Инструментальные средства автоматизации процессов проектирования и разработки программного обеспечения

Единый графический  язык.

CASE-технологии  обеспечивают всех участников  проекта, включая заказчиков, единым  строгим, наглядным и интуитивно  понятным графическим языком, позволяющим  получать обозримые компоненты  с простой и ясной структурой. При этом программы представляются  двумерными схемами (которые проще  в использовании, чем многостраничные  описания), позволяющими заказчику  участвовать в процессе разработки, а разработчикам – общаться  с экспертами предметной области,  разделять деятельность системных  аналитиков, проектировщиков и программистов,  облегчая им защиту проекта перед руководством, а также обеспечивая легкость сопровождения и внесения изменений в систему.

Единая база данных проекта.

Основа CASE-технологии – использование базы данных проекта (репозитория) для хранения всей информации о проекте, которая может разделяться  между разработчиками в соответствии с их правами доступа. Содержимое репозитория включает не только информационные объекты различных типов, но и  отношения между их компонентами, а также правила  использования  или обработки этих компонентов. Репозиторий может хранить свыше 100 типов объектов: структурные диаграммы, определения экранов и меню, проекты  отчетов, описания данных, логика обработки, модели данных, их организации и  обработки, исходные коды, элементы данных и т. п.

Интеграция  средств.

На основе репозитория осуществляется интеграция CASE-средств и  разделение системной  информации между разработчиками. При  этом возможности репозитория обеспечивают несколько уровней интеграции: общий  пользовательский интерфейс по всем средствам, передачу данных между средствами, интеграцию этапов разработки через  единую систему представления фаз  жизненного цикла, передачу данных и  средств между различными платформами.

Поддержка коллективной разработки и управления проектом.

CASE-технология  поддерживает групповую работу  над проектом, обеспечивая возможность  работы в сети, экспорт-импорт  любых фрагментов проекта для  их развития и/или модификации,  а также планирование, контроль, руководство и взаимодействие, т.  е. функции, необходимые в процессе разработки и сопровождения проектов. Эти функции также реализуются на основе репозитория. В частности, через репозиторий может осуществляться контроль безопасности (ограничения и привилегии доступа), контроль версий и изменений и др.

Макетирование.

CASE-технология  дает возможность быстро строить  макеты (прототипы) будущей системы,  что позволяет заказчику на  ранних этапах разработки оценить,насколько  она приемлема для будущих  пользователей и устраивает его. 

Генерация документации.

Вся документация по проекту генерируется автоматически  на базе репозитория (как правило, в  соответствии с  требованиями действующих  стандартов). Несомненное достоинство CASE-технологии заключается в том, что документация всегда отвечает текущему состоянию дел, поскольку любые  изменения в проекте автоматически  отражаются в репозитории (известно, что при традиционных подходах к  разработке программного обеспечения документация в лучшем случае запаздывает, а ряд модификаций вообще не находит в ней отражения).

 Верификация проекта. 

CASE-технология  обеспечивает автоматическую верификацию  и контроль проекта на полноту  и состоятельность на ранних  этапах разработки, что влияет  на успех разработки в целом.

Автоматическая  генерация объектного кода.

Генерация программ в машинном коде осуществляется на основе репозитория и позволяет автоматически построить до 85-90% объектного кода или текстов на языках высокого уровня.

Сопровождение и реинжиниринг.

Сопровождение системы в рамках CASE-технологии характеризуется сопровождением проекта, а не программных кодов. Средства реинжиниринга и обратного инжиниринга позволяют создавать модель системы из ее кодов и интегрировать полученные модели в проект, автоматически обновлять документацию при изменении кодов и т. п.

Использование CASE-технологии способно принести следующие  выгоды:

• высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения программного обеспечения;
• положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование;
• приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.

Практически невозможно, чтобы в процессе одного внедрения CASE-средств были достигнуты все положительные результаты. Тем  не менее, любая организация может выработать собственные идеи относительно ожидаемых результатов.

Реалистичные  ожидания:

• ускорение и повышение согласованности разработки приложений;
• снижение доли ручного труда в процессе разработки и/или эксплуатации;
• более точное соответствие приложений требованиям пользователей;
• отсутствие необходимости большой переделки приложений для повышения их эффективности;
• улучшение реакции службы эксплуатации на требования внесения изменений и усовершенствований;
• лучшее документирование;
• улучшение коммуникации между пользователями и разработчиками;
• последовательное и постоянное повышение качества проектирования;
• более высокие возможности повторного использования разработок;
• лучшая прогнозируемость затрат.

Нереалистичные  ожидания:

• отсутствие воздействия на общую культуру и распределение ролей в организации; 
• понимание проектных спецификаций неподготовленными пользователями;
• сокращение персонала, связанного с информационной технологией;
• уменьшение степени  участия в  проектах  высшего руководства и менеджеров, а также экспертов предметной области, уменьшение степени участия пользователей в процессе разработки приложений;
• немедленное повышение продуктивности деятельности организации;
• достижение абсолютной полноты и непротиворечивости спецификаций;
• автоматическая генерация прикладных систем из проектных спецификаций;
• немедленное снижение затрат, связанных с информационной технологией;
• снижение затрат на обучение.

