Lucrare de curs: tehnologii CASE pentru proiectarea sistemelor informatice automatizate. Primul campionat de caz pentru studenți a fost organizat în cadrul RIF-Voronezh
Tehnologii CASE pentru proiectarea sistemelor informatice
În ultimul deceniu, a apărut o nouă direcție în ingineria software - CASE (Computer-Aided Software/System Engineering) - tradus literal - dezvoltare software sisteme informatice suportate (folosind) un calculator. În prezent, nu există o definiție general acceptată a CASE, termenul CASE este folosit într-un sens foarte larg. Sensul inițial al termenului CASE, limitat doar la problemele de automatizare a dezvoltării software-ului, a căpătat acum un nou sens, acoperind procesul de dezvoltare a sistemelor informatice automatizate complexe în ansamblu. Acum, termenul de instrumente CASE înseamnă software, sprijinirea proceselor de creare și întreținere a SI, inclusiv analiza și formularea cerințelor, proiectarea aplicațiilor software (aplicații) și baze de date, generarea codului, testarea, documentarea, asigurarea calității, managementul configurației și managementul proiectelor, precum și alte procese. Instrumentele CASE, împreună cu software-ul și hardware-ul de sistem, formează un mediu complet de dezvoltare IS.
Instrumentele CASE vă permit nu numai să creați produsele „corecte”, ci și să asigurați procesul „corect” pentru crearea acestora. Scopul principal al CASE este de a separa proiectarea unui IS de codificarea acestuia și etapele ulterioare de dezvoltare și, de asemenea, de a ascunde de dezvoltatori toate detaliile mediului de dezvoltare și funcționarea IS. Când se utilizează tehnologii CASE, toate etapele ciclului de viață al software-ului (mai multe despre acest lucru vor fi discutate mai jos) ale sistemului informațional se modifică, cele mai mari schimbări afectând etapele de analiză și proiectare. Majoritatea instrumentelor CASE existente se bazează pe metodologii de analiză și proiectare structurale (în mare parte) sau orientate pe obiecte, folosind specificații sub formă de diagrame sau texte pentru a descrie cerințele externe, relațiile dintre modelele de sistem, dinamica comportamentului sistemului și arhitectura software. Astfel de metodologii oferă o descriere riguroasă și clară a sistemului proiectat, care începe cu acesta privire de ansamblu iar apoi devine mai detaliat, dobândind o structură ierarhică cu un număr tot mai mare de niveluri. Tehnologiile CASE sunt utilizate cu succes pentru a construi aproape toate tipurile de circuite integrate, dar ocupă o poziție stabilă în următoarele domenii:
asigurând dezvoltarea SI de afaceri și comercial, utilizarea pe scară largă a tehnologiilor CASE se datorează utilizării pe scară largă a acestei zone de aplicații, în care CASE este utilizat nu numai pentru dezvoltarea SI, ci și pentru crearea modelelor de sistem care ajută la rezolvarea problemelor de planificarea strategică, managementul financiar, determinarea politicilor companiei și pregătirea personalului etc. (această direcție și-a primit propriul nume - analiză de afaceri);
dezvoltarea sistemelor informatice de sistem si control. Utilizarea activă a tehnologiilor CASE este asociată cu marea complexitate a acestei probleme și cu dorința de a crește eficiența muncii.
Pe lângă automatizarea metodologiilor structurate și, în consecință, posibilitatea de utilizare metode moderne sisteme și inginerie software, instrumentele CASE au următoarele avantaje principale:
îmbunătățirea calității IP creată folosind fonduri control automat(în primul rând controlul proiectelor);
vă permit să creați un prototip al unui sistem viitor într-un timp scurt, ceea ce vă permite primele etape evaluează rezultatul așteptat;
accelerarea procesului de proiectare și dezvoltare;
eliberați dezvoltatorul de munca de rutină, permițându-i să se concentreze în totalitate pe partea creativă a dezvoltării;
sprijină dezvoltarea și menținerea dezvoltării;
sprijină tehnologiile de reutilizare a componentelor de dezvoltare.
Este necesar să înțelegeți că utilizarea cu succes a instrumentelor CASE este imposibilă fără înțelegere tehnologie de bază, pe care se bazează aceste fonduri. Instrumentele software CASE în sine sunt mijloace de automatizare a proceselor de proiectare și întreținere a sistemelor informaționale. Fără înțelegerea metodologiei de proiectare IS, este imposibil să utilizați instrumentele CASE.
^
Caracteristicile instrumentelor moderne CASE
Instrumentele CASE moderne acoperă o gamă largă de suport pentru numeroase tehnologii de proiectare IS: de la instrumente simple de analiză și documentare până la instrumente de automatizare la scară completă care acoperă întregul ciclu de viață IS (LC).
Cele mai laborioase etape ale dezvoltării SI sunt etapele de analiză și proiectare, timp în care instrumentele CASE asigură calitatea deciziilor tehnice luate și pregătirea documentației de proiect. În acest caz, metodele de prezentare vizuală a informațiilor joacă un rol important. Aceasta presupune construirea de diagrame structurale sau de altă natură în timp real, utilizarea diverselor paleta de culori,verificarea de la capăt la capăt a regulilor de sintaxă. Instrumentele grafice pentru modelarea unui domeniu permit dezvoltatorilor să studieze vizual un IS existent și să-l reconstruiască în conformitate cu obiectivele și limitările existente.
Categoria instrumentelor CASE include atât sisteme relativ ieftine pentru calculatoare personale cu capacități foarte limitate, cât și sisteme scumpe pentru platforme de calcul eterogene și medii de operare. Astfel, piața modernă de software include aproximativ 300 de instrumente CASE diferite, dintre care cele mai puternice, într-un fel sau altul, sunt folosite de aproape toate companiile occidentale de top.
De obicei, instrumentele CASE includ orice software care automatizează unul sau altul set de procese în ciclul de viață al unui IS și are următoarele caracteristici principale:
instrumente grafice puternice pentru descrierea și documentarea IP, oferind interfață ușor de utilizat cu dezvoltatorul și dezvoltarea capacităților sale creative;
integrarea componentelor individuale ale instrumentelor CASE, asigurând controlul asupra procesului de dezvoltare a SI;
folosind o stocare special organizată a metadatelor proiectului (depozitar). Un instrument CASE integrat (sau un set de instrumente care acceptă un ciclu de viață complet al unui IS) conține următoarele componente:
un depozit care stă la baza unui instrument CASE. Ar trebui să asigure stocarea versiunilor proiectului și a componentelor sale individuale, sincronizarea informațiilor primite de la diverși dezvoltatori în timpul dezvoltării grupului, controlul metadatelor pentru completitudine și coerență;
instrumente de analiză grafică și proiectare care asigură crearea și editarea diagramelor legate ierarhic (DFD, ERD etc.) care formează modele IS;
instrumente de dezvoltare a aplicațiilor, inclusiv limbaje 4GL și generatoare de cod;
instrumente de management al configurației;
instrumente de documentare;
instrumente de testare;
instrumente de management de proiect;
instrumente de reinginerie.
metodologii și modele aplicate de sisteme și baze de date;
gradul de integrare cu SGBD;
platformele disponibile.
instrumente de analiză (Upper CASE), conceput pentru construirea și analiza modelelor de domenii (Design/IDEF (Meta Software), BPWin (Logic Works));
instrumente de analiză și proiectare (Middle CASE), care acceptă cele mai comune metodologii de proiectare și este folosit pentru a crea specificații de proiectare (Vantage Team Builder (Cayenne), Designer/2000 (Oracle), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), CASE. Analist (Macro) - Proiect)). Rezultatele unor astfel de instrumente sunt specificațiile componentelor și interfețelor sistemului, arhitecturii sistemului, algoritmilor și structurilor de date;
instrumente de proiectare a bazelor de date, furnizarea de modelare a datelor și generarea de scheme de baze de date (de obicei, pe Limbajul SQL) pentru cel mai comun SGBD. Acestea includ ERwin (Logic Works). S-Designor (SDP) și DataBase Designer (Oracle). Instrumentele de proiectare a bazelor de date sunt disponibile și în instrumentele Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun și PRO-IV CASE;
instrumente de dezvoltare a aplicațiilor. Acestea includ instrumente 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (Oracle), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland), etc.) și coduri generatoare. inclus în Vantage Team Builder, PRO-IV și parțial în Silverrun;
instrumente de reinginerie, furnizarea de analize a codurilor de program și a schemelor de baze de date și formarea pe baza acestora a diferitelor modele și specificații de proiectare. Analiza schemei bazei de date și instrumentele de generare ERD sunt incluse în Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin și S-Designor. În domeniul analizei codului de program, instrumentele CASE orientate pe obiecte sunt cele mai utilizate, oferind reinginerirea programelor în limbajul C++ ( Trandafir rațional(Rational Software), Object Team (Cayenne)). Tipurile auxiliare includ:
instrumente de planificare și management de proiect (SE Companion, Microsoft Project etc.);
instrumente de management al configurației (PVCS (Intersolv));
instrumente de testare (Quality Works (Segue Software));
instrumente de documentare (SoDA (Rational Software)).
