Software & Systems

В последние годы широко развернулась работа по созданию инструментальных средств для автоматизированного проектирования программного обеспечения — CASE (Computer Aided Software Engineering). Применение CASE-средств меняет существующую технологию создания и модификации программ для ПЭВМ, позволяя снизить сроки и стоимость разработки, повысить качество и гибкость создаваемых систем. Ниже приводятся характеристики наиболее известных CASE-пакетов: Analist/Designer Toolkit, Auto-Mate Plus, DesignAid, Exelerator и других.

Analist/Designer Toolkit. Разработка фирмы Yourdn Inc., основанная на известной технологии Э. Йордана и являющаяся частью системы Software Engineering Workbench.

Ядро системы Workbench — программа Workbench Core, которая обеспечивает единый интерфейс, основанный на использовании системы меню и средств поддержки функций рисования для всех подсистем Workbench. Несмотря на то, что программа Workbench Core используется другими подсистемами в качестве центральной программы, она поддерживает собственные средства обучения и создания стандартной карты потоков.

Установив на ПЭВМ программу Workbench Core и подсистемы Analist/Designer Toolkit и Compose, пользователь может начать знакомство с системой. Обучающая компонента Workbench Core предоставляет основой экран для редактирования. На экране — область для рисования, вокруг которой расположены область для сообщений, навигационная область, которая показывает, какая часть рисунка в настоящее время видна в области для рисования, область меню пиктограмм и область меню команд. Все области имеют различные цвета, что позволяет легко отличать их друг от друга и делает работу с ними наглядной.

Меню пиктограмм расположено в правой части экрана и состоит из двух колонок по десять пиктограмм. С помощью изображенных на экране клавиш можно "прокручивать" пиктограммы в колонке. Можно также задавать размер одной прокрутки, но, к сожалению, система не выдает сообщение о достижении конца прокручиваемого набора. Определить конец набора можно лишь при повторении пиктограмм. Некоторые пиктограммы включают текст, неразборчивый даже при работе в режиме EGA.

Клавиша CLEAR, позволяющая отменить последнее действие, и клавиша HELP изображены в левом нижнем углу экрана. Вдоль нижней части экрана расположено меню функций, состоящее из двух строк. Верхняя строка содержит перечень основных функций, а нижняя постоянно меняется, отображая команды, связанные с функцией из верхней строки. Имена команд состоят из четырех букв, что часто делает их не слишком понятными: команда Unasso-ciate обозначается USSC, команда Reroute обозначается RERT. И только после приобретения опыта работы с системой этот недостаток перестает мешать,

Некоторые ошибки, возникающие при построении диаграмм (например неверная связь между пиктограммами), выявляются немедленно, и в области ошибок появляется пиктограмма ошибки, а в верхней части экрана — сообщение об ошибке. Сообщения о более сложных ошибках выдаются аналогичным образом при выполнении команды File Verify. Если затем в области ошибок выбрать пиктограмму ошибки и нажать клавишу Help, то можно получить подробное описание этой ошибки.

Программа Workbench Core позволяет строить только карту потоков. Подсистема Analist/Designer Toolkit дополнительно дает возможность строить следующие типы диаграмм: потоков данных, сущностей-связей, переходов состояний, контекстную и карту структуры. При создании этих диаграмм используются те же приемы, что и при создании карты потоков (программа Workbench Core); документация содержит описание правил построения диаграмм.

В состав Analist/Designer Toolkit входит также словарь-справочник проекта. Одна или несколько диаграмм могут быть загружены в словарь, после чего любые изменения в этих диаграммах будут автоматически заноситься в словарьл На основе информации из словаря можно формировать различные отчеты, например отчет о результатах проверки целостности проекта, причем проверка охватывает весь проект и все уровни диаграмм. Клавиша IADE (средство интерактивного доступа к данным) позволяет работать со словарем проекта, находясь в режиме редактирования диаграммы. Подсистема Compose использует хоманды, записанные в текстовой файл, для объединения текстов и диаграмм в единый печатный- документ.

