Методы и средства ускорения обработки данных в ИС на основе Web технологий

Методы и средства ускорения обработки данных в ИС на основе Web технологий Лекция 5 2 CASE  Computer-Aided Software Engineering  Средства автоматизации разработки программ.   Первоначально под CASE-средствами понимались только инструменты для упрощения наиболее трудоёмких процессов анализа и проектирования, но, с приходом стандарта ISO/IEC 14102, CASEсредства стали определять как программные средства для поддержки процессов жизненного цикла ПО. Основной целью CASE-технологии является: разграничить процесс проектирования программных продуктов от процесса кодирования и последующих этапов разработки, максимально автоматизировать процесс разработки. Для выполнения поставленной цели CASEтехнологии используют два принципиально разных подхода к проектированию: структурный и объектно-ориентированны. 3 Структурный Подход   Структурный подход предполагает декомпозицию поставленной задачи на функции, которые необходимо автоматизировать. В свою очередь, функции также разбиваются на подфункции, задачи, процедуры. В результате получается упорядоченная иерархия функций и передаваемой информацией между функциями. Структурный подход подразумевает использование определенных общепринятых методологий при моделировании различных информационных систем:     SADT (Structured Analysis and Design Technique); DFD (Data Flow Diagrams); ERD (Entity-Relationship Diagrams). Существует три основных типа моделей, используемых при структурном подходе: функциональные, информационные и структурные. 4 Объектно-ориентированный подход    Основным инструментом объектно-ориентированного подхода является язык UML — унифицированный язык моделирования, который предназначен для визуализации и документирования объектно-ориентированных систем с ориентацией их на разработку программного обеспечения. Данный язык включает в себя систему различных диаграмм, на основании которых может быть построено представление о проектируемой системе. На данный момент, Объектно-ориентированный подход постепенно вытесняет структурированный в тех областях в которых возможно его применение Так же часто используется комбинация этих подходов, для наилучшей реализации проектов, если это возможно. 5 Основные характеристики  Обычно к CASE-средствам относят любое программное средство, автоматизирующее ту или иную совокупность процессов жизненного цикла ПО и обладающее следующими основными характерными особенностями:    мощные графические средства для описания и документирования ИС, обеспечивающие удобный интерфейс с разработчиком и развивающие его творческие возможности; интеграция отдельных компонент CASE-средств, управляемость процессом разработки ИС; использование специальным образом проектных метаданных (репозитория). обеспечивающая организованного хранилища 6 Основные компоненты         Репозиторий, является основой CASE-средства. 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. 7 Основные типы   Средства анализа (Upper CASE), предназначенные для 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), PROIV (McDonnell Douglas), CASE.Аналитик (МакроПроджект)). Выходом таких средств являются спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектуры системы, алгоритмов и структур данных. 8 Основные типы   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); - DataBase Designer (ORACLE). 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; 9 Основные типы • 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 CASE-средства, обеспечивающие реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne)). 10 Case.Аналитик Является единственной отечественной разработкой, доведенной до рынка, который относится к CASE-средствам первой генерации. Позволяет генерировать DFD (Data Flow Diagram) для систем реального времени. 11 Case.Аналитик К основным функциям пакета относят следующие: 1) Построение и редактирование потоковых диаграмм 2) Навигация по диаграммам (навигация по горизонтали с использованием специального окна навигации и навигацию по вертикали (вглубь, наверх), а также выбор и загрузку любой диаграммы с использованием дерева диаграмм проекта) 3) Навигация по данным 4) Навигация по БД проекта (осуществлять доступ к спецификации любого объекта модели, используя списки и перечни объектов, поиск по имени, а также доступ из диаграмм) 12 Case.Аналитик Пример диаграммы (DFD) 13 Case.Аналитик - Актуальность -Не поддерживается современными операционными системами (последняя – Windows XP); - Весьма ограниченный функционал; - Неудобство использования; - Недостаточная гибкость пользовательского интерфейса. 