Silverrun;
Designer/2000;
Vantage Team Builder (Westmount I-CASE);
ERwin+BPwin;
S-Designor;
CAZ-Analist.
Să caracterizăm principalele capabilități ale instrumentelor CASE folosind exemplul sistemului Silverrun, utilizat pe scară largă.
Instrumentul CASE Silverrun de la compania americană Computer Systems Advisers, Inc. (CSA) este utilizat pentru analiza și proiectarea IS de clasă business și se concentrează mai mult pe modelul ciclului de viață în spirală. Este aplicabil pentru a susține orice metodologie bazată pe construcția separată a modelelor funcționale și informaționale (diagrame flux de date și diagrame entitate-relație).
Personalizarea pentru o anumită metodologie este asigurată prin selectarea notării grafice necesare a modelelor și a unui set de reguli pentru verificarea specificațiilor de proiectare. Sistemul are setări gata pentru cele mai comune metodologii: DATARUN (metodologia principală susținută de Silverrun), Gane/Sarson, Yourdon/DeMarco, Merise, Ward/Mellor, Information Engineering. Pentru fiecare concept introdus în proiect, este posibil să adăugați proprii descriptori. Arhitectura Silverrun vă permite să vă dezvoltați mediul de dezvoltare după cum este necesar.
Silverrun are o structură modulară și constă din patru module, fiecare dintre acestea fiind un produs independent și poate fi achiziționat și utilizat fără legătură cu celelalte module.
Modul construirea modelelor de procese de afaceri sub formă de diagrame de flux de date (BPM - Business Process Modeler) vă permite să modelați funcționarea organizației care face obiectul sondajului sau SI care se creează. Modulul BPM oferă posibilitatea de a lucra cu modele extrem de complexe: renumerotare automată, lucru cu arborele de proces (inclusiv tragerea vizuală a ramurilor), detașarea și atașarea părților modelului pentru dezvoltarea colectivă. Diagramele pot fi afișate în mai multe notații predefinite, inclusiv Yourdon/DeMarco și Gane/Sarson. De asemenea, este posibil să vă creați propriile notații, inclusiv adăugarea de câmpuri definite de utilizator la descriptorii afișați pe diagramă.
Modul modelarea conceptuală a datelor(ERX - Entity-Relationship eXpert) oferă construirea de modele de date entitate-relație care nu sunt legate de o implementare specifică. Acest modul are un sistem expert încorporat care vă permite să creați un model de date normalizat corect, răspunzând la întrebări semnificative despre relațiile datelor. Este posibil să construiți automat un model de date din descrierile structurilor de date. Analiza dependențelor funcționale ale atributelor face posibilă verificarea conformității modelului cu cerințele celei de-a treia forme normale și asigurarea îndeplinirii acestora. Modelul verificat este transferat în modulul RDM.
Modul modelare relațională(RDM-Relational Data Modeler) vă permite să creați modele detaliate entitate-relație destinate implementării într-o bază de date relațională. Acest modul documentează toate constructele asociate cu construirea unei baze de date: indexuri, declanșatoare, proceduri stocate etc. Notația flexibilă, mutabilă și extensibilitatea depozitului vă permit să lucrați cu orice metodologie. Abilitatea de a crea subscheme urmează abordarea ANSI SPARC pentru reprezentarea unei scheme de bază de date. Atât nodurile de procesare distribuite, cât și vizualizările utilizatorului sunt modelate în limbajul subcircuitului. Acest modul oferă proiectarea și documentarea completă a bazelor de date relaționale.
^ Manager de depozit grupul de lucru (WRM - Workgroup Repository Manager) este folosit ca dicționar de date pentru a stoca informații comune tuturor modelelor și asigură, de asemenea, integrarea modulelor Silverrun într-un singur mediu de proiectare.
Prețul pentru flexibilitatea ridicată și varietatea instrumentelor de construire a modelelor vizuale este lipsa Silverrun, cum ar fi lipsa unui control reciproc strict între componentele diferitelor modele (de exemplu, capacitatea de a propaga automat modificările între DFD-uri de diferite niveluri de descompunere) . Trebuie remarcat, totuși, că acest dezavantaj poate fi semnificativ numai dacă este utilizat modelul în cascadă al ciclului de viață IS.
Pentru a genera automat scheme de baze de date, Silverrun are punți către cele mai comune SGBD: Oracle, Informix, DB2, Ingres, Progress, SQL Server, SQLBase, Sybase. Pentru a transfera date către instrumentele de dezvoltare a aplicațiilor, există punți către limbaje 4GL: JAM, PowerBuilder, SQL Windows, Uniface, NewEra, Delphi. Toate podurile vă permit să încărcați informații în Silverrun RDM din cataloagele limbilor DBMS sau 4GL corespunzătoare. Acest lucru permite ca bazele de date și sistemele de aplicații deja în uz să fie documentate, reproiectate sau transferate pe noi platforme. Când utilizați un bridge, Silverrun își extinde depozitul intern cu anumite sistem țintă atribute. Odată determinate valorile acestor atribute, generatorul de aplicații le mută în directorul intern al mediului de dezvoltare sau le folosește la generarea codului SQL. Astfel, este posibil să se definească complet nucleul bazei de date folosind toate capabilitățile unui anumit SGBD: declanșatoare, proceduri stocate, constrângeri de integritate referențială. Când se creează o aplicație 4GL, datele migrate din depozitul Silverrun sunt folosite fie pentru a genera automat obiecte de interfață, fie pentru a le crea rapid manual.
Pentru a face schimb de date cu alte instrumente de automatizare a proiectării, pentru a crea proceduri specializate pentru analiza și verificarea specificațiilor de proiectare și pentru a compila rapoarte specializate în conformitate cu diferite standarde, sistemul Silverrun are trei moduri de a transmite informații de proiectare în fișiere externe:
sistem de raportare. Puteți, prin definirea conținutului unui raport de depozit, să emiteți raportul în fisier text. Acest fișier poate fi apoi încărcat într-un editor de text sau inclus într-un alt raport;
sistem de export/import. Pentru un control mai complet asupra structurii fișierelor în sistemul de export/import, este posibil să se definească nu numai conținutul fișierului de export, ci și separatori de înregistrări, separatori de câmpuri în înregistrări și marcatori de început și de sfârșit ai câmpurilor de text. Fișierele cu structura specificată pot fi nu numai generate, ci și încărcate în depozite. Acest lucru face posibil schimbul de date cu diverse sisteme: alte instrumente CASE, DBMS, editori de text și foi de calcul;
stocarea depozitului în fișiere externe prin drivere ODBC. Pentru a accesa datele de depozit din cele mai comune sisteme de gestionare a bazelor de date, este posibil să stocați toate informațiile despre proiect direct în formatul acestor SGBD.
Versiunea standard pentru un singur utilizator are un mecanism de împărțire și îmbinare controlată a modelelor. Împărțind modelul în părți, le puteți distribui mai multor dezvoltatori. După o rafinare detaliată, modelele sunt combinate în specificații unice;
Versiunea de rețea a Silverrun permite lucrul în grup simultan cu modele stocate într-un depozit de rețea bazat pe un DBMS Oracle, Sybase sau Informix. În același timp, mai mulți dezvoltatori pot lucra cu același model, deoarece blocarea obiectelor are loc la nivelul elementelor individuale ale modelului.
Pe lângă sistemul Silverrun, vom indica scopul altor instrumente CASE populare și grupurile acestora.
Vantage Team Builder este un produs software integrat care vizează implementarea unui model de ciclu de viață IS în cascadă și susținerea unui ciclu de viață complet IS.
