Характеристика программных средств автоматизированного проектирования сложных

жизненного цикла ПО
• мощные графические средства для описания и документирования

ИС, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности;
• интеграция отдельных компонент средств автоматизированной разработки, обеспечивающая управляемость процессом разработки ИС;
• использование специальным образом организованного хранилища проектных метаданных (репозитория).

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;
графические средства анализа и проектирования, обеспечивающие создание и редактирование иерархически связанных диаграмм (DFD, ERD и др.), образующих модели ИС;
средства разработки приложений, включая языки 4GL и генераторы кодов;
средства конфигурационного управления;
средства документирования;
средства тестирования;
средства управления проектом;
средства реинжиниринга.

построения и анализа моделей предметной области (Design/IDEF (Meta Software), BPwin

(Logic Works);
средства анализа и проектирования (Middle CASE), поддерживающие наиболее распространенные методологии проектирования и использующиеся для создания проектных спецификаций (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;
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 средств автоматизированной разработки Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun и PRO-IV;
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;
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 Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin и S-Designor. В области анализа программных кодов наибольшее распространение получают объектно-ориентированные средства автоматизированной разработки, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne).

Project и др.);
средства конфигурационного управления PVCS (Intersolv);
средства тестирования (Quality Works

(Segue Software);
средства документирования (SoDA Rational Software).

для создания диаграмм потоков данных, иерархий объектов, диаграмм «сущность−связь» и

т. д. Эти редакторы не только имеют средства рисования, но и поддерживают различные типы объектов, используемые в диаграммах.
2. Средства проектирования, анализа и проверки выполняют проектирование ПО и создают отчет об ошибках и дефектах в системной архитектуре. Они могут работать совместно с системой редактирования, поэтому обнаруженные ошибки можно устранить на ранней стадии процесса проектирования.
3. Центральный репозиторий позволяет проектировщику найти нужный проект и соответствующую проектную информацию.
4. Словарь данных хранит информацию об объектах, которые используются в структуре системы.
5. Средства генерирования отчетов на основе информации из центрального репозитория автоматически генерируют системную документацию.
6. Средства создания форм определяют форматы документов и экранных форм.
7. Средства импортирования и экспортирования позволяют обмениваться информацией из центрального репозитория различным инструментальным средствам.
8. Генераторы программного кода автоматически генерируют программы на основе проектов, хранящихся в центральном репозиторий.

(CSA) используется для анализа и проектирования ИС бизнес-класса и ориентировано

на спиральную модель ЖЦ.
В системе имеются готовые настройки для наиболее распространенных методологий:
DATARUN (основная методология, поддерживаемая Silverrun),
Gane/Sarson,
Yourdon/DeMarco,
Merise,
Ward/Mellor,
Information
Engineering. структура

Silverrun существуют мосты к наиболее распространенным СУБД: Oracle, Informix, DB2,

Ingres, Progress, SQL Server, SQLBase, Sybase.
Для передачи данных в средства разработки приложений имеются мосты к языкам 4GL: JAM, PowerBuilder, SQL Windows, Uniface, NewEra, Delphi.

и OS/2 Presentation Manager −
с возможностью обмена проектными данными

между ними.

На диске полная инсталляция Silverrun занимает 20 Мб.

JYACC (США).
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

чем с 20 СУБД: ORACLE, Informix, Sybase, Ingres, InterBase, Net-Ware

SQL Server, Rdb, DB2, ODBC-совместимые СУБД и др.

Групповая работа
Ядро JAM имеет встроенный интерфейс
к средствам конфигурационного управления:
PVCS на платформе Windows
SCCS на платформе UNIX

Среда функционирования
JAM, как среда разработки, и приложения, построенные с его использованием, не являются ресурсоемкими системами.

