Змістовий модуль 4. Засоби проектування інформаційних економічних систем (4 год.)

Мета: Створення систем як відкритих полягає в можливості економічного і технічного об'єднання в єдину систему різних видів обладнання та програмного забезпечення на основі застосування стандартизованих інтерфейсів між компонентами системи.

План лекції:

1. CASE – засоби проектування інформаційних систем

2. Засоби та функції програми Project expert.

1. Case – засоби проектування інформаційних систем

Найбільш адекватною представляється розробка архітектури складних прикладних інформаційних систем (ІС) на основі концепції відкритих систем. Основна мета створення систем як відкритих полягає в можливості економічно і технічно ефективного об'єднання в єдину гетерогенну систему різних видів обладнання та програмного забезпечення на основі застосування стандартизованих інтерфейсів між компонентами системи. Такий підхід потенційно дозволяє повторно використовувати найбільш наукомісткий продукт - програмні засоби - на різних обчислювальних платформах без перепрограмування і тим самим економити значні фінансові кошти. З іншого боку, такий підхід дозволяє поетапно нарощувати обчислювальну потужність прикладної системи відповідно як з потребами користувача, так і з його фінансовими можливостями.

Рис. 1. Концепція побудови ІС

Міжнародна організація по стандартизації ІСО виробила концепцію побудови ІС з готових компонент (Рис.1). Згідно рекомендації ІСО, основні компоненти ІС слід вибирати з числа, що мають стандартизовані інтерфейси: операційну систему, систему управління базами даних (POSIX, SQL та ін), компоненти інтерфейсу прикладних програм з іншими прикладними програмами (API) і з кінцевим користувачем (CUI , GUI).

Проекти середньої, високої складності і унікальні рекомендується створювати за допомогою CASE-засобів і мов четвертого покоління (4GL). Доцільність застосування CASE-засобів (upper CASE), насамперед інтегрованих, визначається можливістю точного обліку вимог кінцевого користувача до проектованої ІС, значним зниженням рівня системних помилок в проекті до початку програмування і тим самим зниженням загальної трудомісткості розробки і особливо налагодження програм. Нарешті, із застосуванням CASE-засобів у замовника з'являється можливість більш усвідомлено планувати інвестиції у створення ІС та її впровадження в організації, оскільки всі неавтоматизовані процеси описані і можуть бути оцінені і технологічно, і з позицій трудомісткості. Доцільність використання мов четвертого покоління визначається декількома факторами: зниженням трудомісткості програмування складних програмних засобів (не окремих компонент) в кілька разів (5-10); значним зниженням вартості і трудомісткості супроводу; автоматичним виконанням міжнародних стандартів, що надаються середовищем 4GL; переносимістю прикладної ІС при використанні переносимого 4GL.

У різних CASE-засобах застосовуються різні моделі опису автоматизованих систем і баз даних. Моделі описують різні властивості систем і баз даних, важливі з точки зору їх автоматизації, а також дозволяють кількісно оцінити параметри проектів. Зазвичай моделі мають графічну нотацію, що використовується як проектувальниками, так і системними аналітиками при взаємодії з замовником на стадії обстеження. Слід зазначити, що спектр властивостей систем різного призначення дуже широкий, і не всі вони до теперішнього часу відображені в адекватних моделях. Однак для класу інформаційних систем організаційного типу (Management Infirmation Systems - MIS) адекватні моделі розроблені (Gane & Sarson, Shlaer-Melor, Yourdon / DeMarco, Merise, Buhr тощо) і підтримуються відповідними засобами автоматизації.

Рисунок 2.

Засоби другого покоління, як правило, орієнтовані на вирішення завдання комплексної автоматизації процесу розробки та супроводу ІС. Хоча зазвичай результатом проектування за допомогою upper CASE є проектна документація, а в деяких випадках і прототип інтерфейсу з кінцевим користувачем, є практична потреба в автоматичному використанні проектної інформації для генерації частини ІС. У цьому зв'язку upper CASE зазвичай містить мости до СУБД і мовам четвертого покоління. За допомогою цих мостів здійснюється генерація SQL-текстів для опису логічної структури баз даних або текстів на мові четвертого покоління (в деяких випадках - каркасів програм мовою третього покоління). Іноді обсяг генерується частини може складати до 50-70% прикладної програми. Однак створення працюючого програми все-таки залишається завданням програміста. Робота на мовах четвертого покоління, до того ж за добре проробленому проекту, дозволяє істотно знизити трудомісткість створення програм, але зазвичай не дозволяє зовсім виключити програмістський працю.