Analist/Designer Toolkit нуждается в некоторых доработках: он не поддерживает графические карты, которые лучше EGA, не работает с расширенной памятью, не позволяет использовать "мышь" при работе со словарем проекта. Распечатку диаграммы можно получить только на плоттере Hewlett-Packard или принтерах Epson. Эмулятор плоттера позволяет осуществлять вывод на лазерный принтер HP LaserJet, однако качество вывода довольно низкое. Коммерческие пакеты должны поддерживать такие стандартные графические форматы, как TIFF, PCX, PostScript.

Auto-Mate Plus. Разработан фирмой LBMS; использует методологии LBMS (LSDM) и британского правительства (SSADM).

Auto-Mate Plus поддерживает начальные этапы цикла жизни систем: спецификацию, определение требований, анализ, логическое проектирование. Вне рамок пакета существует модуль генератора баз данных (DBG), позволяющий конвертировать описание логической структуры базы данных а физическую структуру.

Генерация пакета довольно проста. Для работы требуется 12,5 Мб памяти на жестком диске. Процедура установки конфигурирует систему, модифицирует файлы AUTOEXEC.BAT и CONFIG.SYS.

Интерфейс Auto-Mate Plus реализован на основе системы иерархических меню, причем существует возможность "перепрыгнуть" из меню "нижнего уровня дерева" к корневому. Освоение пакета занимает всего несколько дней, но для достижения высокого мастерства в работе потребуется время.

Недостатком интерфейса является то, что клавиши "мыши" используются наоборот. Пользователь, привыкший выполнять действие с помощью левой клавиши, будет неожиданно выведен в DOS, поскольку левая клавиша "мыши" в этом пакете активизирует функцию "конец работы". В целом же можно отметить хорошую планировку экрана, удачный подбор цветов и достаточно высокую степень дружелюбности интерфейса.

Auto-Mate Plus выполняет проверку правильности построения диаграмм в тот момент, когда они загружаются в его базу данных проектирования. Он может проверить синтаксис, правильность проектирования логической базы данных, но все эти проверки осуществляются только для диаграмм, построенных в соответствии с LSDM- или SSADM-методологиями. Пакет позволяет установить вручную перекрестные ссылки между диаграммами разных типов. Однако для разнотипных диаграмм" проверка на полноту не выполняется: например, если из некоторой диаграммы удаляется объект, входящий в перекрестную ссылку, то эта ссылка исчезает из отчета о перекрестных ссылках, но в другой диаграмме объект остается. Поскольку проверки выполняются только при загрузке диаграммы в БД, то работы по редактированию и загрузке диаграммы приходится повторять многократно.

Auto-Mate Plus позволяет создавать диаграммы и отчеты, которые могут быть полезны на этапе анализа и проектирования. Поддерживаются следующие типы диаграмм: потоки данных, структуры данных, диалог, базы данных, а также другие диаграммы, специфичные для LSDM-методологии.

При генерации схемы базы данных можно проводить нормализацию БД в диалоговом режиме, приводя ее в третью нормальную форму. Однако при построении диаграммы потоков данных существует ограничение: описание процесса не должно превышать 60 символов. И хотя существует возможность проектирования навигации в системе, возможности для создания прототипа сильно ограничены (отсутствуют, например, средства проектирования экранов и отчетов).

Качество создаваемых систем в первую очередь зависит от опыта проектировщика. Рас с матриваемый пакет позволяет уменьшить дистанцию между проектированием системы и ее модификацией. В документации указаны следующие ограничения пакета: в диаграмме может быть до 250 символов; диаграмма потоков данных может содержать до 200 открываемых процессов; в диаграмме потоков данных может быть до девяти уровней; есть ограничения на правила формирования имен. В целом же пакет ориентирован на создание больших и сложных приложений.

Однопользовательская версия Auto-Mate Plus может быть установлена на сетевом сервере файлов, однако одновременный доступ к файлам или записям не допускается.

DesignAid. Инструментальное средство, разработанное фирмой Nastec Corp., с высокой функциональной мощностью и достаточно простым интерфейсом. Подготовка к работе с пакетом состоит из создания проектной директории, построения словаря проекта с помощью отдельной утилиты и запуска системы. Войдя в систему, -пользователь может начать работу или с определения структур, или с создания диаграмм и связи различных уровней диаграмм и т.д.