Uniface 6.1, un produs Compuware (SUA), este un mediu de dezvoltare pentru aplicații la scară largă într-o arhitectură client-server.
Instrumentul CASE Designer/2000 2.0 de la Oracle este un instrument CASE integrat care, împreună cu instrumentele de dezvoltare a aplicațiilor Developer/2000, oferă suport pentru un ciclu de viață complet al SI pentru sistemele care utilizează DBMS Oracle.
Pachetul CASE/4/0 (microTOOL GmbH), care include instrumente structurale pentru analiza sistemului, proiectarea și programarea, oferă suport pentru întregul ciclu de viață al dezvoltării (până la întreținere), bazat pe un depozit de rețea care controlează integritatea proiectului și sprijină munca coordonată a tuturor participanților săi (analiști de sistem, designeri, programatori).
^
Instrumente locale
Pachetul ERWin (Logic Works) este folosit pentru modelarea și crearea bazelor de date de complexitate arbitrară bazate pe diagrame entitate-relație. În prezent, ERWin este cel mai mult pachet popular modelarea datelor datorită suportului unei game largi de SGBD de diferite clase - servere SQL (Oracle, Informix, Sybase SQL Server, MS SQL Server, Progress, DB2, SQLBase, Ingress, Rdb etc.) și DBMS „desktop” precum xBase ( Clipper, dBase, FoxPro, MS Access, Paradox etc.).
BPWin este un instrument de modelare funcțional care implementează metodologia IDEFO. Un model în BPWin este o colecție de diagrame SADT, fiecare dintre acestea descriind un proces separat, împărțindu-l în pași și subprocese.
S-Designer 4.2 (Sybase/Powersoft) este un instrument CASE pentru proiectarea bazelor de date relaționale. Conform propriilor lor funcţionalitateși cost, este aproape de instrumentul ERWin CASE, diferă prin notația externă folosită în diagrame. S-Designer implementează metodologia standard de modelare a datelor și generează descrieri de baze de date pentru SGBD-uri precum Oracle, Informix, Ingres, Sybase, DB2, Microsoft SQL Server, etc.
CASE-Analyst 1.1 (Eytex) este practic singurul instrument intern de modelare funcțională CASE competitiv în prezent și implementează construcția de diagrame de flux de date în conformitate cu metodologia descrisă anterior.
^
Instrumente CASE orientate pe obiecte
Rational Rose - un instrument CASE de la Rational Software Corporation (SUA) - are scopul de a automatiza etapele de analiză și proiectare a IS, precum și de a genera coduri în diverse limbi și de a emite documentație de proiectare. Rational Rose folosește o metodologie de sinteză pentru analiza și designul orientat pe obiecte, bazată pe abordările a trei experți de top în domeniu: Booch, Rumbaugh și Jacobson. Notația universală pe care au dezvoltat-o pentru modelarea obiectelor (UML – Unified Modeling Language) este în prezent și, evident, va rămâne în viitor un standard general acceptat în domeniul analizei și proiectării orientate pe obiecte. Versiunea specifică a Rational Rose este determinată de limba în care este generat codul programului (C++, Smalltalk, PowerBuilder, Ada, SQLWindows și ObjectPro). Opțiunea principală – Rational Rose/C++ – vă permite să dezvoltați documentația proiectului sub formă de diagrame și specificații, precum și să generați coduri de program în C++. În plus, Rational Rose include instrumente de reinginerie software care permit reutilizarea software-ului. componente softwareîn proiecte noi.
^
Instrumente de management al configurației
Scopul managementului configurației (CM) este de a asigura gestionabilitatea și controlabilitatea proceselor de dezvoltare și întreținere a IS. Acest lucru necesită informații precise și fiabile despre starea SI și a componentelor sale la fiecare moment în timp, precum și despre toate modificările propuse și finalizate.
Pentru rezolvarea problemelor CG, sunt utilizate metode și instrumente pentru a asigura identificarea stării componentelor, luarea în considerare a nomenclaturii tuturor componentelor și modificărilor sistemului în ansamblu, controlul modificărilor aduse componentelor, structura sistemului și funcțiile acestuia. , precum și managementul coordonat al dezvoltării funcțiilor și îmbunătățirii sistemelor de caracteristici.
Cel mai comun instrument CG este PVCS de la Intersolv (SUA), care include o serie de produse independente: PVCS Version Manager, PVCS Tracker, PVCS Configuration Builder și PVCS Notify.
^
Instrumente de documentare
Pentru a crea documentație în timpul dezvoltării AIS, sunt utilizate o varietate de instrumente de raportare, precum și componente ale sistemelor de publicare. De obicei, instrumentele de documentare sunt integrate în instrumente CASE specifice. Excepție fac unele pachete care oferă servicii suplimentare de documentare. Dintre acestea, SoDA (Software Document Automation) este cea mai utilizată.
Produsul SoDA este conceput pentru a automatiza dezvoltarea documentației de proiectare în toate fazele ciclului de viață IS. Vă permite să extrageți automat o varietate de informații obținute în diferite etape de dezvoltare a proiectului și să le includeți în documentele de ieșire. Totodată, se monitorizează conformitatea documentaţiei cu proiectul, se asigură interrelaţionarea documentelor, iar acestea actualizare în timp util. Documentația rezultată este generată automat din mai multe surse, al căror număr este nelimitat.
Pachetul include editor grafic pentru pregătirea modelelor de documente. Vă permite să setați stilul necesar, fundalul, fontul, să determinați locația titlurilor și să rezervați locuri unde vor fi plasate informațiile extrase din diverse surse. Modificările sunt făcute automat numai în acele părți ale documentației care au fost afectate de acestea în program. Acest lucru reduce timpul de pregătire a documentației eliminând necesitatea regenerării întregii documentații.
SoDA este implementat pe baza sistem de publicare FrameBuilder și oferă un set complet de instrumente pentru editarea și aspectul documentației produse.
Rezultatul final al sistemului SoDA este un document (sau carte) terminat. Documentul poate fi stocat într-un fișier în format SoDA (Frame Builder), care este obținut ca urmare a generării documentului. Imprimarea acestui document (sau a unei părți a acestuia) este posibilă din sistemul SoDA.
Mediul de operare SoDA este un sistem de operare de tip UNIX pe stațiile de lucru Sun SPARCstation, IBM RISC System/6000 sau Hewlett Packard HP 9000 700/800.
^
Instrumente de testare
Testarea se referă la procesul de execuție a unui program pentru a detecta erori. Testarea de regresie este testarea efectuată după îmbunătățirea funcțiilor unui program sau după modificarea acestuia.
Unul dintre cele mai dezvoltate instrumente de testare QA (nume nou – Quality Works) este un mediu integrat, multiplatformă, pentru dezvoltarea de teste automate de orice nivel, inclusiv teste de regresie pentru aplicații cu o interfață grafică de utilizator.
QA vă permite să începeți testarea în orice fază a ciclului de viață, să planificați și să gestionați procesul de testare, să afișați modificările aplicației și să reutilizați teste pentru mai mult de 25 de platforme diferite.
În concluzie, dăm un exemplu de complex de instrumente CASE care oferă suport pentru un ciclu de viață complet al unui sistem informațional. Este nepotrivit să comparăm instrumentele CASE individuale, deoarece niciunul dintre ele nu rezolvă în general toate problemele de creare și întreținere a IS. Acest lucru este confirmat și de un set complet de criterii de evaluare și selecție care afectează toate etapele ciclului de viață IS. Pot fi comparate complexe de instrumente consistente metodologic și tehnologic care susțin întregul ciclu de viață al SI și care beneficiază de suportul tehnic și metodologic necesar din partea companiilor furnizori (de rețineți că integrarea rațională a instrumentelor de dezvoltare SI este cea mai importantă condiție asigurarea calității acestui IS, iar această observație este valabilă pentru toate domeniile).
