 |
Функционально-структурное проектирование. CASE-технологии проектирования ЭИС.
|
|
|
|
Проектирование информационных систем
Основы проектирования автоматизированных экономических информационных систем.
Под проектом ЭИС будем понимается проектно-конструкторская и технологическая документация, в которой представлено описание проектных решений по созданию и эксплуатации ЭИС в конкретной программно-технической среде. Под проектированием ЭИС понимается процесс преобразования входной информации об объекте проектирования, о методах проектирования и об опыте проектирования объектов аналогичного назначения в соответствии с ГОСТом в проект ЭИС. С этой точки зрения проектирование ЭИС сводится к последовательной формализации проектных решений на различных стадиях жизненного цикла: планирования и анализа требований, технического и рабочего проектирования, внедрения и эксплуатации ЭИС. Объектами проектирования ЭИС являются отдельные элементы или их комплексы функциональных и обеспечивающих частей. В качестве субъекта проектирования ЭИС выступают коллективы специалистов, которые осуществляют проектную деятельность, как правило, в составе специализированной (проектной) организации, и организация-заказчик, для которой необходимо разработать ЭИС. Масштабы разрабатываемых систем определяют состав и количество участников процесса проектирования. Технология проектирования - это совокупность методологии и средств проектирования, а также методов и средств организации проектирования (управление процессом создания и модернизации проекта).
В основе технологии проектирования лежит технологический процесс, который определяет действия, их последовательность, состав исполнителей, средства и ресурсы, требуемые для выполнения этих действий. Технологический процесс проектирования ЭИС в целом делится на совокупность последовательно-параллельных связанных и соподчиненных цепочек действий, каждое из которых может иметь свой предмет. К основным требованиям, предъявляемым к выбираемой технологии проектирования, относятся следующие: созданный с помощью этой технологии проект должен отвечать требованиям заказчика; выбранная технология должна максимально отражать все этапы цикла жизни проекта; выбираемая технология должна обеспечивать минимальные трудовые и стоимостные затраты на проектирование и сопровождение проекта; технология должна быть основой связи между проектированием и сопровождением проекта; технология должна способствовать росту производительности труда проектировщика; технология должна обеспечивать надежность процесса проектирования и эксплуатации проекта; технология должна способствовать простому ведению проектной документации. Методология проектирования предполагает наличие некоторой концепции, принципов проектирования, реализуемых набором методов, которые, в свою очередь, должны поддерживаться некоторыми средствами проектирования. Методы проектирования ЭИС можно классифицировать: По степени автоматизации методы проектирования разделяются на методы: ручного проектирование; программирование; компьютерного проектирования. По степени использования типовых проектных решении различают следующие методы: => оригинального (индивидуального) проектирования; => типового проектирования. По степени адаптивности проектных решении методы проектирования классифицируются на методы: 1.реконструкции; 2.параметризации; 3.реструктуризации модели.
|
|
|
Функционально-структурное проектирование. CASE-технологии проектирования ЭИС.
Сущность функционально-структурного подхода к разработке ИС заключается в ее декомпозиции (разбиении) на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь, делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны. При разработке системы "снизу-вверх" от отдельных задач ко всей системе целостность теряется, возникают проблемы при информационной стыковке отдельных компонентов. Все наиболее распространенные методологии функционально-структурного подхода базируются на ряде общих принципов. В качестве двух базовых принципов используются следующие: - принцип "разделяй и властвуй" - принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения; - принцип иерархического упорядочивания - принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне.