Центральная идея DesignAid — работа с вложенными файлами. Файлы, которые логически связаны между собой, могут быть открыты один из другого (вложены) и отображены на экране. Например, пользователь может иметь диаграмму, в которой изображено несколько процессов, каждый из которых, в свою очередь, может быть связан с другими диаграммами или файлами: один файл может быть простым процессом или текстовым описанием процесса, другой — подробной диаграммой потоков данных для данного процесса, показывающей "родительские связи".

Существует реальная необходимость в использовании вложенных файлов. Они позволяют переходить с одного уровня диаграммы на другой, пересекая границы файлов. Убрав курсор из текста файла, пользователь возвращается на прежний уровень. С помощью такого механизма DesignAid обеспечивает средство, позволяющее легко, быстро и логично двигаться с уровня на уровень .в рамках проекта. DesignAid также позволяет вставлять вложенные файлы непосредственно в текущий файл или диаграмму — достаточно написать имя файла и заключить его в скобки. Когда DesignAid встречает слово в скобках, он понимает, что это ссылка на файл. Благодаря этому можно легко читать вложенные файлы: например, для прочтения текстового файла, связанного с отдельным объектом диаграммы, необходимо нажать всего две клавиши.

В состав DesignAid входит текстовой редактор, поддерживающий стандартные функции {выравнивание вправо, центрирование, установка границ, табуляция и т.д.). Выполнение функций редактирования может быть активизировано как при работе с диаграммой, так и при работе с текстовым файлом.

Создание диаграмм не представляет сложности, хотя использование "мыши" могло бы еще больше облегчить эту работу. В состав DesignAid входит большая библиотека графических элементов, которая позволяет пользователю поместить на диаграмму любые виды заранее определенных пиктограмм; можно достаточно легко двигать объекты и менять их размеры.

В последней версии DesignAid 4.3 появилось средство Autodraw, позволяющее в определенной степени автоматизировать процесс построения диаграммы и сводящее процесс построения диаграммы к работе с меню. Пользователь может выбрать тип диаграммы, ее необходимые компоненты (процессы, данные) и элементы, с помощью которых эти компоненты связываются. Перемещение курсора осуществляется либо с помощью клавиатуры, либо с помощью "мыши".

DesignAid выделяется качеством словаря данных, средств контроля и хорошей базовой методологией. Следует отметить утилиту для анализа н моделирования данных в режиме реального времени.

Exelerator. Один из первых CASE-пакетов для IBM PC, поставляемый фирмой Index Technology. К достоинствам пакета относятся средства: построения диаграмм, проверки правил структурной методологии, создания прототипов отчетов и экранов, а также графические возможности и возможности генерации документации.

Преимущества Exelerator — в наличии интерфейса с другими пакетами.

Основой Exelerator является словарь, содержащий все используемые объекты. В словаре может храниться несколько проектов, право доступа к которым определяется руководителем. Exelerator позволяет формировать сложные отчеты, в том числе и специальные, и на основе информации, хранящейся в словаре.

Появившееся на рынке Новое инструментальное средство для пакета Exelerator, XL/Quckstart, содержит стандарты и руководства, позволяющие строго выполнять методологию цикла жизни. XL/Quckstart предлагает проектировщикам богатый набор информации, которую можно просмотреть в любой момент: это правила формирования имен объектов, руководства по созданию диаграмм и прототипов, рекламных материалов и документации.

Exelerator едва ли не единственный из пакетов, позволяющих создавать, поддерживать и печатать документацию и рекламные материалы по создаваемому программному продукту. Компоненты Document graph и Presentation Graph позволяют проектировать и печатать отчеты, описания объектов, прототипы и диаграммы; заключительный отчет при этом будет генерироваться автоматически.

Exelerator обеспечивает и трассировку проекта. Версия 1.9 позволяет описывать требования пользователей (User Requirements) и разработчиков (Engineering Requirements) и объединять их с другими объектами (экраны, отчеты, диаграммы и т.д.) при печати документации о приложении. Это удобно для проверки требований к проекту на всех этапах цикла его жизни.