Prelegerea nr. 8
Arhitectură stratificată 9
Tehnologii Internet/intranet 10
Cerințe pentru sistemele informaționale 10
Flexibilitate 11
Fiabilitate 11
Eficiență 11
Securitate 12
Ciclul de viață al sistemelor informaționale 16
Introducere în managementul proiectelor 17
^ Clasificarea proiectelor 18
Principalele faze ale proiectării sistemului informațional 18
Faza conceptuală 19
Întocmirea propunerii tehnice 19
Design 19
Dezvoltare 20
Punerea în funcțiune a sistemului 20
Procese care au loc pe parcursul ciclului de viață al unui sistem informațional 21
^ Procesele de bază ale ciclului de viață 21
Dezvoltare 21
Operațiunea 21
Escorta 22
Sprijinirea proceselor ciclului de viață 23
Procese organizatorice 23
Structura ciclului de viață al sistemului informațional 23
Etapa inițială 24
Etapa de rafinare 24
^ Etapa de construcție 24
Etapa de punere în funcțiune 24
Ciclul de viață al sistemelor informaționale 28
Modelele ciclului de viață al sistemului informațional 28
^ Modelul în cascadă al ciclului de viață al sistemului informațional 29
Etape principale de dezvoltare folosind modelul cascadă 29
Principalele avantaje ale modelului în cascadă 29
Dezavantajele modelului în cascadă 30
^ Modelul ciclului de viață în spirală 31
Iterațiile 31
Avantajele modelului spiralat 32
Dezavantajele modelului spiralat 33
Metodologia și tehnologia de dezvoltare a sistemelor informaționale 37
Metodologia RAD 40
Principalele caracteristici ale metodologiei RAD 40
^ Abordare orientată pe obiecte 41
Programare vizuală 42
Programarea evenimentelor 43
Fazele ciclului de viață în cadrul metodologiei RAD 44
Analiza cerințelor și faza de planificare 44
Faza de proiectare 44
Faza de construcție 45
Faza de implementare 46
^ Limitările metodologiei RAD 46
Metodologie și tehnologie pentru dezvoltarea sistemelor informaționale 51
Profilurile sistemelor informatice deschise 51
Conceptul de profil al unui sistem informatic 52
Principiile formării unui profil de sistem informațional 53
^ Structura profilurilor sistemului informatic 55
Profil software de aplicație 57
Profilul mediului al sistemului informațional 57
Profil de securitate a informațiilor 58
Profilul sculei 58
^ Metodologie și tehnologie pentru dezvoltarea sistemelor informaționale 63
Standarde și metode 63
Tipuri de standarde 64
Metodologia Oracle CDM 65
Structura generală 66
Caracteristicile tehnicii CDM 68
^ Standard international ISO/IEC 12207: 1995-08-01 69
Structura generală 69
Procesele principale și auxiliare ale ciclului de viață 69
Caracteristicile standardului ISO 12207 71
Tehnologii CASE pentru proiectarea sistemelor informatice 77
Caracteristicile instrumentelor moderne CASE 80
^ Instrumente locale 86
Instrumente CASE orientate pe obiecte 87
Instrumente de management al configurației 87
Instrumente de documentare 87
Instrumente de testare 88
Principii de construcție și etape de proiectare a bazei de date 93
Concepte de bază și definiții 93
Model de domeniu descriptiv 99
^ Principii de construcție și etape de proiectare a bazei de date 111
Modele conceptuale de date 111
Tipuri de structuri de date 112
Operațiuni pe date 113
^ Constrângeri de integritate 114
Model de date ierarhice 115
Model de date de rețea 117
Modelul de date relaționale 118
Model de date binare 119
Web semantic 119
Tehnologia de modelare a sistemelor informatice 124
Metode de modelare a sistemelor 124
^ Modelul matematic al sistemului 126
Clasificarea modelelor matematice 128
Modele de simulare a sistemelor informatice 136
Baza metodologică de aplicare a metodei de simulare 136
^ Modele de simulare a sistemelor informatice 146
Clasificarea modelelor de simulare 146
Structura unui model tipic de simulare cu un calendar de evenimente 153
^ Modele de simulare a sistemelor informatice 161
Tehnologia de modelare a factorilor aleatori 161
Generarea numerelor pseudoaleatoare (PRN) 161
Metoda multiplicativă 163
Metoda aditivă 164
Metoda mixtă 164
^ Modelarea evenimentelor aleatoare 165
Simulare secvențială 167
Modelarea după calcule preliminare 167
Modele de simulare a sistemelor informatice 172
Tehnologia de modelare a factorilor aleatori 172
^ Modelarea variabilelor aleatoare 172
Modelarea variabilelor aleatoare continue 173
Metodă funcție inversă 173
Metoda de eliminare (Neumann) 174
Metoda de compunere 176
Modelarea variabilelor aleatoare discrete 177
Metoda comparațiilor secvențiale 177
Metoda de interpretare 178
^ Modelare vectorială aleatorie 178
Metoda de distribuție condiționată 179
Metoda de eliminare (Neumann) 180
Metodă transformări liniare 181
Modele de simulare a sistemelor informatice 187
Bazele organizării modelării prin simulare 187
^ Etapele simulării 187
Testarea modelului de simulare 188
Setarea informațiilor inițiale 189
Verificarea modelului de simulare 189
Verificarea adecvării modelului 189
Calibrarea modelului de simulare 190
Investigarea proprietăților unui model de simulare 190
Estimarea erorii de simulare asociată cu utilizarea generatoarelor de numere pseudoaleatoare (PRG) în modelul 190
Stabilirea duratei regimului de tranziție 191
Evaluarea stabilității rezultatelor simulării 192
Studiu de sensibilitate model 192
^
Limbaje de modelare 193
Gaifullov Ruslan,student anul 2,specialitatea informatică aplicatăInstituția de învățământ de învățământ profesional superior bugetar de stat federalInstituția de învățământ de învățământ profesional superior bugetar de stat federal„MSTU numit după Nosov”
adnotare
Acest articol definește o bază de date. În continuare, ne uităm la tipurile de date din bazele de date și utilizarea lor în proiectarea bazelor de date. Apoi este dată o definiție a tehnologiilor Case. Și la final, se vorbește despre tehnologiile Case în proiectarea bazelor de date
Tehnologii CASE în proiectarea bazelor de date
Gayfullov Ruslan, student în anul II, specialitatea Informatică aplicată, FSBEI HPE „MSTU of a name Nosov”
Adnotare
În acest articol oferă o bază de date cu definiții. Descrie în continuare tipurile de date din bazele de date și utilizarea lor în proiectarea bazelor de date. Apoi oferă o bază de date de definiții. Și în cele din urmă, vorbește despre tehnologiile de caz în proiectarea bazelor de date.
CE SUNT BAZELE DE DATE
Bază de date(DB) - un set de date legate între ele, care sunt organizate cu o schemă de bază de date pentru lucrul convenabil cu utilizatorul.
Definiție din Wikipedia: Bazele de date sunt un set de documente într-o formă obiectivă, sistematizate pentru căutare și prelucrare cu ajutorul unui computer (acesta este un computer electronic).
O bază de date este un set de date stocate conform unei scheme de date, manipulate conform regulilor instrumentelor de manipulare a datelor.
Bază de date– informații stocate într-un mod organizat.
PROIECTAREA BAZEI DE DATE
Etapa de proiectare a bazei de date- procesul de creare a unui proiect de bază de date necesar pentru a sprijini funcționarea întreprinderii și a contribui la atingerea scopurilor acesteia.
Proiectarea bazei de date este procesul de creare a unei scheme de baze de date, precum și de determinare a constrângerilor de integritate necesare.
Scopuri principale:
Stocarea tuturor informațiilor necesare în baza de date.
Capacitatea de a obține date pentru toate solicitările necesare.
Reduceți redundanța și duplicarea datelor.
Asigurarea integritatii si duplicarea datelor
ETAPE DE PROIECTAREA BAZEI DE DATE
Proiectarea bazei de date se realizează în 3 etape: conceptuale (infologice), logice (datalogice), fizice.
Designul conceptual este procesul de creare a modelului de date final (infologic) al unei întreprinderi (structură abstractă a bazei de date) prin modelarea datelor fără a lua în considerare condițiile fizice (hardware și software).
Design conceptual (infologic) – creație model semantic domeniu (model informațional de cel mai înalt nivel de abstractizare). Acest model este creat fără a se concentra pe SGBD și modelul de date. Un model conceptual de bază de date constă dintr-o descriere obiecte informaţionale(concepte ale domeniului subiectului) cu conexiuni între ele și descrieri ale constrângerilor de integritate, adică cerințe pentru valorile admisibile ale acestor conexiuni între ele.
Proiectare logică – transferarea proiectului pe modelul intern DBMS (acesta este un sistem de management al bazei de date).
Proiectarea logică (datalogică) este crearea unei diagrame de bază de date folosind model relațional date.
Un model datalogic este un set de diagrame de relații care indică cheile primare și relațiile dintre relații, care sunt chei străine.
