Состав, структура и функциональные особенности CASE-средств

CASE-модель жизненного цикла ПО

CASE-технологии предлагают новый, основанный на автоматизации подход к концепции ЖЦ ПО. При использовании CASE изменяются все фазы ЖЦ, при этом наибольшие изменения касаются фаз анализа и проектирования.

Простейшая модель ЖЦ:

Анализ

Проектирование

Кодирование

Тестирование

Сопровождение

CASE-модель ЖЦ:

Прототипирование

Проектирование спецификаций

Контроль проекта

Кодогенерация

Системное тестирование

Сопровождение

В CASE-модели фаза прототипирования заменяет традиционную фазу системного анализа. Необходимо отметить, что наиболее автоматизируемыми фазами являются фазы контроля проекта и кодогенерации (хотя все остальные фазы также поддерживаются CASE-средствами).

В таблице приведены оценки трудозатрат по фазам ЖЦ. Первая строка таблицы соответствует традиционной разработке, вторая — разработке с использованием структурных методологий проектирования, третья — разработке с использованием CASE-технологий.

Способ разработки	Анализ	Проектиров­ание	Кодирование	Тестирование
Традиционная разработка	20%	15%	20%	45%
Использование структурных методологий проектирования	30%	30%	15%	25%
Использование CASE-технологий	40%	40%	5%	15%

В таблицу сведены основные изменения в ЖЦ при использовании CASE-технологий по сравнению с традиционной разработкой.

	Традиционная разработка	CASE
	Основные усилия — на кодирование и тестирование	Основные усилия — на анализ и проектирование
	"Бумажные" спецификации	Быстрое итеративное прототипирование
	Ручное кодирование	Автоматическая кодогенерация
	Ручное документирование	Автоматическая генерация документации
	Тестирование кодов	Автоматический контроль проекта
	Сопровождение кодов	Сопровождение спецификаций проектирования

CASE-средства служат инструментарием для поддержки и усиления методов структурного анализа и проектирования. Эти инструменты поддерживают работу пользователей при создании и редактировании графического проекта в интерактивном режиме, они способствуют организации проекта в виде иерархии уровней абстракции, выполняют проверки соответствия компонентов. Фактически CASE-средства представляют собой новый тип графически-ориентированных инструментов, восходящих к системе поддержки ЖЦ ПО. Обычно к ним относят любое программное средство, обеспечивающее автоматическую помощь при разработке ПО, его сопровождении или деятельности по управлению проектом, и проявляющее следующие дополнительные черты:

─ мощная графика для описания и документирования систем ПО, а также для улучшения интерфейса с пользователем, развивающая творческие возможности специалистов и не отвлекающая их от процесса проектирования на решение второстепенных вопросов;

─ интеграция, обеспечивающая легкость передачи данных между средствами и позволяющая управлять всем процессом проектирования и разработки ПО непосредственно через процесс планирования проекта;

─ использование компьютерного хранилища (репозитария) для всей информации о проекте, которая может разделяться между разработчиками и исполнителями как основа для автоматического продуцирования ПО и повторного его использования в будущих системах.

Помимо перечисленных основополагающих принципов графической ориентации, интеграции и локализации всей проектной информации в репозитарии в основе концептуального построения CASE-средств лежат следующие положения:

─ Человеческий фактор, определяющий разработку ПО как легкий, удобный и экономичный процесс.

─ Широкое использование базовых программных средств, получивших массовое распространение в других приложениях (БД и СУБД, компиляторы с различных языков программирования, отладчики, документаторы, издательские системы, оболочки экспертных систем и базы знаний, языки четвертого поколения и др).

─ Автоматизированная или автоматическая кодогенерация, выполняющая несколько видов генерации кодов: преобразования для получения документации, формирования БД, ввода/модификации данных, получения выполняемых машинных кодов из спецификаций ПО, автоматической сборки модулей из словарей и моделей данных и повторно используемых программ, автоматической конверсии ранее используемых файлов в форматы новых требований.

─ Ограничение сложности, позволяющее получать компоненты, поддающиеся управлению, обозримые и доступные для понимания, а также обладающие простой и ясной структурой.

─ Доступность для разных категорий пользователей.

─ Рентабельность.

─ Сопровождаемость, обеспечивающая способность адаптации при изменении требований и целей проекта.

Интегрированный CASE-пакет содержит четыре основные компоненты:

1. Средства централизованного хранения всей информации о проектируемом ПО в течение всего ЖЦ (репозитарий) являются основой CASE-пакета. Соответствущая БД должна иметь возможность поддерживать большую систему описаний и характеристик и предусматривать надежные меры по защите от ошибок и потерь информации. Репозитарий должен обеспечивать:

─ инкрементный режим при вводе описаний объектов;

─ распространение действия нового или скорректированного описания на информационное пространство всего проекта;

─ синхронизацию поступления информации от различных пользователей;

─ хранение версий проекта и его отдельных компонент;

─ сборку любой запрошенной версии;

─ контроль информации на корректность, полноту и состоятельность.

2. Средства ввода предназначены для ввода данных в репозитарий, а также для организации взаимодействия с CASE-пакетом. Эти средства должны поддерживать различные методологии и использоваться на всем ЖЦ разными категориями разработчиков: аналитиками, проектировщиками, инженерами, администраторами и т. д.

3. Средства анализа, проектирования и разработки предназначены для того, чтобы обеспечить планирование и анализ различных описаний, а также их преобразования в процессе разработки.

4. Средства вывода служат для документирования, управления проектом и кодовой генерации.

Все перечисленные компоненты в совокупности должны:

─ поддерживать графические модели;

─ контролировать ошибки;

─ организовывать и поддерживать репозитарий;

─ поддерживать процесс проектирования и разработки.