Реализм в  оценке ожидаемых затрат имеет особенно важное значение, поскольку позволяет  правильно оценить отдачу от инвестиций. Затраты на внедрение CASE-средств  обычно недооцениваются, хотя конкретных статей затрат на внедрение потребуют:

• специалисты по планированию внедрения CASE-средств;
• выбор и установка средств;
• учет специфических требований персонала;
• приобретение CASE-средств и обучение;
• настройка средств;
• подготовка документации, стандартов и процедур использования средств;
• интеграция с другими средствами и существующими данными;
• освоение средств разработчиками;
• технические средства;
• обновление версий.

Критерии  оценки и выбора CASE-средств

Эффективность применения CASE-технологий обеспечивается грамотным и обоснованным их выбором и продуманным использованием.

К основным критериям  оценки и выбора CASE-средств относятся:

• среда функционирования: проектная среда, программное обеспечение/технические средства, технологическая среда;
• функции, ориентированные на фазы жизненного цикла: моделирование, реализация, тестирование;
• общие функции: документирование, управление конфигурацией, управление проектом;
• надежность;
• простота использования;
• эффективность;
• сопровождаемость;
• переносимость;
• общие критерии (стоимость, затраты, эффект внедрения, характеристики поставщика).

Процесс внедрения CASE-средств состоит из следующих  этапов:

• определение потребностей в CASE-средствах;
• оценка и выбор CASE-средств;
• выполнение пилотного проекта;
• практическое внедрение CASE-средств.

Процесс оценки и выбора CASE-средств может преследовать несколько целей и включать:

• оценку нескольких CASE-средств и выбор одного или более из них;
• оценку одного или более CASE-средств и сохранение результатов для последующего использования;
• выбор одного или более CASE-средств с использованием результатов предыдущих оценок.

Переход к  практическому использованию CASE-средств  начинается с разработки и последующей  реализации плана перехода. План перехода должен включать следующее:

• информацию относительно целей, критериев оценки, графика и возможных рисков, связанных с реализацией плана;
• информацию относительно приобретения, установки и настройки CASE-средств;
• информацию относительно интеграции каждого средства с существующими средствами, включая как интеграцию CASE-средств друг другом, так и их интеграцию в процессы разработки и эксплуатации программного обеспечения, существующие в организацию;
• ожидаемые потребности в обучении и ресурсы, используемые в течение и после завершения процесса перехода;
• определение стандартных процедур использования средств.

Использование CASE-технологий требует постоянного  мониторинга использования CASE-средств, обеспечения текущей поддержки, сопровождения и обновления средств  по мере необходимости. При этом достигнутые  результаты должны периодически подвергаться экспертизе в соответствии с графиком, а план перехода – корректироваться при необходимости. Кроме этого, необходимо уделять внимание удовлетворению потребностей организации и критериям  успешного внедрения CASE-средств, а  также обучению сотрудников. При  этом стратегия выбора CASE-средств  для конкретного применения в  общем случае зависит от целей, потребностей и ограничений будущего проекта (включая квалификацию участвующих  в процессе проектирования специалистов ), которые, в свою очередь, определяют используемые методы проектирования.

Определение потребностей в CASE-средствах можно  проиллюстрировать следующей диаграммой (см. рис.4.).

 

Рисунок 4. Определение потребностей в CASE-средствах

Переход к практическому использованию CASE-средств

Процесс перехода к практическому использованию CASE-средств  начинается с разработки и последующей  реализации плана перехода. Этот план может отражать поэтапный подход к переходу, начиная с тщательно  выбранного пилотного проекта до проектов с существенно возросшим  разнообразием характеристик.

Процесс перехода к практическому использованию  CASE-средств состоит из следующих этапов:

1. Разработка плана перехода. Сюда входят:

• цели, критерии оценки, график и риски, связанные с планом перехода;
• приобретение, установка и настройка средств;
• интеграция средства с существующими средствами и процессами;
• обучение и ресурсы, используемые в течение и после завершения процесса перехода;
• определение стандартов и процедур использования средств.

2. Реализация плана перехода. Сюда входят:

• периодические экспертизы;
• текущая поддержка.

3. Оценка результатов перехода.

Для поддержки процесса перехода к практическому использованию  средств желательно выполнение следующих  действий:

1. Поддержка текущего обучения. Потребность в обучении может возникать периодически вследствие появления новых версий средств или вовлечения в проект новых сотрудников.
2. Поддержка ролевых функций, связанных с процессом внедрения. Поскольку внедрение CASE-средств приводит к изменениям в культуре организации, необходимо в процессе внедрения выделить ряд ключевых ролей (такие, как руководство высшего уровня, проектная группа и целевые группы).
3. Методики управления обновлением версий. Эти методики могут быть связаны с обновлением версий, процедурами установки, процедурами контроля качества для оценки новых версий, процедурами обновления базы данных, конфигурацией версий и средой поддержки (другие средства, операционная система и т.д.).
4. Свободный доступ к информации. Должны быть определены механизмы, обеспечивающие свободный доступ к информации об опыте внедрения и извлеченных из этого уроках, включая доски объявлений, информационные бюллетени, пользовательские группы, семинары и публикации.
5. Налаживание тесного рабочего взаимодействия с поставщиком. Такое взаимодействие позволяет организации быть в курсе планов поставщика и обеспечивать оперативное удовлетворение своих требований.

Одна общая ошибка, которая  делается в процессе перехода, заключается  в недооценке ресурсов, необходимых  для поддержки постоянного использования  сложных CASE-средств. Рост необходимых  ресурсов вызывается тремя причинами: