Просмотр исходного текста страницы CASE

'''CASE''' (Computer-Aided Software/System Engineering) — направление в [[Программная инженерия|программной инженерии]]. Содержание этого понятия обычно определяется перечнем задач, решаемых с помощью CASE, а также совокупностью применяемых методов и средств. Очень грубо, CASE-технология представляет собой совокупность методологий анализа, [[Проектирование|проектирования]], разработки и [[Сопровождение|сопровождения]] сложных [[Программная система|систем программного обеспечения]], поддержанную комплексом взаимоувязанных средств автоматизации.

CASE — это инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и прогpаммистов, заменяющий им бумагу и карандаш на компьютер для автоматизации процесса проектирования и разработки ПО.

== Основные концепции ==
Большинство CASE-средств основано на парадигме '''методология/метод/нотация/средство''':
* '''Методология''' определяет руководящие указания для оценки и выбора проекта разрабатываемого ПО, шаги работы и их последовательность, а также правила распределения и назначения методов.
* '''Метод''' — это систематическая процедура или техника генерации описаний компонент ПО (например, проектирование потоков и структур данных).
* '''Нотации''' предназначены для описания структуры системы, элементов данных, этапов обработки и включают графы, диаграммы, таблицы, [[Блок-схема|блок-схемы]], формальные и естественные языки.
* '''Средства''' — инструментарий для поддержки и усиления методов. Эти инструменты поддерживают работу пользователей при создании и редактировании графического проекта в интерактивном режиме, они способствуют организации проекта в виде иерархии уровней абстракции, выполняют проверки соответствия компонентов.

== Отличия CASE от традиционной разработки ==
{| class="wikitable"
! 
! style="text-align: center; font-weight: bold;" | Традиционная разработка
! style="font-weight: bold;" | CASE
|-
| style="font-weight: bold;" | 1
| style="text-align: center;" | Основные усилия – на кодирование и тестирование
| style="text-align: center;" | Основные усилия - на анализ и проектирование
|-
| style="text-align: center; font-weight: bold;" | 2
| “Бумажные” спецификации
| Быстрое итеративное прототипирование
|-
| style="text-align: center; font-weight: bold;" | 3
| Ручное кодирование
| Автоматическая кодогенерация
|-
| style="font-weight: bold;" | 4
| Ручное документирование
| Автоматическая генерация документации
|-
| style="font-weight: bold;" | 5
| Тестирование кодов
| Автоматический контроль проекта
|-
| style="font-weight: bold;" | 6
| Сопровождение кодов
| Сопровождение спецификаций проектирования
|}

== Модель жизненного цикла ПО ==
CASE-технологии предлагают новый, основанный на автоматизацииподход к концепции ЖЦ ПО. При использовании CASE изменяются все фазы ЖЦ, при этом наибольшие изменения касаются фаз анализа и проектирования.

Простейшая модель ЖЦ:

''Прототипирование -> Проектирование спецификаций -> Контроль проекта -> Кодогенерация -> Системное тестирование -> Сопровождение''

== Классификация CASE-средств ==
Все CASE-средства делятся на типы, категории и уровни.