|
|
|
Выделение двух базовых принципов не означает, что остальные принципы являются второстепенными, поскольку игнорирование любого из них может привести к непредсказуемым последствиям. Основными из этих принципов являются следующие:
• принцип абстрагирования - заключается в выделении существенных аспектов системы и отвлечения от несущественных; • принцип формализации - заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы; • принцип непротиворечивости - заключается в обоснованности и согласованности элементов;
• принцип структурирования данных - заключается в том, что данные должны быть структурированы и иерархически организованы. В структурном анализе используются в основном две группы средств, иллюстрирующих функции, выполняемые системой и отношения между данными. Каждой группе средств соответствуют определенные виды моделей (диаграмм), наиболее распространенными среди которых являются следующие:
- SADT (Structured Analysis and Design Technique) модели и соответствующие функциональные диаграммы; - DFD (Data Flow Diagrams) диаграммы потоков данных;
|
|
|
- ERD (Entity-Relationship Diagrams) диаграммы "сущность-связь".На стадии проектирования ИС модели расширяются, уточняются и дополняются диаграммами, отражающими структуру программного обеспечения: архитектуру ПО, структурные схемы программ и диаграммы экранных форм. Перечисленные модели в совокупности дают полное описание ИС независимо от того, является ли она существующей или вновь разрабатываемой.
CASE-технологии проектирования ЭИС. Большинство существующих CASE-систем ориентированно на автоматизацию проектирования программного обеспечения и основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного проектирования и программирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания системных требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств. Преимущества CASE-технологи по сравнению с традиционной технологией ориентированного проектирования сводятся к следующему: 1. улучшение качества разрабатываемого программного приложения за счёт средств автоматического контроля и генерации; 2. возможность повторного использования компонентов разработки; 3. снижение времени создания системы, что позволяет на ранних стадиях проектирования получить прототип будущей системы и оценить его; 4. освобождение разработчиков от рутинной работы по документированию проекта, так как при этом используется встроенный документатор; 5. возможность коллективной разработки ЭИС в режиме реального времени. CASE-технология в рамках методологии включает в себя методы, с помощью которых на основе графической нотации строятся диаграммы, поддерживаемые инструментальной средой.
Методология определяет шаги и этапность реализации проекта, а также правила использования методов, с помощью которых разрабатывается проект. Метод - это процедура или техника генерации описаний компонентов ЭИС (направление, проектирование потоков и структур данных). Нотация - отображение структуры системы, элементов данных, этапов обработки с помощью специальных графических символов диаграмм, а также описание проекта системы на формальных и естественных языках.
|
|
|
Инструментальные средства CASE - специальные программы, которые поддерживают одну или несколько методологий анализа и проектирования информационных систем.
Рис. Архитектура CASE-средства
Ядром системы является база данных проекта - репозиторий (словарь данных). Он представляет собой специализированную БД, предназначенную для отображения состояния проектируемой ИС в каждый момент времени. Объекты всех диаграмм синхронизированы на основе общей информации словаря данных. Репозиторий содержит информацию об объектах проектируемой ИС и взаимосвязях между ними, все подсистемы обмениваются данными с ним. В репозиторий хранятся описания следующих объектов: проектировщиков и их прав доступа к различным компонентам системы; организационных структур; диаграмм; компонентов диаграмм; связей между диаграммами; структур данных; программных модулей; процедур; библиотеки модулей и т.д. Графический редактор диаграмм предназначен для отображения в графическом виде в заданной нотации проектируемой ИС. Он позволяет выполнять следующие операции: создавать элементы диаграмм и взаимосвязи между ними; задавать описания элементов диаграмм; задавать описания связей между элементами диаграмм; редактировать элементы диаграмм, их взаимосвязи и описания. Верификатор диаграмм служит для контроля правильности построения диаграмм в заданной методологии проектирования ИС и выполняет следующие функции: мониторинг правильности построения диаграмм; диагностику и выдачу сообщений об ошибках; выделение на диаграмме ошибочных элементов. Документатор проекта позволяет получать информацию о состоянии проекта в виде различных отчетов. Отчеты могут строиться по нескольким признакам, например по времени, автору, элементам диаграмм, диаграмме или проекту в целом. Администратор проекта представляет собой инструменты, необходимые для выполнения следующих административных функций: задание начальных параметров проекта; назначение и изменение прав доступа к элементам проекта; мониторинга выполнения проекта. Сервис представляет собой набор системных утилит по обслуживанию репозитория. Данные утилиты выполняют функции архивации данных, восстановления данных и создания нового репозитория.
|
|
|
