Введение. Создание современных информационных систем представляет собой сложнейшую задачу, решение которой требует применения специальных методик и инструментов

Предисловие

Создание современных информационных систем представляет собой сложнейшую задачу, решение которой требует применения специальных методик и инструментов. Неудивительно, что в последнее время среди сис­темных аналитиков и разработчиков значительно вырос интерес к САSЕ (Computer-Aided – Software\System – Engineering) - технологиям и инструмен­тальным САSЕ-средствам, позволяющим максимально систематизировать и автоматизировать все этапы разработки программного обеспечения.

Предлагаемая читателю книга представляет собой практическое руководство по созданию информационных систем с помощью эффективных инструментов анализа, проектирования и кодогенерации фирмы PLATINUM technology BP-win и ER-win. Она содержит также описание методов струк­турного анализа и проектирования моделей данных в объеме, необходимом для практической работы. Применение методов иллюстрируется приме­рами.

Книга написана на основе личного опыта автора, полученного при раз­работке информационных систем, чтении лекций и проведении практических занятий по САSЕ -технологиям и САSЕ-средствам в Учебном центре компании " Интерфейс Ltd." Она адресована специалистам в области ин­формационных технологий: системным аналитикам, руководителям проек­тов, разработчикам - и может быть также полезна для студентов и аспиран­тов, изучающих основы системного анализа и проектирования информаци­онных систем.

Книга состоит из шести глав и приложения.

Первая глава посвящена изложению основ методологии функциональ­ного моделирования и построению моделей IDEF0, IDEF3 и DFD с помо­щью PLATINUM BP-win.

Во второй главе излагаются принципы построения модели данных и ге­нерации кода серверной и клиентской части приложения с помощью PLATINUM ER-win.

В третьей главе рассматривается интеграция модели данных и функцио­нальной модели с помощью встроенной функциональности BP-win и ER-win.

В четвертой главе описываются методы коллективной работы над боль­шими проектами и специализированный репозиторий PLATINUM Model Mart, предназначенный для хранения, документирования, слияния, интеграции и сравнения моделей, созданных в BP-win и ER-win.

Пятая глава посвящена языку объектного проектирования UML, по­строению объектной модели с помощью Rational Rose и технологии связы­вания объектной модели с моделью данных ER-win.

В шестой главе рассматривается техника создания качественных отчетов по моделям процессов и данных с помощью специализированного генера­тора отчетов PLATINUM RPTwin.

Приложение содержит список макросов ER-win.

Автор приносит благодарность фирме " Интерфейс Ltd." и лично Б. Н. Гайфуллину за постоянную поддержку и возможность использования лицензионных программных средств.

Особую признательность автор выражает своей жене Елене за помощь в оформлении рукописи.

Введение

Технология создания информационных систем (далее - ИС) предъявляет особые требования к методикам реализации и программным инструментальным средствам, а именно:

А. Реализацию проектов по созданию ИС принято разбивать на ста анализа (прежде чем создавать ИС, необходимо понять и описать (бизнес - логику предметной области), проектирования (необходимо определить модули и архитектуру будущей системы), непосредственного копирования, тестирования и сопровождения. Известно, что исправление ошибок, допущенных на предыдущей стадии, обходится дороже, чем на текущей, откуда следует, что наиболее критическими являются первые стадии проекта. Поэтому крайне важно иметь эффективные средства автоматизации ранних этапов реализации проекта.

В. Проект по созданию сложной ИС невозможно реализовать в одиночку. Коллективная работа существенно отличается от индивидуальной, этому при реализации крупных проектов необходимо иметь средства координации и управления коллективом разработчиков.

С. Жизненный цикл создания сложной ИС сопоставим с ожидаемым временем ее эксплуатации. Другими словами, в современных условиях компании перестраивают свои бизнес-процессы примерно раз в два да, столько же требуется (если работать в традиционной технологии) создания ИС. Может оказаться, что к моменту сдачи ИС она уже ни кому не нужна, поскольку компания, ее заказавшая, вынуждена перейти на новую технологию работы. Следовательно, для создания ИС жизненно необходим инструмент, значительно (в несколько раз) уменьшающий время разработки ИС.

D. Вследствие значительного жизненного цикла может оказаться, в процессе создания системы внешние условия изменились. Обычно внесение изменений в проект на поздних этапах создании ИС - вес трудоемкий и дорогостоящий процесс. Поэтому для успешной реализации крупного проекта необходимо, чтобы инструментальные средства на которых он реализуется, были достаточно гибкими к изменяющимися требованиям.