Інтегровані CASE-засоби, представлені на ринку, зазвичай підтримують стандарт Міністерства Оборони США DoD-STD-2167A, що регламентує склад і зміст проектної документації на програмний засіб або ІВ. Одночасно цей стандарт фактично регламентує і модель життєвого циклу. Саме тому багато upper CASE містять засоби підтримки випуску проектної документації відповідно до вимог цього стандарту.

Засоби upper CASE розрізняються застосовуваними моделями систем і баз даних, ступенем прив'язки до СУБД, ступенем відкритості і доступними платформами.

Рисунок 4.

Звичайна схема реалізації upper CASE полягає в тому, що серцем такого засобу є об'єктно-орієнтоване сховище (repository), доступ до якого мають всі підсистеми. Сховище містить відомості про кожен елемент проекту окремо незалежно від способу їх отримання: з графічного редактора або таблиць. Загальну схему сучасного upper CASE (Рис.4) можна охарактеризувати наявністю підсистем для введення і перевірки моделей, управління конфігурацією проекту, інтерфейсів із СУБД та мовою четвертого покоління і генерації коду (включаючи кошти реінжинірингу), а також засобами документування проекту і засобами комунікації з іншими upper CASE. Останні тільки почали з'являтися останнім часом, особливо у зв'язку з утворенням консорціумів "навколо" вдало реалізованих сховищ. Існують upper CASE, орієнтовані на підтримку певних методологій і вільні від такої орієнтації. Класифікація мов четвертого покоління.

Мови четвертого покоління є дуже розвинений до цього часу клас засобів. Основна мета їх створення полягала в тому, щоб знизити трудомісткість програмування і вимоги до рівня кваліфікації програмістів. Одночасно в рамках таких мов вирішуються проблеми дотримання в прикладних програмах міжнародних стандартів, підтримки методу створення додатків від прототипу, створення додатків складної архітектури, наприклад, клієнт / сервер.

Рисунок 5.

Суть поняття "мова четвертого покоління" полягає у створенні середовища розробника прикладної програми. Зазвичай в 4GL власне мова програмування в явному вигляді відсутня. Його замінює сукупність заповнюваних таблиць або мальованої програмістом екранів, меню і т.п. За способом створення прикладної програми 4GL поділяються (Рис.5) на реалізують генерацію (Oracle), або компілюються, або інтерпретують прикладну програму (PRO-IV) за допомогою бібліотек процедур або класів (об'єктів). В останні роки з'явилися більш складні інтерпретатори, засновані на зрощуванні деяких властивостей 4GL і upper CASE. Типовим прикладом є кошти класу WorkFlow. По відношенню до СУБД мови четвертого покоління поділяються на СУБД-залежні і СУБД-незалежні. Перші зазвичай поставляються разом з СУБД (Oracle, Informix, Ingres, Progress та ін.) Природно, що вони не мають самостійного значення. СУБД-незалежні 4GL зазвичай з'єднуються з декількома СУБД за допомогою мостів і дозволяють створювати додатки для роботи з декількома СУБД в одній прикладної системі (PRO-IV, JAM, Uniface). Програми, написані на таких мовах, не тільки практично стерпні, але являють собою абсолютно краще рішення для гетерогенних мереж, а також систем, що використовують кілька СУБД.

Рисунок 6.

Для функціональної повноти мова четвертого покоління повинна забезпечувати (Рис.6) підтримку міжнародних стандартів протоколів і інтерфейсів, у тому числі з кінцевим користувачем, генерацію звітів, взаємозв'язку з upper CASE і СУБД, Прототипування і реінжиніринг. Зазвичай 4GL забезпечує створення переносимих програм. Багато 4GL містять словники розробки (аналог сховища в upper CASE), що збільшує їх потужність і забезпечує потреби взаємодії з upper CASE і засобів реінжинірингу.

Напрямки розвитку CASE-засобів визначаються потребами практики. Для upper CASE вони орієнтовані на:

- розширення застосовуваних моделей опису систем, що автоматизуються;

- охоплення автоматизацією нових архітектур ІС, включаючи схему клієнт / сервер;

- більш глибокий рівень контролю цілісності проекту;

- інтеграцію з багатьма 4GL, СУБД і CASE;

- використанням нових платформ, насамперед робочих станцій.

Для мов четвертого покоління:

-запозичення елементів upper CASE для підвищення ефективності 4GL при створенні простих і середньої складності додатків;

-поява і розвиток проблемно-орієнтованих 4GL;

-розвиток засобів створення додатків для архітектури клієнт / сервер;

-розвиток графічних, гіпертекстових і мультимедійних компонент.