Designul fizic este crearea unei diagrame de bază de date special pentru sistemul necesar gestionarea bazei de date (de exemplu, Access).
Există o altă opțiune pentru etapele de proiectare a bazei de date:
Etapa 1: formularea problemei
Etapa 2: Analiza domeniului de studiu.
Etapa 3: Crearea modelului.
Etapa 4: Selectarea metodelor de prezentare a informațiilor și a instrumentelor software.
Etapa 5: Creație model de calculator obiect.
Etapa 6: Lucrul cu baza de date creată.
CE ESTE TEHNOLOGIA CAZULUI
CASE este un set de instrumente pentru analiști de sistem pentru proiectare și dezvoltare. Scopul instrumentelor CASE este de a separa procesele de proiectare de programare. Tehnologiile CASE (Computer Aided Software Engineering) sunt un set de metodologii pentru analiza, proiectarea, dezvoltarea și întreținerea sistemelor software complexe, susținute de un set de instrumente de automatizare interconectate. CASE – instrumente și metode de inginerie software pentru proiectarea software-ului care asigură programe de înaltă calitate, fără erori și ușor de întreținut produse software. De asemenea, CASE este o varietate de metode și instrumente de proiectare medii de informare folosind instrumentele CASE.
Tehnologiile de caz sunt o metodologie de proiectare IS și un set de instrumente cu ajutorul cărora puteți modela vizual un domeniu, precum și să analizați modelul în diferite etape de dezvoltare și proiectare și, de asemenea, să dezvoltați o aplicație ținând cont de nevoile utilizatorilor.
Instrumentele de automatizare a dezvoltării software sunt instrumente pentru automatizarea proceselor de proiectare și dezvoltare de software pentru un analist de sisteme, precum și pentru un dezvoltator și programator de software. Inițial, Fonduri de caz Au fost considerate doar instrumente cu ajutorul cărora procesele de analiză și proiectare cele mai laborioase au fost simplificate, dar mai târziu Case au început să fie considerate instrumente și ca instrumente software pentru susținerea ciclurilor de viață ale software-ului.
Scopul principal al tehnologiilor CASE este separarea proceselor de proiectare și codificare a produselor software și procesele de dezvoltare ulterioare, precum și automatizarea maximă a procesului de dezvoltare. Prin urmare, există două abordări complet diferite ale proiectării: structurală și orientată pe obiecte.
Abordarea structurală propune descompunerea (diviziunea) unei sarcini în funcții care necesită automatizare. Funcțiile sunt la rândul lor împărțite în subfuncții, sarcini și proceduri. Iar la final, se creează o ierarhie de funcții într-o anumită ordine, transmițând informații între funcții
Abordarea folosește și metodologii general acceptate, modelând diferite sisteme informaționale și anume
SADT (Tehnica de analiză și proiectare structurată), DFD (Diagrame de flux de date) și ERD (Diagrame de relații cu entitate).
Există trei modele principale în această abordare:
funcțional, informațional și dinamic
Această abordare este implementată de Bpwin, Erwin, Business Studio, IBM WebSphere Business Modeler și Sybase Power Designer.
În abordarea orientată pe obiecte, instrumentul principal este limbajul UML, un limbaj de modelare unificat care poate vizualiza și documenta sisteme orientate pe obiecte axate pe dezvoltarea de software. UML are un sistem de diagrame diferite pentru a construi o idee despre sistemul proiectat.
Această abordare este implementată de Rational Rose și ARIS.
Case poate analiza și programa software, proiectarea interfeței, documentația și, de asemenea, poate produce cod structurat în orice limbaj de programare.
Instrumentele de caz sunt împărțite în tipuri și categorii:
Tipuri (aceasta reflectă orientarea funcțională către diferite procese ale ciclului de viață al dezvoltării software și coincide cu compoziția componentelor sistemelor mari integrate Case):
instrumente de analiză concepute pentru a crea și analiza un model de domeniu (Bpwin (lucrări logice).
instrumente de analiză și proiectare care sprijină cele mai cunoscute metodologii de proiectare, folosindu-le pentru a crea specificații de proiectare. Rezultatul aici este specificațiile componentelor și interfețelor sistemului, arhitecturii sistemului, algoritmilor și structurilor de date.
instrumente de proiectare a bazelor de date care modelează datele și generează scheme de baze de date (în SQL) pentru sistemele de gestionare a bazelor de date. Acestea sunt Erwin (funcții logice) și DataBase Designer (Oracle) și Designer/2000.
instrumente de dezvoltare a aplicațiilor (Developer/2000), Delphi).
instrumente de reinginerie care analizează codurile programelor și schemele bazelor de date, precum și formarea cu ajutorul lor a diverselor modele și specificații de proiectare. Instrumente pentru analiza schemelor de baze de date și generarea ERD-urilor sunt disponibile în Designer/2000, Erwin. Când se analizează codurile de program, cele mai cunoscute sunt instrumentele Case orientate pe obiecte care ajută la realizarea de programe de inginerie inversă în C++ (Rational Rose).
Tipuri de ajutor
Instrumente de planificare și management de proiect (Microsoft Project).
instrumente de management al configurației (PVCS (Intersolv)).
instrumente de testare (Quality Works (Segue Software)).
instrumente de documentare (SoDA (Rational Software)).
TEHNOLOGII DE CAZ ÎN PROIECTAREA BAZEI DE DATE
Voi considera Erwin ca tehnologie Case
În toate etapele dezvoltării bazei de date, Erwin arată structura și elementele principale ale bazei de date în curs de creare. Acesta este un instrument de dezvoltare care creează automat tabele și, de asemenea, generează mii de linii de text pentru procedurile stocate și declanșatoare pentru sistemele de gestionare a bazelor de date. Erwin accelerează crearea de aplicații de date.
Erwin facilitează proiectarea bazelor de date. Pentru a face acest lucru, trebuie să creați grafic E-R model (obiect-relație) care satisface cerințele de date și sunt introduse reguli de afaceri, creând un model logic care reprezintă elemente, atribute, relații și grupări. Erwin poate manipula atributele trăgându-le, poate face modificări și le poate normaliza în timpul creării bazei de date. Poate fi editat direct pe diagrame. Aceasta înseamnă să faceți modificări la model fără a deschide casete de dialog speciale. Cu ajutorul rapoartelor generate de sistem se verifică corectitudinea bazei de date create.
Erwin nu este doar un instrument de „desen”, ci și automatizează designul. Integritatea referenţială a bazei de date este asigurată transfer automat chei. Modelele de date create în Erwine pot fi editate, vizualizate și tipărite într-o varietate de moduri. Și folosind RPTwin (care are GUIși capabil să genereze rapoarte) și instrumente de vizualizare cu moduri personalizabile care oferă control asupra afișajului conținutului raportului, puteți implementa aceleași standarde de proiectare și setări de afișare pentru toate modelele.
remediu Erwin pentru creație rapidă DB. Erwin optimizează modelul pentru a se potrivi cu caracteristicile fizice ale bazei de date dorite. De asemenea, Erwin coordonează în mod independent circuitele logice și fizice și convertește structuri logice (de exemplu, multe la multe) în implementarea lor pe nivel fizic. Implementarea atât a ingineriei directe, cât și a celei inverse în Erwin este realizată folosind o relație dinamică naturală între model și baza de date. Folosind această conexiune, Erwin creează în mod independent tabele, vizualizări, indexuri, reguli pentru menținerea integrității legăturilor (primare și chei externe), setează valori implicite, precum și restricții pentru domenii/coloane. În Erwine, integritatea referențială este asigurată de multe șabloane de declanșare optimizate, precum și de un limbaj macro puternic cu care vă creați propriile declanșatoare și proceduri stocate. Pentru a estima cu exactitate modelul de creștere al bazei de date sau al stocării, sunt disponibile instrumente de calcul al capacității pentru a facilita alocarea eficientă a resurselor sistemului și planificarea capacității.
Numărul de vizualizări ale publicației: -Ce sunt instrumentele CASE-TOOLSCASE (din limba engleză Computer-Aided Software
Inginerie) sunt instrumente
automatizarea designului IC.
CASE TOOLS sunt metode de inginerie software pentru
proiectare software care
permiteți-ne să oferim calitate superioară programe,
fara erori si usor de intretinut
produse software.