На современном рынке средств разработки ИС достаточно много с тем, в той или иной степени удовлетворяющих перечисленным требованиям. В настоящей книге рассматривается вполне конкретная технология I Работки, основывающаяся на решениях фирмы PLATINUM technology (http: \\www.platinum.com), которая является, по мнению автора, одной лучших на сегодняшний день по критерию стоимость/эффективность.

Рассматриваемые в книге САSЕ-средства ER-win и BP-win были разрабо­таны фирмой Logic Works. После слияния в 1998 году Logic Works с PLATINUM technology они выпускаются пол логотипом PLATINUM technology.

Рис. 1. Общая схема взаимодействия инструментальных средств PLATINUM technology и Rational Soft Ware.

Для проведения анализа и реорганизации бизнес-процессов PLATINUM technology предлагает САSЕ-средство верхнего уровня BP-win, поддерживающее методологии IDEF0 (функциональная модель), IDEF3 (Work Flow Diagram) и DFD (Data Flow Diagram). Функциональная модель предназна­чена для описания существующих бизнес-процессов на предприятии (так называемая модель AS-IS) и идеального положения вещей - того, к чему нужно стремиться (модель ТО-ВЕ). Методология IDEF0 предписывает по­строение иерархической системы диаграмм - единичных описаний фраг­ментов системы. Сначала проводится описание системы в целом и ее взаи­модействия с окружающим миром (контекстная диаграмма), после чего проводится функциональная декомпозиция - система разбивается на под­системы и каждая подсистема описывается отдельно (диаграммы декомпо­зиции). Затем каждая подсистема разбивается на более мелкие и так далее, до достижения нужной степени подробности. После каждого сеанса деком­позиции проводится сеанс экспертизы: каждая диаграмма проверяется экс­пертами предметной области, представителями заказчика, людьми, непосредственно участвующими в бизнес-процессе. Такая технология создания модели позволяет построить модель, адекватную предметной области на всех уровнях абстрагирования. Если в процессе моделирования нужно осве­тить специфические стороны технологии предприятия, BP-win позволяет переключиться на любой ветви модели на нотацию IDEF3 или DFD и соз­дать смешанную модель. Нотация DFDвключает такие понятия, как внеш­няя ссылка и хранилище данных, что делает ее более удобной (по сравне­нию с IDEF0) для моделирования документооборота. Методология IDEF3 включает элемент " перекресток", что позволяет описать логику взаимодей­ствия компонентов системы.

На основе модели BP-win можно построить модель данных. Для по­строения модели данных PLATINUM technology предлагает мощный и удобный инструмент – ER-win. Хотя процесс преобразования модели BP-win и модель данных плохо формализуется и поэтому полностью не автомати­зирован, PLATINUM technology предлагает удобный инструмент для облег­чения построения модели данных на основе функциональной модели - ме­ханизм двунаправленной связи BP-win – ER-win (стрелка 1 рис. 1) ER-win имеет два уровня представления модели - логический и физический. На логическом уровне данные не связаны с конкретной СУБД, поэтому могут быть наглядно представлены даже для неспециалистов. Физический уро­вень данных - это по существу отображение системного каталога, который зависит от конкретной реализации СУБД. ER-win позволяет проводить про­цессы прямого и обратного проектирования БД (стрелка 2. рис. I). Это оз­начает, что по модели данных можно сгенерировать схему БД или автома­тически создать модель данных на основе информации системного катало­га. Кроме того, ER-win позволяет выравнивать модель и содержимое сис­темного каталога после редактирования того либо другого. ER-win интегри­руется с популярными средствами разработки клиентской части –Power Builder, Visual Basic, Delphi (стрелка. 3 рис. 1), что позволяет автома­тически генерировать код приложения, который полностью готов к компи­ляции и выполнению (стрелка 4 рис. 1). Для разных сред разработки реали­зована различная техника кодогенерации. Код для Power Builder генерирует­ся непосредственно в среде ER-win, код для Visual Basic - c помощью add in компонентов и библиотек, подключаемых в проект Visual Basic. ER-win не поддерживает непосредственно кодогенерацию для Delphi. Код клиентского приложения для Delphi на основе модели данных ER-win можно сгенериро­вать с помощью Meta BASE - продукта фирмы (http: \\www.gs-soft.com).

