1.2. Особенности современных программных средств и баз данных как объектов разработки

Программные средства и информационные ре­сурсы, обеспечивающие их функционирование, включаются в ин­формационные системы после их проектирования, разработки, тес­тирования и находятся в эксплуатации вплоть до завершающей ста­дии их жизненного цикла. На стадии применения пользователями они нуждается в сопровождении, модернизации и развитии, что определяет необходимость взаимосвязи с предыдущими стадиями жизненного цикла. Эта особенность заставляет учитывать условия их создания, а также использования и развития. В объектах програм­мной индустрии — комплексах программ и базах данных за последние годы произошли следующие коренные изменения:

• резко возросли масштабы или размерность функционально законченных, проблемно-ориентированных программных средств, накоплено, распространяется и применяется огромное количество высококачественных программных компонентов, пакетов прикладных программ и информационных массивов баз данных, готовых к использованию в различных приложениях и сочетаниях;

• трудоемкость создания таких комплексов ПС и БД, наполнения информацией и актуализации баз данных зачастую измеряется сотнями человеко-лет, а длительность их жизненного цикла достигает нескольких лет;

• многие сложные программные средства и базы данных развиваются длительное время и применяются у пользователей в нескольких версиях, существенно различающихся функциональными характеристиками и качеством;

• комплексы взаимодействующих и идентичных по содержанию программных средств и массивов информации баз данных, решающих единую целевую задачу, могут размещаться на различных по архитектуре удаленных аппаратных и операционных платформах и переноситься между ними;

• для обеспечения мобильности прикладных программных средств и информации баз данных на иные платформы начинает применяться стандартизация их структуры и интерфейсов их компонент с операционной и внешней средой;

• формализуется и фиксируется широкий спектр необходимых конкретных показателей качества, применяемых программных средств и информации баз данных, а также резко возросли требования к их надежности и безопасности функционирования.

Указанные выше тенденции развития ИС, диктуемые потребно­стями общества в информационном обеспечении всех сторон человеческой деятельности, влекут за собой рост сложности программ и баз данных. Масштабы таких функционально законченных при­кладных программных комплексов достигают сотен тысяч и милли­онов строк текста, а объемы баз данных — от сотен мегабайт до десятков гигабайт и выше. Трудоемкость создания таких програм­мных комплексов и баз данных измеряется сотнями и тысячами человеко-лет, а длительность жизненного цикла может составлять де­сяток и более лет.

С другой стороны, динамика общественных процессов требует зна­чительного ускорения разработки прикладных программ и баз дан­ных, снижения трудоемкости и обеспечения возможности их совер­шенствования в процессе эксплуатации, наращивания или измене­ния функций при изменении требований к ним со стороны пользо­вателей. Поэтому поиск путей реализации непрерывно растущих тре­бований составляет одно из актуальных направлений современной информатики. В частности, одним из таких путей является повторное использование имеющихся программ и данных.

Для современных ИС характерно развитие и последовательная реализация принципов модульного построения прикладных програм­мных комплексов. В структуре современных ПС выделяются не только подсистемы, реализующие определенные группы функциональных задач, но также и модули/компоненты, которые образуются путем декомпозиции структуры подсистем и которые, по возможности, унифицируются между разными подсистемами. Унифицированные интерфейсы и протоколы взаимодействия модулей позволяют ре­шать задачи развития ПС путем замены отдельных модулей без из­менения других частей системы.

Возможности модульного построения прикладного программного обеспечения ИС позволяют пересмотреть традиционно сложившееся дублирование функций покупных готовых программных про­дуктов, применяемых в ИС, из-за чего они непомерно разрастают­ся по объему и теряют эффективность. Например, в области обрабо­тки данных и текстов для массовых ИС деловой сферы программные продукты, предлагаемые на рынке (текстовые редакторы, настоль­ные издательства, электронные таблицы, системы управления база­ми данных, средства групповой работы над документами и др.) по ряду функций дублируют друг друга, а иногда и некоторые функ­ции системных программ. С каждой новой версией размеры этих про­дуктов увеличиваются на 10-15%. В результате в распределенных сис­темах, содержащих десятки и сотни рабочих мест пользователей на персональных компьютерах и несколько серверов локальной сети ИС, избыточность программных кодов возрастает многократно.

Идеология и стандарты открытых систем, направлен­ные на реализацию принципов модульного построения ПС, позво­ляют более рационально определять структуру ПС и распределение Функций между их компонентами, значительно повышая тем са­мым эффективность. Такой подход обеспечивает частичную компенсацию избыточных затрат системных ресурсов (производительности и памяти), которыми приходится платить за преимущества откры­тых систем, в частности, за модульность их построения вместо мо­нолитных прикладных и системных программ.

Использование и развитие «унаследованных» информационных систем и их компонентов представляют одну из наиболее сложных задач для современной программной инженерии. Суть этих задач за­ключается в том, что «унаследованные», т.е. находящиеся в эксплу­атации, системы обычно реализованы на основе разнообразных и большей частью устаревших аппаратно-программных средств. Эти системы создавались и зачастую связывались между собой на основе неунифицированных решений и интерфейсов.

Для решения задач унаследованных систем требуется техноло­гия, позволяющая привести эти системы к такому внешнему и крупноблочному структурному представлению, которое соответс­твовало бы современным требованиям на архитектуру систем дан­ного класса. Такой технологией являются методы и средства реинжиниринга систем. Имея это представление системы, можно про­водить постепенную покомпонентную переделку и доработку сис­темы таким образом, чтобы не нарушать ее функционирования. Наиболее подходящим подходом к решению проблем унаследо­ванных систем является объектно-ориентированный подход, испо­льзующий принципы:

• инкапсуляции, который позволяет при использовании программного объекта полностью абстрагироваться от его реализации;

• наследования, полиморфизма и позднего связывания, которые позволяют единообразно использовать семантически эквивалентные объекты, реализованные по-разному.

Для решения задачи отображения моделей, в которых представ­лены взаимодействующие ресурсы ИС, возможен следующий под­ход. Он состоит в выработке некоторой общей объектной модели, в которую отображаются модели каждого взаимодействующего ресур­са. Практической реализацией этого подхода является методология и соответствующие программные средства CORBA (Common Object Request Broker Architecture), в которой обшей концептуальной моделью служит Core Object Model, представленная в виде языка спе­цификаций интерфейсов IDL (Interface Definition Language).