CASE este, de asemenea, înțeles ca un set de fonduri
proiectarea sistemelor informatice cu
folosind instrumentele CASE.
Caz înseamnă
Instrumentele de caz includ orice software careautomatizează diverse etape Ciclu de viață
Software-ul are următoarele caracteristici:
1. Există un instrument grafic puternic pentru
Descrieri IP care oferă ușurință în utilizare
utilizator,
2. Există integrarea componentelor individuale
Caz - înseamnă,
3. Utilizează stocarea centralizată
Depozitul de date de proiectare.
Funcții de proiectare care sunt cel mai adesea automatizate în instrumentele CASE:
-analiza și formularea cerințelor IP;
proiectare baze de date și aplicații;
generaţie codul programului;
testare;
Asigurarea Calității Software-ul;
managementul configurației IS;
management de proiect etc.
Rezultatul utilizării instrumentelor CASE:
optimizarea structurii IS;reducerea costurilor de dezvoltare;
creșterea eficienței IS;
reducând probabilitatea erorilor când
Design IS.
Arhitectura unui instrument tipic Case
Repertoriu
Miezul oricărui sistem de proiectare software este depozitul.Depozitul este o bază de date specializată,
care este folosit pentru a afișa starea sistemului în orice moment
timp și conține informații despre toate obiectele designului este:
Numele designerilor și drepturile lor de acces,
Structuri organizate
Componentele diagramelor și diagramelor în ansamblu,
Structuri de date
Relațiile dintre diagrame,
Module de program, proceduri și biblioteci de module.
Clasificarea instrumentelor moderne de caz:
1. Clasificarea fondurilor de caz dupămetodologii suportate:
-
funcțional sau orientat către structură;
-
orientat pe obiecte;
-
orientat spre complex.
2. Clasificarea instrumentelor Case moderne după tip:
Reflectă orientarea funcțională a fondurilor pentruprocesele ciclului de viață al dezvoltării software
dispoziţie:
instrumente de analiză – concepute pentru a construi și
analiza modelului de domeniu;
instrumente de proiectare a bazelor de date;
instrumente de dezvoltare a aplicațiilor;
Instrumente de reinginerire a proceselor;
instrumente de planificare și management de proiect;
instrumente de testare;
instrumente de documentare.
Exemple de diferite tipuri de instrumente Case:
Instrumente de analiză (Design, BpWin);Instrumente de analiză și proiectare (Designer - Oracle);
Instrumente de proiectare a bazelor de date (ErWin, Designer - Oracle);
Instrumente de dezvoltare a aplicațiilor (Developer – Oracle,
Delphi);
Instrumente de reproiectare (ErWin, Rational Rose).
3. Clasificarea instrumentelor Case moderne pe categorii:
Definește funcțiile îndeplinite de instrumente și include:instrumente locale separate care rezolvă mici autonome
sarcini, un set de instrumente parțial integrate care acoperă
majoritatea etapelor ciclului de viață și complet integrate
instrumente care acoperă întregul ciclu de viață al informațiilor
sisteme și legate printr-un depozit comun.
Instrumentele tipice CASE sunt:
instrumente de management al configurației;
instrumente de modelare a datelor;
instrumente de analiză și proiectare;
instrumente de conversie a modelelor;
instrumente de editare a codului;
generatoare de coduri;
instrumente pentru crearea diagramelor UML.
Alte tipuri de clasificare a instrumentelor Case:
4.Clasificarea instrumentelor Case după suport
notații grafice;
5.
Clasificarea mijloacelor de caz după grad
integrarea instrumentelor individuale;
6.
Clasificarea instrumentelor Case după tip și arhitectură
tehnologia informatică utilizată;
7.
Clasificarea Case-instrumente pe tip de colectiv
dezvoltare;
8.
Clasificarea instrumentelor Case după tipul de utilizat
Mediul de operare.
Atunci când alegeți produsele Case, trebuie să luați în considerare următoarele aspecte:
Disponibilitatea unei baze de date, arhive sau dicționar;Disponibilitatea interfețelor cu alte sisteme Case;
Posibilitate de export si import de informatii;
Arhitectură deschisă;
Disponibilitatea metodologiilor necesare;
Disponibilitatea instrumentelor grafice de suport pentru proiecte;
Posibilitatea generarii automate a codului programului;
Posibilitate de planificare si management de proiect.
Instrument de caz Limbajul universal de modelare UML
Creare Limbajul UML urmarit urmatoarele scopuri:oferi dezvoltatorilor un limbaj vizual unificat
modelare;
asigurarea mecanismelor de extindere și specializare a limbii;
asigura independența limbajului față de limbajele de programare și
procesele de dezvoltare.
Relația diagramei UML
Diagrama de optiuniutilizare
Diagramă
secvente
Diagramă
clase
Diagramă
cooperare
Diagramă
componente
Diagramă
state
Diagramă
implementare
Diagramă
tipuri de activitati
Instrumentul IBM Rational Rose Case
Rational Rose este un instrument de analiză modern și puternic,modelarea și dezvoltarea sistemelor software,
care acoperă întregul ciclu de viață al software-ului
de la analiza proceselor de afaceri până la generarea de coduri
limbajul de programare dat.
Un astfel de arsenal permite nu numai proiectarea de noi
sistemul informatic, dar și să modifice cel vechi,
prin efectuarea unui proces de inginerie inversă.
Caracteristicile cheie ale pachetului Rational Rose:
inginerie directă și inversă în limbi: ADA,Java, C, C++, Basic;
suport pentru tehnologii COM, DDL, XML;
capacitatea de a genera scheme de baze de date Oracle și SQL.
Versiuni de produs Rational Rose:
Versiunea Rational Rose Modeler vă permite să analizați procesele de afaceri șiproiectează sistemul. Dar nu acceptă generarea de cod.
Versiunea Rational Rose Professional În funcție de limbajul de programare selectat
Permite inginerie directă și inversă. Poate fi comandat doar în
configurație specifică (de exemplu, Rose Professional C++ sau Rose Professional C++
DataModeler). Nu produce cod executabil 100%. Drept urmare, dezvoltatorul primește
cod cadru al unui sistem informatic într-o limbă specifică (ordonată).
programare, care ulterior trebuie dezvoltată în continuare.
Rational Rose RealTime este conceput special pentru a oferi 100% executabil
cod în timp real, permite direct și invers
proiectare în limbaje C sau C++. Modelul de ieșire este compilat automat
și este compilat într-un fișier executabil.
Rational Rose Enterprise Edition Această versiune a produsului acoperă întreaga gamă de aplicații software.
proiectare, analiză și generare de cod. Toate funcțiile altora sunt acceptate
ediții, cu excepția posibilității de generare a codului 100%.
Versiunea Rational Rose DataModeler a produsului de proiectare a bazei de date.
Funcționalitatea DataModeler este inclusă cu Rose Enterprise sau Professional.
La pachetul MS Studio vizual Visual Modeler 6.0 încorporat - o versiune trunchiată a Rational Rose 98.
Informații suplimentare despre pachetul Rational Rose:
Nu există o versiune gratuită a produsului Rational Roseexistă;
Pentru institutii de invatamant tot software-ul
Software-ul IBM este disponibil gratuit;
este posibilă utilizarea gratuită în scopuri educaționale
ca parte a Inițiativei Academice IBM.
Pentru automatizarea proceselor de proiectare și dezvoltare a sistemelor informaționale în anii 70–80 a fost utilizată pe scară largă metodologia structurală, adică utilizarea unor metode formalizate de descriere a sistemului în curs de dezvoltare și a deciziilor tehnice luate. În acest caz, s-au folosit mijloace grafice de descriere a diferitelor modele de sisteme informaționale folosind diagrame și diagrame. Acesta a fost unul dintre motivele apariției software-ului și instrumentelor tehnologice numite instrumente CASE și tehnologii CASE pentru crearea și întreținerea sistemelor informaționale care le implementează.
Termenul CASE (Computer Aided Software/System Engineering) este folosit într-un sens foarte larg. Sensul inițial al termenului CASE a fost limitat doar la problemele de automatizare a dezvoltării software. În prezent, acest termen are un sens mai larg, sens automatizarea dezvoltarii sistemelor informatice.
CAZ- facilităţi sunt instrumente software care sprijină procesele de creare și/sau întreținere a sistemelor informaționale, precum: analiza și formularea cerințelor, proiectarea bazelor de date și aplicațiilor, generarea codului, testarea, asigurarea calității, configurarea și managementul proiectelor.