14 BP-Win     Название BPwin сложилось из сокращения BP (англ. business process) и суффикса win, отражавшего ориентацию на графические операционные системы. Разработанна в 1995г, в семействе таких программ как ERWin (AllFusion ERwin Data Modeler) и OOWin. Модель распростронения – Условно-Бесплатная. Может моделировать как структуру бизнес-процессов, так и взаимодействие неких объектов в бизнес-процессе. 15 BP-Win - Виды моделей      Функциональные диаграммы, построенные на основе стандарта IDEF0. (контекстная, декомпозиции, дерева узлов, описаний). Диаграммы потока работ (FCD), построенные на основе стандарта IDEF3. Диаграммы потока данных (DFD). Эти диаграммы наглядно отображают, каким образом информация перемещается от задачи к задаче в рамках процесса. Модели стоимостного анализа. Динамические модели. Эти модели могут быть построены на основе диаграмм потока работ. 16 BP-Win - Возможности     Моделирование на основе нескольких стандартов - возможность моделирования на основе стандартов IDEF0, IDEF3 и DFD позволяет провести детальный и всесторонний анализ бизнес процессов; Имитационное моделирование - за счет средств экспорта моделей BPwin дает возможность проследить изменение бизнес процессов в динамике; Документальное сопровождение моделей за счет встроенных средств в BPwin есть возможность организовать связь моделей с документами по процессу (например, с инструкциями, положениями и пр.) и открывать эти документы непосредственно из среды моделирования; Интеграция процессных моделей и моделей данных - это позволяет организовать единый репозиторий для моделей и составляющих эти модели объектов. 17 BP-Win 18 BP-Win - Преимущества     Простой графический интерфейс. Интерфейс BPwin легко воспринимается, позволяет выполнять настройки под пользователя, что упрощает процесс моделирования; Представление дополнительной информации. За счет применения UDP свойств (настраиваемые пользователем свойства) есть возможность собирать дополнительную информацию по процессам, представлять ее в моделях и включать в отчеты. Отчеты могут представляться в общедоступных форматах Microsoft Word или Microsoft Excel; Контроль корректности моделей. За счет встроенных средств BPwin осуществляет контроль некорректных связей и представления элементов моделей. Это повышает качество моделей и улучшает возможности интеграции с другими средствами моделирования; Встроенный генератор отчетов. С помощью этого генератора можно создать шаблон необходимого отчета и применять этот шаблон для любых моделей BPwin. Отчеты могут представляться в форматах HTML, RTF, TXT, PDF. 19 BP-Win - Недостатки   Условно-бесплатная модель распространения. Отсутсвие развитого функционала. 20 Microsoft Visio Visio помогает преобразовать технические и бизнес-концепции в визуальную форму. Не является полноценным средством моделирования. Позволяет создавать иллюстрации-схемы при проектировании систем, также “дружит” с UML. Основные возможности: - подключение внешних источников данных, хранилищ или коллекций хранимых шаблонов - построение диаграмм БД, сетевых ресурсов, иллюстрирующих развертывание нового ПО на существующие сетевые ресурсы - с помощью шаблонов UML представляется возможным создание UMLдиаграмм статической структуры ПО и обратное проектирование с помощью Visio Reverse Engineer Wizard 21 Microsoft Visio 22 Microsoft Visio 23 Microsoft Visio Недостатком MS Visio является в первую очередь тот факт, что данный пакет предназначен исключительно для рисования диаграмм и схем. Если перед проектировщиком стоят более комплексные задачи, то имеет смысл использовать более продвинутые CASE-средства. 24 Visual Paradigm - Общая информация     Полное наименование - Visual Paradigm for UML. Поддерживаемые технологии: UML 2, SysML и Business Process Modeling Notation (BPMN). Модель распространения – Платная (30 дневная триальная версия); Существует бесплатная версия под названием "Community Edition". Созданна для моделирования UML диаграмм различной направленности. Обладает широким встроенным функционалом, и репозиторием визуальных, и функциональных, средств. 25 Visual Paradigm - UML-диаграммы             Классов. Прецендентов. Последовательности. Коммуникации. Состояний. Деятельности (активации). Компонентов. Развертывания. Пакетов, Объектов. Композитной Структуры. Времени. Взаимодействия. 26 Visual Paradigm 27 Visual Paradigm Преимущества и недостатки   Преимущества: – Поддержка всех 13 типов UML-диаграмм. – Наличие множества функциональных, и графических. возможностей реализации UML-диаграмм. – Интуитивно понятный интерфейс. – Наличие бесплатной версии "Community Edition". Недостатки: – Узкая специализированность. – Усеченый функционал бесплатной версии. 28 Enterprise Architect Обеспечивает полный цикл моделирования для: - Бизнес и IT-систем - Программного обеспечения и системной инженерии - Систем реального времени и встраиваемых систем Поддерживает языки (нотации): - UML - SysML (Systems Modelling Language) - BPMN (Business Process Model and Notation) 29 Enterprise Architect. Business Simulation Business Simulation функция позволяет “оживлять” построенные модели и проверять их работоспособность и корректность посредством симуляции. При помощи триггеров, можно определять, при каких условиях система перейдет из одного состояния в другое. Эффекты визуализированы при помощи JavaScript для большей наглядности. 30 Enterprise Architect. Документация EA позволяет генерировать документацию к проектируемой системе. Встроенный генератор действует по принципу WYSIWYG (What You See Is What You Get), т.е. содержание документации, отображающейся в процессе редактирования, выглядит максимально приближенно похожим на конечную. 31 Enterprise Architect. Кодогенерация и обратное проектирование Еще одной особенностью EA является генерация исходного кода на основе построенных диаграмм и бизнес-процессов. Обратное проектирование позволяет получить диаграммы классов из имеющегося кода. Поддерживается множество языков программирования, среди них: - C и C++ - Java - Delphi - C# - PHP - VB - Python и др. 32 Enterprise Architect. Моделирование БД С помощью встроенных средств EA представляется возможным маппинг базы данных на этапе создания UML-диаграмм. В частности, производится обозначение различных свойств, таких как ключи, триггеры, ограничения, ссылочные целоcтности и пр. Поддерживаются 11 СУБД, среди них: - DB2 - MS SQL Server - MySQL - Oracle - PostgreSQL - MS Access и пр. 33 Silverrun - Общая информация    Области применения – Информационные системы бизнес-класса. Подходит для любой методологии, основанной на раздельном построении функциональной и информационной моделей (диаграмм потоков данных и диаграмм "сущность-связь"). Модель распростанения – Условно-бесплатная (бесплатное распространение, с ограничениями на количество используемых элементов). Поддерживаемые методологии: DATARUN (основная методология, поддерживаемая Silverrun), Gane/Sarson, Yourdon/DeMarco, Merise, Ward/Mellor, Information Engineering. 34 Silverrun - Инструментарий     BPM - построение DFD-диаграмм. Поддерживает нотации ЙордонаДеМарко, Гейна - Сарсона, Уорда-Меллора и многие другие. Данный инструмент позволяет автоматически проверить целостность построенной модели, причем список критериев проверки определяется пользователем. ERX - построение диаграмм "сущность-связь". Поддерживаются не только бинарные связи, но и связи более высоких порядков, имеется возможность определения атрибутов у связей. Построенные ERмодели с помощью внешней утилиты могут быть сконвертированы в реляционный структуры (в той версии, с которой я работал, при этом, к сожалению, терялись атрибуты связей). RDM - инструмент реляционного моделирования, позволяет генерировать SQL-скрипты для создания таблиц и индексов примерно для 25 целевых СУБД. WRM - Менеджер репозитория рабочей группы применяется как словарь данных для хранения общей для всех моделей информации, а также обеспечивает интеграцию модулей Silverrun в единую среду проектирования. 35 Silverrun 36 Silverrun Преимущества и недостатки   Преимущества: – Высокая степень взаимодействия с другими средствами (Генерация схем данных для многих современных СУБД, Передача данных в среды разработки приложений, и тд.); – Система отчетов, экспорта\импорта; – Возможность группового использования. Недостатки: – Ограничение бесплатной версии; – Отсутствие жесткого взаимного контроля между компонентами различных моделей. 37 Итоги Case.Аналитик BPWin/ERWin Ограниченный функционал, примитивный интерфейс, несовместимость с современными ОС Разнообразие нотаций: IDEF0, IDEF3, DFD, ER Прямое и обратное взаимодействие с БД Совершенствование пользовательского интерфейса, методология DATARUN, возможность интеграции с IDE Silverrun MS Visio Visual Paradigm Enterprise Architect Совершенствование изобразительной составляющей Расширение функционала вплоть до привязки к языкам программирования, дебаггинга и компиляции кода, визуализации и симуляции процессов 38 Вопросы 1. Основная цель использования CASE-Средств? 2. Существующие подходы к проектированию CASE-Средств? 3. Типы CASE-Средств? 39 Вопросы 4. BP-Win: ▫ -Виды поддерживаемых моделей? 5. Visual Paradigm: ▫ -Поддерживаеммые UML-диаграммы? 6. Silverrun: ▫ -Инструментарий входящий в состав Silverrun? 40 Вопросы 7. Диаграммы какой нотации позволяет генерировать CASE.Аналитик? 8. Каковы преимущества таких CASE-средств, как Enterprise Architect и Visual Paradigm перед MS Visio? 9. Какая нотация моделирования охватывает круг задач, связанных лишь с бизнес-процессами?