- на платформе MS-Windows достаточно иметь 8MB оперативной памяти и 50 MB дискового пространства для среды разработки.
- на UNIX-платформах требования к аппаратуре определяются самой операционной системой

каскадной модели ЖЦ ИС и поддержку полного ЖЦ ИС.
Структура и

функции:
проектирование диаграмм потоков данных, «сущность−связь», структур данных, структурных схем программ и последовательностей экранных форм;
проектирование диаграмм архитектуры системы − SAD (проектирование состава и связи вычислительных средств, распределения задач системы между вычислительными средствами, моделирование отношений типа «клиент–сервер», анализ использования менеджеров транзакций и особенностей функционирования систем в реальном времени);
генерация кода программ на языке 4GL целевой СУБД с полным обеспечением программной среды и генерация SQL-кода для создания таблиц БД, индексов, ограничений целостности и хранимых процедур;
программирование на языке C со встроенным SQL;
управление версиями и конфигурацией проекта;
многопользовательский доступ к репозиторию проекта;
генерация проектной документации по стандартным и индивидуальным шаблонам;
экспорт и импорт данных проекта в формате CDIF (CASE Data Interchange Format).

анализ,
архитектура,
проектирование,
реализация,

при этом законченные результаты каждой стадии полностью или частично переносятся (импортируются) в следующую фазу. Все диаграммы, кроме ERD, преобразуются в другой тип или изменяют вид в соответствии с особенностями текущей фазы.
Так, DFD преобразуются в фазе архитектуры в SAD, DSD − в DTD. После завершения импорта логическая связь с предыдущей фазой разрывается, т. е. в диаграммы могут вноситься все необходимые изменения

Среда функционирования
Vantage Team Builder функционирует на всех основных UNIX-платформах (Solaris, SCO UNIX, AIX, HP-UX) и VMS.

приложений в архитектуре «клиент–сервер» и имеет следующую компонентную архитектуру:
Application

Objects Repository (репозиторий объектов приложений) содержит метаданные, автоматически используемые всеми остальными компонентами на протяжении жизненного цикла ИС ;
Application Model Manager поддерживает прикладные модели (E-R модели) и включает соответствующий графический редактор;
Rapid Application Builder − средство быстрого создания экранных форм и отчетов на базе объектов прикладной модели.
Developer Services (службы разработчика) − используются для поддержки крупных проектов и реализуют контроль версий (Uniface Version Control System), права доступа (разграничение полномочий), глобальные модификации и т. д.
Deployment Manager (управление распространением приложений) − средства, позволяющие подготовить созданное приложение для распространения, устанавливать и сопровождать его (при этом платформа пользователя может отличаться от платформы разработчика).
Personal Series (персональные средства) − используются для создания сложных запросов и отчетов в графической форме (Personal Query и Personal Access − PQ/PA), а также для переноса данных в такие системы, как WinWord и Excel;
Distributed Computing Manager − средство интеграции с менеджерами транзакций Tuxedo, Encina, CICS, OSF DCE.

и удаление приложений, управление доступом к данным со стороны различных

пользователей, экспорт и импорт данных);
Repository Object Navigator − средства доступа к репозиторию, обеспечивающие многооконный объектно-ориентированный интерфейс доступа ко всем элементам репозитория;
Process Modeller − средство анализа и моделирования деловой деятельности, основывающееся на концепциях реинжиниринга бизнес-процессов (BPR − Business Process Reengineering) и глобальной системы управления качеством (TQM − Total Quality Management);
Systems Modeller − набор средств построения функциональных и информационных моделей проектируемой ИС, включающий средства для построения диаграмм «сущность−связь» (Entity-Relationship Diagrammer), диаграмм функциональных иерархий (Function Hierarchy Diagrammer), диаграмм потоков данных (Data Flow Diagrammer) и средство анализа и модификации связей объектов репозитория различных типов (Matrix Diagrammer);
Systems Designer − набор средств проектирования ИС, включающий средство построения структуры реляционной базы данных (Data Diagrammer), а также средства построения диаграмм, отображающих взаимодействие с данными, иерархию, структуру и логику приложений, реализуемую хранимыми процедурами на языке PL/SQL (Module Data Diagrammer, Module Structure Diagrammer и Module Logic Navigator);
Server Generator − генератор описаний объектов БД ORACLE (таблиц, индексов, ключей, последовательностей и т. д.). Помимо продуктов ORACLE, генерация и реинжиниринг БД может выполняться для СУБД Informix, DB/2, Microsoft SQL Server, Sybase, а также для стандарта ANSI SQL DDL и баз данных, доступ к которым реализуется посредством ODBC;
Forms Generator (генератор приложений для ORACLE Forms). Генерируемые приложения включают в себя различные экранные формы, средства контроля данных, проверки ограничений целостности и автоматические подсказки.
Repository Reports − генератор стандартных отчетов, интегрированный с ORACLE Reports и позволяющий русифицировать отчеты, а также изменять структурное представление информации.