CAZ- sistem poate fi definit ca un set de instrumente CASE care au un scop funcțional specific și sunt implementate într-un singur produs software.
CAZ- tehnologie este un set de metodologii de analiză, proiectare, dezvoltare și întreținere a sistemelor complexe și este susținut de un set de instrumente de automatizare interconectate.
CAZ- industrie reunește sute de firme și companii de diverse activități. Aproape toate proiectele software străine serioase sunt realizate folosind instrumente CASE, iar numărul total de pachete distribuite depășește 500 de articole.
obiectivul principal CAZ -sisteme si mijloace este de a separa proiectarea software-ului de codificarea acestuia și etapele ulterioare de dezvoltare (testare, documentare etc.), precum și de a automatiza întregul proces de creare a sistemelor software, sau Inginerie(din engleză inginerie - dezvoltare).
Instrumentele CASE moderne suportă o varietate de tehnologii de proiectare a sistemelor informaționale: de la instrumente simple de analiză și documentare până la instrumente de automatizare la scară completă care acoperă întregul ciclu de viață al software-ului.
Cele mai laborioase etape ale dezvoltării SI sunt etapele de analiză și proiectare, timp în care instrumentele CASE asigură calitatea deciziilor tehnice luate și pregătirea documentației de proiect. În acest caz, metodele de prezentare vizuală a informațiilor joacă un rol important. Aceasta implică construirea de diagrame structurale sau de altă natură în timp real, folosind o paletă de culori diversă și verificarea de la capăt la capăt a regulilor sintactice. Instrumentele de modelare grafică a domeniului permit dezvoltatorilor să studieze vizual un sistem de informații existent și să-l reconstruiască în conformitate cu obiectivele lor și cu limitările existente.
Instrumentele CASE formează baza oricărui proiect IP. Metodologia este implementată prin tehnologii specifice și standarde suport, metode și instrumente care asigură implementarea proceselor ciclului de viață al sistemelor informaționale.
Caracteristici caracteristice ale instrumentelor CASE:
- Limbajul grafic unificat. Tehnologiile CASE oferă tuturor participanților la proiect, inclusiv clienților, o unică, strictă, vizuală și intuitivă limbaj grafic, permițându-ne să obținem componente vizibile cu o structură simplă și clară. În același timp, programele sunt prezentate ca diagrame bidimensionale (mai ușor de utilizat decât descrierile pe mai multe pagini), permițând clientului să participe la procesul de dezvoltare și dezvoltatorilor să comunice cu experți în domeniu, pentru a separa activitățile analiștilor de sistem. , designeri și programatori, facilitându-le să apere proiectul în fața managementului și, de asemenea, asigurând întreținerea ușoară și modificările sistemului.
- Baza de date unificată a proiectelor. Baza tehnologiei CASE este utilizarea unei baze de date de proiect (depozitare) pentru a stoca toate informațiile despre proiect, care pot fi partajate de dezvoltatori în conformitate cu drepturile lor de acces. Conținutul depozitului include nu numai obiecte informaționale de diferite tipuri, ci și relațiile dintre componentele acestora, precum și regulile de utilizare sau procesare a acestor componente. Depozitul poate stoca obiecte de diferite tipuri: diagrame structurale, definiții de ecrane și meniuri, proiecte de raportare, descrieri ale datelor și logica pentru prelucrarea acestora, precum și modele de date, organizare și prelucrare, codurile sursă, elemente de date etc.
- integrarea mijloacelor. Pe baza depozitului, instrumentele CASE sunt integrate și informațiile despre sistem sunt partajate între dezvoltatori. În același timp, capacitățile de depozit oferă mai multe niveluri de integrare: generală interfața cu utilizatorul pe toate instrumentele, transferul de date între instrumente, integrarea etapelor de dezvoltare printr-un sistem unificat de reprezentare a fazelor ciclului de viață, transfer de date și instrumente între diferite platforme.
- Sprijinirea dezvoltării echipei și managementului de proiect. Tehnologia CASE sprijină dezvoltarea de grup a unui proiect, oferind posibilitatea de a lucra în rețea, export-import al oricăror fragmente de proiect pentru dezvoltarea și/sau modificarea acestora, precum și planificarea, controlul, managementul și interacțiunea, adică funcțiile necesare în procesul de dezvoltare și întreținere a proiectelor. Aceste funcții sunt implementate și pe baza depozitului. În special, controlul securității (restricții și privilegii de acces), controlul versiunilor și modificărilor etc. pot fi exercitate prin intermediul depozitului.
- Aspect. Tehnologia CASE face posibilă construirea rapidă a machetelor (prototipurilor) unui sistem viitor, ceea ce permite clientului să evalueze în primele etape de dezvoltare cât de mulțumit este de acesta și cât de acceptabil este pentru viitorii utilizatori.
- Generarea documentatiei. Toată documentația proiectului este generată automat pe baza depozitului (de obicei, în conformitate cu cerințele standardelor actuale). Avantajul incontestabil al tehnologiei CASE este că documentația corespunde întotdeauna cu situația actuală, deoarece orice modificare a proiectului se reflectă automat în depozit (se știe că, cu abordările tradiționale ale dezvoltării software, documentarea în cel mai bun scenariu este amânată și o serie de modificări nu se reflectă deloc în el).
- Verificarea proiectului. Tehnologia CASE asigură verificarea și controlul automat al proiectului pentru completitudine și consecvență în primele etape de dezvoltare, ceea ce afectează succesul dezvoltării în ansamblu.
- Generarea automată a codului. Generarea codului programului se realizează pe baza unui depozit și vă permite să construiți automat până la 85–90% din texte în limbi de nivel înalt.
- Întreținere și reinginerie. Întreținerea sistemului în cadrul tehnologiei CASE se caracterizează prin întreținerea proiectului, nu a codurilor de program. Instrumentele de reinginerizare vă permit să creați un model al unui sistem din codurile sale și să integrați modelele rezultate în proiect, să actualizați automat documentația când se schimbă codurile, să schimbați automat specificațiile la editarea codurilor etc.
Dezvoltarea programului începe cu o versiune preliminară a sistemului. Această opțiune poate fi un prototip special dezvoltat în acest scop sau un sistem învechit. În acest din urmă caz, pentru a restabili cunoștințele despre un sistem software în scopul utilizării sale ulterioare, se utilizează re-dezvoltarea - reinginerie.
Re-dezvoltarea se reduce la construirea modelului original sistem software prin examinarea codurilor programelor sale. Având un model, îl puteți îmbunătăți și apoi trece din nou la dezvoltare. Unul dintre cele mai cunoscute principii de acest tip este principiul ingineriei dus-întors (RTE).
Sistemele moderne CASE asigură atât dezvoltarea inițială, cât și re-dezvoltarea, ceea ce accelerează semnificativ dezvoltarea aplicațiilor și îmbunătățește calitatea acestora.
În prezent, printre alte cerințe pentru instrumentele CASE, sunt impuse următoarele:
Disponibilitatea capacității de a defini modelul principal al unei sarcini aplicate (model de afaceri, de obicei orientat pe obiecte) și regulile de comportament ale acesteia (reguli de afaceri);
Sprijinirea procesului de proiectare folosind biblioteci dotate cu instrumente de stocare, căutare și selectare a elementelor de proiectare (obiecte și reguli);
Disponibilitatea instrumentelor pentru a crea o interfață cu utilizatorul și suport comun interfețe software(suport pentru OLE, standarde OpenDoc, acces la biblioteci HTML/Java etc.);
Disponibilitatea capabilităților pentru crearea diverselor aplicații distribuite client-server.
2.2 Dezvoltare model conceptual Sistem informatic.
Un model conceptual reprezintă obiectele și relațiile lor fără a specifica modul în care sunt stocate fizic. Astfel, un model conceptual este în esență un model de domeniu. Atunci când se proiectează un model conceptual, datele trebuie structurate și relațiile dintre ele ar trebui identificate fără a lua în considerare caracteristicile de implementare și problemele de eficiență.
prelucrare. Proiectarea modelului conceptual se bazează pe o analiză a provocărilor cu care se confruntă agenția de publicitate. Modelul conceptual include descrieri ale obiectelor și relațiilor lor care sunt de interes în domeniul subiectului luat în considerare și identificate ca rezultat al analizei datelor.