=== Классификация по типам ===
Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств в технологическом процессе:
# '''АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ'''. Средства данной группы используются для создания спецификаций системы и ее проектирования; они поддерживают широко известные методологии проектирования. К таким средствам относятся:
#* CASE.Аналитик (Эйтэкс),
#* The Developer (ASYST Technologies),
#* POSE (Computer Systems Advisers),
#* ProKit*Workbench (McDonnell Douglas),
#* Excelerator (Index Technology),
#* Design-Aid (Nastec),
#* Design Machine (Optima),
#* MicroStep (Meta Systems),
#* vsDesigner (Visual Software),
#* Analist/Designer (Yourdon),
#* Design/IDEF (Meta Software),
#* BPWin (Logic Works),
#* SELECT (Select Software Tools),
#* System Architect (Popkin Software & Systems),
#* Westmount I-CASE Yourdon (Westmount Technology B.V. & CADRE Technologies),
#* CASE/4/0 (microTOOL GmbH).
#: Их целью является определение системных требований и свойств, которыми система должна обладать, а также создание проекта системы, удовлетворяющей этим требованиям и обладающей соответствующими свойствами. На выходе продуцируются спецификации компонент системы и интерфейсов, связывающих эти компоненты, а также “калька” архитектуры системы и детальная “калька” проекта, включающая алгоритмы и определения структур данных.
# '''ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ И ФАЙЛОВ'''. Средства данной группы обеспечивают логическое моделирование данных, автоматическое преобразование моделей данных в Третью Нормальную Форму, автоматическую генерацию схем БД и описаний форматов файлов на уровне программного кода:
#* ERWin (Logic Works),
#* Chen Toolkit (Chen & Asssociates),
#* S-Designor (SDP),
#* Designer2000 (Oracle),
#* Silverrun (Computer Systems Advisers).
# '''ПРОГРАММИРОВАНИЕ'''. Средства этой группы поддерживают этапы программирования и тестирования, а также автоматическую кодогенерацию из спецификаций, получая полностью документированную выполняемую программу:
#* COBOL 2/Workbench (Mikro Focus),
#* DECASE (DEC),
#* NETRON/CAP (Netron),
#* APS (Sage Software).
#: Помимо диаграммеров различного назначения и средств поддержки работы с репозитарием, в эту группу средств включены и традиционные генераторы кодов, анализаторы кодов (как в статике, так и в динамике), генераторы наборов тестов, анализаторы покрытия тестами, отладчики.
# '''СОПРОВОЖДЕНИЕ И РЕИНЖИНИРИНГ'''. К таким средствам относятся документаторы, анализаторы программ, средства реструктурирования и реинжениринга:
#* Adpac CASE Tools (Adpac),
#* Scan/COBOL и SuperStructure (Computer Data Systems),
#* Inspector/Recoder (Language Technology).
#: Их целью является корректировка, изменение, анализ, преобразование и реинжениринг существующей системы. Средства позволяют
#* осуществлять поддержку всей системной документации, включая коды, спецификации, наборы тестов;
#* контролировать покрытие тестами для оценки полноты тестируемости;
#* управлять функционированием системы и т.п.
#: Особый интерес представляют средства обеспечения мобильности (в CASE они получили название средств миграции) и реинжиниринга. К средствам миграции относятся трансляторы, конверторы, макрогенераторы и др., позволяющие обеспечить перенос существующей системы в новое операционное или аппаратурное окружение. Средства реинжиниринга включают:
#* статические анализаторы для продуцирования схем системы ПО из ее кодов, оценки влияния модификаций (например,”эффекта ряби” — внесение изменений с целью исправления ошибок порождает новые ошибки);
#* динамические анализаторы (обычно, компиляторы и интерпретаторы с встроенными отладочными возможностями);
#* документаторы, позволяющие автоматически получать обновленную документацию при изменении кода;
#* редакторы кодов, автоматически изменяющие при редактировании и все предшествующие коду структуры (например, спецификации);
#* средства доступа к спецификациям, их модификации и генерации нового (модифицированного) кода;
#* средства реверсного инжиниринга, транслирующие коды в спецификации.
# '''ОКРУЖЕНИЕ'''. Средства поддержки платформ для интеграции, создания и придания товарного вида CASE-средствам:
#* Multi/Cam (AGS Management Systems),
#* Design/OA (Meta Software).
# '''УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТОМ'''. Средства, поддерживающие планирование, контроль, руководство, взаимодействие, т.е. функции, необходимые в процессе разработки и сопровождения проектов:
#* Project Workbench (Applied Business Technology).

