Инструментальные средства проектирования и разработки информационных систем
В современных информационных технологиях важное место отводится инструментальным средствам и средам разработки АИС, в частности системам разработки и сопровождения их программного обеспечения. Эти технологии и среды образуют системы, называемые CASE-системами.
Используется двоякое толкование аббревиатуры CASE, соответствующее двум направлениям использования CASE-систем. Первое из них — Computer Aided Software Engineering — переводится как автоматизированное проектирование программного обеспечения, соответствующие CASE-системы часто называют инструментальными средами разработки ПО (RAD —- Rapid Application Development). Второе — Computer Aided System Engineering — подчеркивает направленность на поддержку концептуального проектирования сложных систем, преимущественно слабоструктурированных. Такие CASE-системы часто называют системами BPR (Business Process Reengineering).
Среди систем RAD различают интегрированные комплексы инструментальных средств для автоматизации всех этапов жизненного цикла ПО (такие системы называют Workbench) и специализированные инструментальные средства для выполнения отдельных функций (Tools). Средства CASE по своему функциональному назначению принадлежат к одной из следующих групп:
1) средства программирования;
2) средства управления программным проектом;
3) средства верификации (анализа) программ;
4) средства документирования.
Проектирование ПО с помощью CASE -систем. Оно включает несколько этапов. Начальный этап — предварительное изучение проблемы. Результат представляется в виде исходной диаграммы потоков данных и согласуется с заказчиком. На следующем этапе выполняется детализация ограничений и функций программной системы, и полученная логическая модель вновь согласуется с заказчиком. Далее разрабатывается физическая модель, т.е. определяется модульная структура программы, выполняется инфологическое проектирование базы данных, детализируются граф-схемы программной системы и ее модулей, проектируется пользовательский интерфейс.
|
|
|
Примерами широко известных инструментальных сред RAD служат платформа .NET, Delphi, PowerBuilder соответственно фирм Microsoft, Borland, PowerSoft. Применение инструментальных сред существенно сокращает объем ручной работы программистов (особенно при разработке интерфейсных частей программ).
В средах быстрой разработки приложений обычно реализуется способ программирования, называемый управлением событиями. При этом достигается автоматическое создание каркасов программ, существенно сокращается объем ручного кодирования, особенно при разработке интерфейсных частей программ.
Создание сред RAD для сетевого программирования требует решения ряда дополнительных проблем, обусловливаемых много-платформенностью, обилием применяемых форматов данных и т.п. Решение этих проблем, а также устранение некоторых особенностей языка C++, усложняющих программирование, достигнуто в языке программирования Java и платформе .NET.
|
|
|
Спецификации моделей информационных систем. Важное значение в процессе разработки информационных систем имеют средства спецификации их проектов. Средства спецификации в значительной мере определяют суть методов CASE.
Существует ряд способов представления моделей. Практически все способы функциональных спецификаций имеют следующие общие черты:
• модель имеет иерархическую структуру, представляемую в виде диаграмм нескольких уровней;
• элементарной частью диаграммы каждого уровня является конструкция «вход — функция — выход»;
• необходимая дополнительная информация содержится в файлах поясняющего текста.
В большинстве случаев функциональные диаграммы — это диаграммы потоков данных (DFD — Data Flow Diagram). В DFD блоки (прямоугольники) соответствуют функциям, дуги — входным и выходным потокам данных. Поясняющий текст дается в виде «словарей данных», в которых указываются компонентный состав потоков данных, число повторений циклов и т.п. Для описания структуры информационных потоков можно использовать нотацию Бэкуса — Наура.
|
|
|
Разработка DFD начинается с построения диаграммы верхнего уровня, отражающей связи программной системы, представленной в виде единого процесса, с внешней средой. Декомпозиция процесса проводится до уровня, где фигурируют элементарные процессы, которые могут быть представлены одностраничными описаниями алгоритмов (мини-спецификациями) на языке программирования.
Для описания информационных моделей наибольшее распространение получили диаграммы «сущность — связь» (ERD — Entity-Relations Diagrams), фигурирующие, например, в методике IDEF1X.
Поведенческие модели описывают процессы обработки информации. В системах CASE их представляют в виде граф-схем, диаграмм перехода состояний, таблиц решений, псевдокодов (языков спецификаций), языков программирования, в том числе языков четвертого поколения (4GL).
В граф-схемах блоки, как и в DFD, используют для задания процессов обработки, но дуги имеют иной смысл: они описывают последовательность передач управления (вместе со специальными блоками управления).
В диаграммах перехода состояний узлы соответствуют состояниям моделируемой системы, дуги — переходам из состояния в состояние, атрибуты дуг — условиям перехода и инициируемым при их выполнении действиям. Очевидно, что, как и в других, конечно-автоматных моделях, кроме графической формы представления диаграмм перехода состояний, можно использовать также табличные формы. Так, при изоморфном представлении с помощью таблиц перехода состояний каждому переходу соответствует строка таблицы, в которой указываются исходное состояние, условие перехода, инициируемое при этом действие и новое состояние после перехода.
|
|
|
Близкий по своему характеру способ описания процессов основан на таблицах (или деревьях) решений. Каждый столбец таблицы решений соответствует определенному сочетанию условий, при выполнении которых осуществляются действия, указанные в нижерасположенных клетках столбца.
В псевдокодах алгоритмы записываются с помощью как средств некоторого языка программирования (преимущественно для управляющих операторов), так и естественного языка (для выражения содержания вычислительных блоков). Используются конструкции (операторы) следования (условные) цикла.
Языки четвертого поколения направлены на описание программ как совокупностей заранее разработанных программных модулей, поэтому возможно соответствие одной команды языка 4GL значительному фрагменту программы на языке 3GL. Примерами языков 4GL могут служить Informix-4GL, JAM, NewEra.
Мини-спецификации процессов могут быть выражены с помощью псевдокодов (языков спецификаций), визуальных языков проектирования или языков программирования.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 767; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!