Pentru a construi modelul de care aveam nevoie, am redus toate datele disponibile la a treia formă normală, rezultând următoarele entități:
· Tipuri de feluri de mâncare.
· Personal.
· Poziții.
· Clienți obișnuiți.
· Comenzi.
Construim modelul la nivel logic (vezi Fig. 2). Din figura 2 este clar că conexiunile sunt realizate în model. Să le privim mai detaliat:
Tabelul „Tipuri de feluri de mâncare” și tabelul „Vărfuri de mâncare” - o relație unu-la-mai multe se stabilește folosind cheia primară „Cod tip”;
Tabelul „Poziții” și tabelul „Personal” - o relație unu-la-mai mulți este stabilită folosind cheia primară „Codul poziției”;
Tabelul „Vafuri” și tabelul „Comenzi” - o relație unu-la-mai multe se stabilește folosind cheia primară „Codul vaselor”;
Tabelul „Personal” și tabelul „Comenzi” - o relație unu-la-mai mulți este stabilită folosind cheia primară „Codul angajatului”;
Tabelul „Clienți obișnuiți” și tabelul „Comenzi” - o relație unu-la-mai mulți este stabilită folosind cheia principală „Codul clientului”.
Orez. 2. Model conceptual de date
2.3 Dezvoltare model logic Sistem informatic
Bazele de date și software-ul pentru crearea și întreținerea lor (DBMS) au o arhitectură pe mai multe niveluri, a cărei idee poate fi obținută din Figura 1.
Schema 1 - Prezentarea pe mai multe niveluri a datelor bazei de date sub
management DBMS
Există niveluri conceptuale, interne și externe de prezentare a acestor baze de date, care corespund unor modele cu scopuri similare.
Nivelul conceptual corespunde aspectului logic al prezentării datelor de domeniu într-o formă integrată. Modelul conceptual constă din multe instanțe de diferite tipuri de date, structurate în conformitate cu cerințele SGBD pentru structura logică a bazei de date.
Stratul intern reprezintă organizarea necesară a datelor în mediul de stocare și corespunde aspectului fizic al prezentării datelor. Modelul intern constă din instanțe de înregistrare individuale stocate fizic pe medii externe.
Stratul exterior acceptă vizualizări private ale datelor solicitate de anumiți utilizatori. Modelul extern este un subset al modelului conceptual. Intersectie posibila modele externe conform. Privat structura logica datele pentru o aplicație individuală (sarcină) sau utilizator corespund unui model extern sau unei subscheme a bazei de date. Folosind modele externe, este acceptat accesul autorizat la datele bazei de date aplicației (compoziția și structura datelor modelului bazei de date conceptuale disponibile în aplicație este limitată, iar modurile acceptabile de prelucrare a acestor date sunt specificate: introducere, editare, ștergere, căutare).
Proiectarea bazei de date constă în construirea unui complex de date interconectate. Figura 2 descrie aproximativ etapele procesului de proiectare a bazei de date.
Diagrama 2 - Etapele procesului de proiectare a bazei de date
Cea mai importantă etapă Proiectarea bazei de date este dezvoltarea unui model informatic-logic (infologic) al domeniului subiectului, nu orientat spre DBMS. În modelul informațional, compoziția și structura datelor, precum și nevoile de informații, sunt reflectate într-o formă integrată prin intermediul structurilor de date.
Modelul informațional-logic (infologic) al domeniului subiectului reflectă domeniul sub forma unui set de obiecte informaționale și conexiunile structurale ale acestora.
Într-o relație unu-la-mulți (1:M), o instanță de informație A este asociată cu 0, 1 sau mai multe instanțe ale obiectului B, dar fiecare instanță a obiectului B este asociată cu cel mult o instanță a obiectului A.
Un exemplu de conexiune 1:M este conexiunea dintre obiectele de informare Nume – Salar:
Nume Salariu
Baza de date stochează informații sub formă de tabele bidimensionale. De asemenea, puteți importa și lega tabele din alte SGBD-uri sau sisteme de gestionare a foilor de calcul. 1024 de mese pot fi deschise simultan.
Atunci când se determină tabelele de bază de date necesare, este necesar să se furnizeze primele trei forme normale, i.e. efectua normalizarea.
Aceleași date pot fi grupate în tabele (relații) în moduri diferite, de ex. este posibil să se organizeze diverse seturi de relaţii de obiecte informaţionale interconectate. Gruparea atributelor în relații trebuie să fie rațională, adică. minimizarea dublării datelor și simplificarea procedurii de prelucrare și actualizare.
Un anumit set de relații are proprietăți mai bune pentru includerea, modificarea și ștergerea datelor decât toate celelalte seturi posibile de relații dacă îndeplinește cerințele pentru normalizarea relațiilor.
Normalizarea relațiilor este un aparat formal de restricții privind formarea relațiilor (tabele), care elimină dublarea, asigură consistența celor stocate în baza de date și reduce costurile cu forța de muncă pentru menținerea (introducerea, ajustarea) bazei de date.
E. Codd a identificat trei forme normale de relații și a propus un mecanism care permite ca orice relație să fie convertită la a treia formă normală (cea mai perfectă).
Prima formă normală. O relație se numește normalizată sau redusă la prima formă normală dacă toate atributele ei sunt simple (în continuare indivizibile). Convertirea unei relații la prima formă normală poate duce la o creștere a numărului de atribute (câmpuri) ale relației și la o schimbare a cheii.
A doua formă normală. Pentru a lua în considerare problema reducerii relațiilor la a doua formă normală, este necesar să se furnizeze explicații pentru concepte precum dependența funcțională și dependența funcțională completă.
Detaliile descriptive ale unui obiect informativ sunt conectate logic la o cheie comună, această conexiune este de natura unei dependențe funcționale a detaliilor.
Dependența funcțională a detaliilor este o dependență în care într-o instanță a unui obiect informațional o anumită valoare a unui atribut cheie corespunde unei singure valori a unui atribut descriptiv.
Această definiție a dependenței funcționale ne permite să identificăm obiecte informaționale independente atunci când analizăm toate relațiile dintre detaliile domeniului subiectului. Ca exemplu, luați în considerare o reprezentare grafică a dependențelor funcționale ale detaliilor angajaților prezentate în Figura 5, în care detaliile cheie sunt indicate printr-un asterisc.
Poza 1 - Imagine grafică dependența funcțională a detaliilor
În cazul unei chei compuse se introduce conceptul de dependență completă funcțional.
Dependența completă funcțional a atributelor non-cheie este că fiecare atribut non-cheie este dependent funcțional de cheie, dar nu este dependent funcțional de nicio parte a cheii compuse.
O relație va fi în a doua formă normală dacă este în prima formă normală și fiecare atribut non-cheie este complet dependent funcțional de cheia compusă.
A treia formă normală. Conceptul de a treia formă normală se bazează pe conceptul de dependență netranzitivă.
O dependență tranzitivă apare atunci când unul dintre cele două atribute descriptive depinde de o cheie, iar celălalt atribut descriptiv depinde de primul atribut descriptiv.
O relație va fi în a treia formă normală dacă este în a doua formă normală și fiecare atribut non-cheie nu este dependent tranzitiv de cheia primară.
Pentru a elimina dependența tranzitivă a detaliilor descriptive, este necesar să „divizăm” obiectul informațional original. Ca urmare a divizării, unele detalii sunt eliminate din obiectul de informații original și incluse în alte obiecte de informații (eventual nou create).
Baza de date creată trebuie să îndeplinească funcții în interesul automatizării emiterii datelor despre organizație. Ar trebui să aibă o interfață de utilizator simplă și intuitivă și să aibă cerințe minime de sistem.
Scopul lucrării este de a crea o bază de date care să ofere:
introducerea rapidă a datelor noi;
stocarea și căutarea datelor deja introduse;
Imprimarea numărului necesar de rapoarte personale.
Datele sunt:
Numele complet;
Data nașterii;
Poziția deținută;
Salariul oficial;
Numărul de zile efectiv lucrate pe lună.
Luând în considerare sarcinile definite mai sus, puteți proiecta tabelele principale ale bazei de date.
Pentru a face acest lucru, vom folosi instrumentele pentru baza de date Desktop
În acest mediu vom crea toate tabelele necesare pentru baza de date în curs de dezvoltare. Atributele din acest tabel vor fi:
Nume, prenume, patronim, data acceptarii, adresa, telefon, ture, absenta de la serviciu, tarif, salariu.