компоненты:

IDEF1X. ERwin реализует проектирование схемы БД, генерацию ее описания на

языке целевой СУБД (ORACLE, Informix, Ingres, Sybase, DB/2, Microsoft SQL Server, Progress и др.) и реинжиниринг существующей БД.
BPwin − средство функционального моделирования, реализующее методологию IDEF0.
S-Designor представляет собой средство автоматизированной разработки для проектирования реляционных баз данных.
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. Для существующих систем выполняется реинжиниринг БД.
CASE.Аналитик является практически единственным в настоящее время конкурентоспособным российским средством автоматизированной разработки функционального моделирования и реализует построение диаграмм потоков данных в соответствии с методологией. Его основные функции:
построение и редактирование DFD;
анализ диаграмм и проектных спецификаций на полноту и непротиворечивость;
получение разнообразных отчетов по проекту;
генерация макетов документов в соответствии с требованиями ГОСТ

− предназначено для автоматизации этапов анализа и проектирования ПО, а

также для генерации кодов на различных языках и выпуска проектной документации.

В составе Rational Rose можно выделить 6 основных структурных компонент:
репозиторий,
графический интерфейс пользователя,
средства просмотра проекта (browser),
средства контроля проекта,
средства сбора статистики,
генератор документов.
К ним добавляются генератор кодов (индивидуальный для каждого языка) и анализатор для С++, обеспечивающий реинжиниринг − восстановление модели проекта по исходным текстам программ.

Rational Rose формируются следующие документы:
диаграммы классов;
диаграммы состояний;
диаграммы

сценариев;
диаграммы модулей;
диаграммы процессов;
спецификации классов, объектов, атрибутов и операций;
заготовки текстов программ;
модель разрабатываемой программной системы - текстовый файл, содержащий всю необходимую информацию о проекте (в т.ч. необходимую для получения всех диаграмм и спецификаций).

вариант методологии DATARUN позволяющий:
создать гипертекстовое описание методологии в виде иерархии

описания стадий, этапов и операций разработки;
создать гипертекстовое описание всех методов и методик реализации процессов ЖЦ ИС;
выделить из гипертекстового описания иерархию процессов ЖЦ ПО для планирования и управления процессом создания ИС (иерархию работ);
изменять гипертекстовые описания ЖЦ и методов так, как это необходимо разработчику, иными словами, производить авторизацию методологии и отслеживать эти изменения в иерархии работ, предназначенной для управления проектом;
привязать к процессам ЖЦ инструментальные средства поддержки этих процессов и обеспечить вызов инструментальных средств из соответствующих экранов гипертекстового справочника;
обеспечить просмотр гипертекстовых экранов описания используемых методов из инструментальных средств;
обеспечить поддержку процесса управления разработкой, в частности, за счет взаимодействия со средством планирования работ MS Project, оценивания трудоемкости проекта, отслеживания выполнения работ, создания графиков работ, и др.

