженерии, в том числе и о Rational Rose (на англ. языке).

Borland Together

Очень симпатичный (если не сказать больше!) продукт от Borland. Borland Together ControlCenter - это интегрированная платформа разработки, позволяющая упростить и ускорить анализ, дизайн, разработку и развертывание комплексных корпоративных приложений. Эти возможности сочетаются в одном интегрированном решении с поддержкой UML, помогающем командно разрабатывать высококачественные системы быстрее и эффективнее. Технология Borland LiveSource, интегрированная в ControlCenter, автоматически синхронизирует все артефакты, так что изменения в них не прерывают процесс разработки (что очень похоже на концепцию "живых документов" от Microsoft). Таким образом, ситуация, когда модель и код не соответствуют друг другу, теперь невозможна - любые изменения в модели сразу же отображаются в коде и наоборот. ControlCenter предоставляет единую среду разработки, общий язык, диаграммы и строительные блоки, избавляя команду от необходимости использовать несколько продуктов, переключаясь между ними.

Вот некоторые особенности Borland Together:

Поддержка XP ("экстремальное программирование")

Не вдаваясь в лишние подробности и не желая забивать голову читателя ненужными пока подробностями, скажем, что Together поддерживает "гибкие" процессы моделирования, о которых мы, возможно, поговорим позже. Together предоставляет интерактивные возможности моделирования и поддерживает все виды диаграмм UML, включая диаграммы классов, прецедентов, последовательностей, кооперации, действий, состояний, компонентов и развертывания.

Ускорение процессов разработки путем применения паттернов

Еще одна модная тенденция в программной инженерии: использование паттернов, или шаблонов проектирования, - некоторых стандартных решений, образцов в области проектирования. Используя эти образцы, эксперт или разработчик могут быстро создать модель и привести ее в соответствие с корпоративными стандартами и лучшими практиками кодирования. Еще одна возможность ускорения работы - планирование задач для разработчиков, использование напоминаний и органайзера, что позволяет работать эффективнее.

Развертывание на несколько серверов приложений выполняется быстро, без перекодирования

Приложение можно развернуть на несколько серверов приложений, просто написав несколько строк. С Together ControlCenter приложение может быть построено для одного сервера приложений и легко переключено на другой, развернуто на сложной инфраструктуре.

Функция контроля качества облегчает жизнь разработчиков

Эффективнейший аудит и поддержка метрик качества разработки ПО позволяет команде контролировать качество продукта в ходе разработки.

Встроенное функциональное тестирование помогает обнаружить проблемы еще в процессе разработки, что действительно очень важно, поскольку стоимость исправления ошибок тем выше, чем позже они обнаружены.

Из вышесказанного становится ясно, что Borland Together - это нечто гораздо большее, чем просто пакет для рисования "картинок в стиле UML". Мы уже говорили о некоторых дополнительных возможностях программы, но какие же возможности предоставляет Together именно в плане визуального моделирования?

- Как уже говорилось ранее, поддержка всех основных видов диаграмм UML, включая диаграммы классов, прецедентов, последовательностей, кооперации, деятельности, состояния, компонентов…

- Поддержка ER-диаграмм (схем баз данных).

- Генерирование исходного кода из диаграмм последовательностей и обратное проектирование существующего кода в одну или более диаграмм последовательностей.

- Моделирование бизнес-процессов с помощью соответствующих диаграмм.

- Поддержка паттернов, о чем мы уже упоминали ранее, включая построитель шаблонов кода и множество видов встроенных паттернов.

- Эффективные метрики контроля качества для разных языков с возможностью их повторного использования.

- Простая генерация актуальной проектной документации в стиле "нескольких щелчков мыши" (а-ля Microsoft) или через командную строку в виде HTML, RTF или текстовом формате.

- Удобный настраиваемый редактор исходного кода.

- Визуальный построитель графического интерфейса пользователя.

- Плюс многое, многое другое...

А вот и скриншот (рис. 15.3):

Рис. 15.3. Скриншот

Как видите, выглядит продукт вполне неплохо, в лучших традициях Borland, чьи продукты всегда были ближе отечественным разработчикам, уверенным, что слова "юзабилити" и "Borland" - синонимы. Как и в случае IBM Rational Rose, существуют несколько специализированных версий данного пакета:

Together ControlCenter

Интегрированная платформа разработки, предназначенная для упрощения и ускорения анализа, проектирования и разработки корпоративных приложений.