=== Классификация по категориям ===
Классификация по категориям определяет уровень интегрированности по выполняемым функциям и включает:
* '''вспомогательные программы (tools)''' — вспомогательные пакеты, решающие небольшую автономную задачу, принадлежащую проблеме более широкого масштаба.
* '''пакеты разработчика (toolkit)''' — совокупность интегрированных программных средств, обеспечивающих помощь для одного из классов программных задач; использует репозитарий для всей технической и управляющей информации о проекте, концентрируясь при этом на поддержке, как правило, одной фазы или одного этапа разработки ПО.
* '''инструментальные средства (workbench)''' — интеграция программных средств, которые
** поддерживают системный анализ, проектирование и разработку ПО;
** используют репозитарий, содержащий всю техническую и управляющую информацию о проекте;
** обеспечивают автоматическую передачу системной информации между разработчиками и этапами разработки;
** организуют поддержку практически полного ЖЦ (от анализа требований и проектирования ПО до получения документированной выполняемой программы).
*: Workbench, по сравнению с toolkit, обладает более высокой степенью интеграции выполняемых функций, большей самостоятельностью и автономностью использования, а также наличием тесной связи с системными и техническими средствами аппаратно-вычислительной среды, на которой workbench функционирует. По существу, workbench может рассматриваться как автоматизированная рабочая станция, используемая как инструментарий для автоматизации всех или отдельных совокупностей работ по созданию ПО.

=== Классификация по уровням ===
Классификация по уровням связана с областью действия CASE в пределах жизненного цикла ПО. Однако четкие критерии определения границ между уровнями не установлены, поэтому данная классификация имеет, вообще говоря, качественный характер.
* '''Верхние (Upper) CASE''' часто называют средствами компьютерного планирования. Они призваны повышать эффективность деятельности руководителей фирмы и проекта путем сокращения затрат на определение политики фирмы и на создание общего плана проекта. Этот план включает цели и стратегии их достижения, основные действия в свете целей и задач фирмы, установление стандартов на различные виды взаимосвязей и т.д. Использование верхних CASE позволяет построить модель предметной области, отражающую всю существующую специфику. Она направлена на понимание общего и частного механизмов функционирования, имеющихся возможностей, ресурсов, целей проекта в соответствии с назначением фирмы. Эти средства позволяют проводить анализ различных сценариев (в том числе наилучших и наихудших), накапливая информацию для принятия оптимальных решений.
* '''Средние (Middle) CASE''' считаются средствами поддержки этапов анализа требований и проектирования спецификаций и структуры ПО. Их использование существенно сокращает цикл разработки проекта; при этом важную роль играет возможность накопления и хранения знаний, обычно имеющихся только в голове разработчика-аналитика, что позволит использовать накопленные решения при создании других проектов. Основная выгода от использования среднего CASE состоит в значительном облегчении проектирования систем, проектирование превращается в итеративный процесс, включающий следующие действия:
** пользователь обсуждает с аналитиком требования к проектируемой системе;
** аналитик документирует эти требования, используя диаграммы и словари входных данных;
** пользователь проверяет эти диаграммы и словари, при необходимости модифицируя их;
** аналитик отвечает на эти модификации, изменяя соответствующие спецификации.
*: Кроме того, средние CASE обеспечивают возможности быстрого документирования требований и быстрого прототипирования.
* '''Нижние (Lower) CASE''' являются средствами разработки ПО (при этом может использоваться до 30% спецификаций, созданных средствами среднего CASE). Они содержат системные словари и графические средства, исключающие необходимость разработки физических спецификаций. Имеются системные спецификации, которые непосредственно переводятся в программные коды разрабатываемой системы (при этом автоматически генерируется до 80-90% кодов). На эти средства возложены также функции тестирования, управления конфигурацией, формирования документации. Главными преимуществами нижних CASE являются: значительное уменьшение времени на разработку, облегчение модификаций, поддержка возможностей прототипирования (совместно со средними CASE).

== Достоинства CASE-методологий ==
* улучшают качество создаваемого ПО за счет средств автоматического контроля (прежде всего, контроля проекта);
* позволяют за короткое время создавать прототип будущей системы, что позволяет на ранних этапах оценить ожидаемый результат;
* ускоряют процесс проектирования и разработки;
* освобождают разработчика от рутинной работы, позволяя ему целиком сосредоточиться на творческой части разработки;
* поддерживают развитие и сопровождение разработки;
* поддерживают технологии повторного использования компонент разработки.

== См. также ==
* [[Прототипы]]

[[Категория:Технологии]]