контролируемость процессов разработки и сопровождения ПО. Для этого необходима точная

и достоверная информация о состоянии ПО и его компонент в каждый момент времени, а также о всех предполагаемых и выполненных изменениях

Наиболее распространенным средством КУ является PVCS фирмы Intersolv (США), включающее ряд самостоятельных продуктов:
PVCS Version Manager,
PVCS Tracker,
PVCS Configuration Builder
PVCS Notify.

проектной документации на всех фазах ЖЦ ПО. Он позволяет 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.

содержит набор шаблонов документов, определяемых стандартом на программное обеспечение DOD

2167A. На их основе можно без специального программирования создавать новые формы документов, определяемые пользователями.
Пакет включает в себя графический редактор для подготовки шаблонов документов. Он позволяет задавать необходимый стиль, фон, шрифт, определять расположение заголовков, резервировать места, где будет размещаться извлекаемая из разнообразных источников информация. Изменения автоматически вносятся только в те части документации, на которые они повлияли в программе. Это сокращает время подготовки документации за счет отказа от перегенерации всей документации.
SoDA реализована на базе издательской системы Frame-Builder и предоставляет полный набор средств по редактированию и верстке выпускаемой документации.
Итоговым результатом работы системы SoDA является готовый документ (или книга). Документ может храниться в файле формата SoDA (Frame Builder), который получается в результате генерации документа. Вывод на печать этого документа (или его части) возможен из системы SoDA.
Среда функционирования SoDA − ОС типа UNIX на рабочих станциях Sun SPARCstation, IBM RISC System/6000 или Hewlett Packard HP 9000 700/800.
SoDA требует по крайней мере 32 MB оперативной памяти, 100–300 MB для установки и 64 MB рабочего пространства на диске.

целью обнаружения ошибок.
Регрессионное тестирование −

это тестирование, проводимое после усовершенствования функций программы или внесения в нее изменений.
Одно из наиболее развитых средств тестирования QA (новое название − Quality Works) представляет собой интегрированную, многоплатформенную среду для разработки автоматизированных тестов любого уровня, включая тесты регрессии для приложений с графическим интерфейсом пользователя.

выполнения тестов;
QA Planner − модуль для разработки планов тестирования и

обработки результатов. Для создания и выполнения тестов в процессе работы QA Planner вызывается QA Partner;
Agent − модуль, поддерживающий работу в сети.

Процесс тестирования состоит из следующих этапов:
• создание плана тестирования;
• связывание плана с тестами;
• пометка и выполнение тестов;
• получение отчетов о тестировании и управление результатами.

разработки приложений JAM;
• мост Silverrun-RDM JAM;
• комплекс средств тестирования

QA;
• менеджер транзакций Tuxedo;
• комплекс средств планирования и управления проектом SE Companion;
• комплекс средств конфигурационного управления PVCS;
• объектно-ориентированное средство автоматизированной разработки Rational Rose;
• средство документирования SoDA.

+ Uniface (фирмы «DataX/Florin» и «ЛАНИТ»);
• комплекс средств, поставляемых и

используемых фирмой «ФОРС»:
• Средства автоматизированной разработки Designer/2000 (основное), ERwin, Bpwin и Oowin (альтернативные);
• средства разработки приложений Developer/2000, ORACLE Power Objects (осовные) и Usoft Developer (альтернативное);
• средство настройки и оптимизации ExplainSQL (Platinum);
• cредства администрирования и сопровождения SQLWatch, DBVision, SQL Spy, TSReorg и др. (Platinum);
• средство документирования ORACLE Book;
• комплекс средств на основе продуктов фирмы CENTURA:
• средства автоматизированной разработки ERwin, Bpwin и Oowin (объектно-ориентированный анализ);
• средства разработки приложений SQLWindows и TeamWindows;
• средство тестирования и оптимизации приложений «клиент-сервер» SQLBench (ARC);
• cредства эксплуатации и сопровождения Quest и Crystal Reports.