Together Solo

UML-проектирование и разработка, единое решение для индивидуальных разработчиков и малых команд, позволяющее моделировать небольшие масштабируемые проекты быстрее и эффективнее.

Borland Together Editions

Специальные редакции для предпочитаемых вами сред разработки:

Together Edition for JBuilder

Интегрированная и гибкая среда проектирования, Together Edition for JBuilder помогает команде ускорить разработку высококачественных приложений в Borland JBuilder, решении номер один для разработки на языке Java.

Together Edition for Eclipse

Ускоряет разработку высококачественных приложений на открытой платформе Eclipse, поддерживаемой IBM.

Together Edition for WebSphere Studio

IBM® WebSphere® Studio теперь тоже поддерживается Borland Together Edition for Eclipse.

Together Edition for SAP NetWeaver Studio

Предоставляет тесную интеграцию со средой разработки SAP NetWeaver.

Together Edition for Microsoft Visual Studio .NET

Интегрированная среда, использующая индустриальный стандарт - UML, Borland Together Edition for Microsoft Visual Studio .NET, поможет командам разработчиков на C# и Microsoft® Visual Basic .NET ускорить разработку высококачественных решений на платформе .NET.

Together Edition for C++BuilderX

Интегрированная и гибкая среда проектирования, Borland Together Edition for Borland C++BuilderX поможет команде ускорить разработку высококачественных приложений в C++BuilderX - многоплатформенной среде разработки.

Together Designer Community Edition

Borland Together Designer Community Edition - это бесплатная среда разработки для создания диаграмм UML 2.0.

Как видим, у Borland бесплатная версия продукта есть и она доступна всем желающим! Авторы долгое время пользовались и продолжают пользоваться Borland Together CE, и этот пакет ни разу их не подвел. Единственный недостаток - некоторая неторопливость в работе и "прожорливость" в ресурсах, но это общая проблема многих подобных программ, поскольку большинство из них написаны на Java.

В целом впечатление, произведенное Together на авторов, - очень положительное, но, опять-таки, предоставим разработчикам самим рассказать о своем продукте:

- http://www.borland.com/together/ Это официальный сайт продукта, где вы сможете найти подробную информацию о Borland Together (на англ. языке). В частности, здесь можно просмотреть обзор технических характеристик Together, FAQ по продукту и другие материалы.

- http://info.borland.com/media/shockwave/together/1009_tvs_2.0_intro.html А перейдя по этой ссылке, можно посмотреть весьма добротно и убедительно сделанную фирменную флеш-демонстрацию возможностей продукта.

Microsoft Visio

Visio - решение для построения диаграмм от Microsoft. По словам разработчиков, Visio помогает преобразовать технические и бизнес-концепции в визуальную форму. И действительно, этот пакет из семейства Microsoft Office предназначен исключительно для рисования диаграмм. Visio имеет некоторые дополнительные возможности, но все же, повторим, по большей мере - это только средство для иллюстрирования документов MS Office, "не дотягивающее" до уровня пакетов, которые мы описывали ранее.

- Изобразительные же возможности Visio действительно весьма широки:

- Используя предопределенные фигуры Visio Professional , drag-and-drop и мастера, вы можете быстро и просто создавать понятные и информативные диаграммы.

- Возможности Visio можно легко расширять, используя новые шаблоны бизнес-диаграмм. Вы можете включать внешние источники данных, хранилища или коллекции хранимых шаблонов.

- В Visio можно прототипировать интерфейс приложений с помощью встроенных шаблонов пользовательского интерфейса Microsoft Windows XP, что позволяет создавать модель пользовательского интерфейса в стандартном Windows XP-стиле.

- Можно легко рисовать диаграммы сетевых ресурсов, иллюстрирующие развертывание нового ПО на существующие сетевые ресурсы.

- Visio Professional также тесно интегрируется с Microsoft Office Project, что позволяет, например, импортировать оттуда задачи для членов команды.

- С помощью шаблонов UML вы можете создавать UML-диаграммы статической структуры ПО или проводить обратное проектирование с помощью Visio 2003 Reverse Engineer Wizard.

- Visio 2003 может документировать для вас структуру существующих веб-сайтов, помогая таким образом в разработке, реализации или интеграции веб-приложений.

- Можно также создавать отчеты, сохранять диаграммы как вебстраницы и еще многое-многое другое...