Создание современных ИС, основанных на широком использовании Распределенных вычислений, объединении традиционных и новейших ин­формационных технологий, требует тесного взаимодействия всех участников проекта: менеджеров, бизнес-аналитиков и системных аналитиков, ад­министраторов БД, разработчиков. Для этого использующиеся на разных этапах и разными специалистами средства моделирования и разработки должны быть объединены общей системой организации совместной рабо­ты. Фирма PLATINUM technology предлагает систему Model Mart - храни­лище моделей, к которому открыт доступ для участников проекта создания ИС (стрелка 5 рис. 1). Model Mart удовлетворяет всем требованиям, предъ­являемым к средствам разработки крупных ИС, а именно:

1. Совместное моделирование. Каждый участник проекта имеет инстру­мент поиска и доступа к интересующей его модели в любое время. Три совместной работе используются три режима: незащищенный, защи­щенный и режим просмотра. В режиме просмотра запрещается любое изменение моделей. В защищенном режиме модель, с которой работает один пользователь, не может быть изменена другими пользователями. В незащищенном режиме пользователи могут работать с общими моде­лями в реальном масштабе времени. Возникающие при этом конфликты разрешаются при помощи специального модуля - Intelligent Conflict Resolution (ICR). В дополнение к стандартным средствам организации совместной работы Моде! Май позволяет сохранять множество версий, снабженных аннотациями, с последующим сравнением предыдущих и новых версий. При необходимости возможен возврат к предыдущим версиям.

2. Создание библиотек решений. Model Mart позволяет формировать биб­лиотеки стандартных решений, включающие наиболее удачные фраг­менты реализованных проектов, накапливать и использовать типовые модели, объединяя их при необходимости " сборки" больших систем. На основе существующих БД с помощью ER-win возможно восстановление моделей (обратное проектирование), которые в процессе анализа при­годности их для новой системы могут объединяться с типовыми моде­лями из библиотек моделей.

3. Управление доступом. Для каждого участника проекта определяются права доступа, в соответствии с которыми они получают возможность работать только с определенными моделями. Правадоступа могут быть определены как для групп, так и для отдельных участников проекта. Роль специалистов, участвующих в различных проектах, может менять­ся, поэтому в Model Mart можно определять права доступа и управлять правами доступа участников проекта к библиотекам, моделям и даже к специфическим областям модели.

4. Архитектура Model Mart. Model Mart реализована на архитектуре кли­ент - сервер. В качестве платформы реализации хранилища выбраны РСУБД Sybase, Microsoft SQL server, Informix и Огас1е. Клиентскими приложениями являются ER-win 3.x и BP-win 2.x. В Model Mart реализо­ван доступ к хранилищу моделей через API, что позволяет постоянно наращивать возможности интегрированной среды путем включения новых инструментов моделирования и анализа.

Как было указано выше (см. п. С), при разработке крупных проектов критичным становится время реализации проекта. Одним из решений про­блемы может стать автоматическая генерация кода приложения (клиентс­кой части) САSЕ-средствами на основе модели предметной области. Хотя ER-win решает эту задачу, код генерируется на основе модели IDEF1Х, т. с. фактически на основе реляционной модели данных, которая непосредст­венно не содержит информации о бизнес-процессах. Как следствие этого сгенерированный код не может полностью обеспечить функциональность приложения со сложной бизнес - логикой. Объектно-ориентированное про­ектирование - альтернативная технология кодогенерации, которая лишена этого недостатка.

Существует несколько САSЕ-средств, поддерживающих языки объект­но-ориентированного проектирования, в том числе ставший в последнее время стандартом UML. Наиболее известными являются PLATINUM Paradigm Plus фирмы PLATINUM technology и выпущенный фирмой Rational Soft Ware (http: \\www.rational.com) программный пакет Rational Rose. Эти инструменты позволяют строить объектные модели в различных нотациях (ОМТ, UML, Буч и др.) и генерировать на основе полученной модели приложения на языках программирования С++, Visual Basic, Power Builder, Java, Ada, Smalltalk и др. Поскольку генерация кода реализована на основе знаний предметной области, а не на основе реляционной структуры данных, полученный код более полно отражает бизнес-логику. Rational Rose и Platinum Plus поддерживают не только прямую генерацию кода, но и обратное проектирование, т. е. создание объектной модели по исходному, коду приложения (стрелка 6 рис. 1).

В гл. 5 в качестве примера рассматриваются основные принципы по­строения объектной модели при помощи Rational Rose.

Rational Rose предназначен для генерации клиентской части приложе­ния. Для генерации схемы БД объектную модель следует конвертировать в модель данных IDEF1Х. Модуль ER-win Translation Wizard (PLATINUM technology) позволяет перегружать объектную модель Rational Rose в модель данных ER-win (и обратно) и, с помощью ER-win, сгенерировать схему БД (стрелка 7 рис. 1) на любой из поддерживаемых в ER-win СУБД.

Для связывания объектной модели, созданной в PLATINUM Paradigm Plus, с моделью данных не требуется дополнительных утилит. Версия Platinum Plus 3.6 полностью интегрирована с ER-win.

Свежую информацию на русском языке о продуктах PLATINUM technology и Rational Soft Ware можно найти на сайте http: \\www.interface.ru