Отметим (пока не забыли), что Visio - это не полноценное средство моделирования, а программа для создания иллюстраций (как и SmartDraw и Dia, рассказ о которых еще впереди), умеющая, кроме прочего, рисовать UML-диаграммы.

Внешне Visio похожа на другие программы семейства Microsoft Office, хотя и выглядит немного более архаично. Особенно это заметно в версии 2007 - интерфейс Visio 2007 разительно отличается (в худшую сторону) от остальных приложений MS Office и выглядит так, будто это программа из предыдущей версии «офиса» (рис. 15.4):

Рис. 15.4. Интерфейс

Если верить разработчикам программы, есть по крайней мере 10 причин, чтобы использовать Visio:

Документирование и анализ бизнес-процессов

Проектирование, документирование и анализ бизнес-процессов, используя шаблоны и символы, поддерживающие управление бизнес-процессами (BPM), включая Six Sigma quality improvement и ISO 9000-документацию.

Отслеживание комментариев членов команды

Как и в других программах семейства MS Office, в Visio имеется средство рецензирования, которое можно использовать для отслеживания фигур и примечаний, оставленных другими членами команды.

Сотрудничество по-новому

За этим рекламным лозунгом скрывается интеграция с Microsoft SharePoint и возможность экспорта диаграмм в SVG-формат или сохранения их как веб-страниц.

Поддержка Tablet PC

Встроенная поддержка Tablet PC поможет просматривать, изменять и аннотировать ваши диаграммы в пути или в других случаях, когда вы далеко от своего десктопа. Используйте цифровые чернила для аннотирования ваших диаграмм, форматируйте, масштабируйте, вращайте их или ассоциируйте их с записями. В Visio вы можете конвертировать цифровые чернила в базовые фигуры или текст. И все бы хорошо, но Tablet PC - это, увы, удовольствие, доступное не для всех (по крайней мере, в наших странах).

Инструменты для мозгового штурма

Сказано, конечно, слишком громко, но Visio действительно можно использовать для генерации и структурирования идей во время сессий мозгового штурма (это не так удобно, как например, MindManager (http://www.mindjet.com), но все же). Потом диаграммы, полученные в результате мозгового штурма, можно экспортировать в Microsoft Word, Microsoft Excel или XML, положив таким образом хорошее начало созданию других бизнес-файлов.

Создание календарей

Календари Microsoft Outlook можно легко конвертировать в календари Visio, которые могут быть богато оформлены и форматированы и просто распространены между другими членами команды.

Простое создание и использование технических диаграмм

Как уже говорилось выше, в Visio можно создавать диаграммы баз данных, инженерные диаграммы, сетевые, диаграммы разработки ПО и веб-приложений.

Более быстрое создание и редактирование диаграмм

По заверениям разработчиков, Visio включает многочисленные улучшения, помогающие повысить производительность. Вращение фигур без переключения в специальный режим вращения, выбор и вращение группы фигур, печать выбранной части диаграммы, функция поиска фигуры и многое другое...

Visio поддерживает множество локальных языков

Visio доступна на 17 языках, включая улучшенную поддержку азиатских языков и двунаправленного текста. Впрочем, вряд ли этот факт может считаться серьезным преимуществом людьми, которые "по жизни" пользуются исключительно англоязычным ПО.

Отличная интеграция с другими приложениями MS Office

Об этом уже достаточно много нами было сказано ранее, так что не будем снова повторяться!

В отличие от ранее рассмотренных программ, MS Visio существует в двух редакциях (правда, есть еще особый вариант программы - Visio Enterprise Architect, но с ним нам работать не довелось):

- Visio Standard,

- Visio Professional.

Честно говоря, нам довольно сложно сказать о различиях этих двух редакций. Все желающие могут посетить веб-узел Microsoft, чтобы получить о Visio более подробную информацию. Со своей стороны мы позволим себе обратить внимание читателя на такие два места на этом, без сомнения, весьма достойном ресурсе:

- http://office.microsoft.com/en-us/FX010857981033.aspx Это официальный сайт продукта, где вы сможете найти о Visio подробную информацию (на англ. языке), в том числе статьи о различиях двух редакций продукта, о возможностях его использования при разработке ПО, о преимуществах Visio и многие другие материалы. Здесь также можно загрузить или заказать на диске пробную версию Visio.

- http://www.microsoft.com/office/visio/prodinfo/demo.mspx А перейдя по этой ссылке, можно посмотреть весьма добротную и убедительную (как и все рекламные материалы Microsoft) "родную" демонстрацию возможностей продукта.