Кроме достоинств, пакету Exelerator присущи и некоторые недостатки, например, невозможность осуществления одновременного доступа нескольких пользователей к объектам или диаграммам при работе в сети. Хотя последняя версия и предлагает сетевую поддержку для пакетов Novell, IBM, 3Com, AT&T, Banyan, однако при одновременной работе нескольких пользователей с проектом действия по извлечению объектов из XLD-словаря и загрузке их в личные словари выполняются вручную.

Недостатком Exelerator является и то, что он реализует собственный интерфейс с пользователем и не позволяет просматривать и модифицировать на экране одновременно несколько объектов. Правда, в версии 1.9 есть редактор объектов XLD-словаря, частично решающий проблему, Однако это не снимает необходимости создания многооконного интерфейса. Фирма Index Technology объявила, что версия 2.0 может работать в среде Presentation Manager (PM) OS/2.

В Exelerator отсутствуют средства контроля вариантов проекта, которые позволили бы проектировщику сохранять варианты проектирования и при необходимости возвращаться к ним. В существующей версии пакета есть средство блокировки/разблокировки, которое не может заменить средство контроля вариантов и изменений. Оно позволяет блокировать один объект в XLD-словаре, чтобы не было его одновременной модификации двумя проектировщиками.

В существующей версии реализована функция сбора и поддержки информации о базе данных.

Главное преимущество пакетов семейства Exelerator — обмен информацией с пакетами других фирм, среди которых могут быть программные оболочки, СУБД, средства управления проектами, имеющие возможность связывать Exelerator с другими средствами CASE верхнего уровня или с различными прикладными системами.

IEW/Analysis Workstation, IEW/Design Workstation. Система Information Engineering Workbench (IEW) фирмы Knowledge Ware Inc. пользуется большим успехом.

Это группа пакетов, работающих на рабочих станциях, созданных на базе IBM PC. Фирма Knowledge Ware Inc. продает генератор кода для большой ЭВМ — GAMMA, в состав которого входит центральный архив с информацией из пакетов инструментальных средств, работающих на ПЭВМ. В совокупности пакеты системы IEW поддерживают все этапы жизненного цикла прикладной системы, за исключением этапа эксплуатации.

Пакеты           IEW/Analysis         Workstation,

IEW/Design            Workstation            являются

составляющими системы IEW версии 5.0. Все пакеты IEW используют интерфейс Digital Research GEM.

Одним из достоинств IEW являются средства анализа и проектирования, предоставляющие возможности для построения диаграмм, проектирования базы данных и процедур. IEW позволяет также одновременно просматривать и модифицировать несколько диаграмм или объектов: для каждой диаграммы можно создать собственное окно под управлением GEM-интерфейса. Использование множества окон целесообразно при создании или изменении объектов в архиве системы — Encyclopedia, при этом необходимо использовать информацию о других объектах, уже внесенных в архив.

IEW удобно использовать для логического моделирования данных и физического проектирования баз данных. IEW/Design Workbench работает с диаграммами структур данных и диаграммами баз данных, основанными на реляционной и иерархической моделях, а также на модели плоских файлов. На основе диаграмм для иерархической модели могут быть сгенерированы описания на языке DL1 для СУБД IMS, а на основе диаграмм для реляционной модел — описания на языке SQL для СУБД DB2.

Фирма Knowledge Ware Inc. сообщила о новом генераторе кода, работающем на ПЭВМ, - IEW/Construction Workbench. Он позволяет генерировать код на языке КОБОЛ. Генераторы кодов существуют и в других CASE, однако в системе IEW он работает на основе информации из архива Encyclopedia, используемого также средствами проектирования и программирования. Это позволяет обеспечить согласованность и высокое качество проектных спецификаций и генерируемого кода.

IEW поддерживает не все типы диаграмм, используемые в структурной методологии: например, нет возможности проектировать экраны, диалог, навигацию по данным. Хотя в состав IEW и входят некоторые средства для проектирования БД на большой ЭВМ, однако наибольший эффект достигается при генерации структур для БД ПЭВМ IBM PC.

Текущая версия IEW/Analysis и IEW/Design Workbench не поддерживает многопользовательскую работу в сети. Нет в этой версии и средств генерации документации, средств управления вариантами проекта, средств трассировки и средств создания прототипа — все это будет реализовано в версии 5.01. У IEW достаточно жесткие требования к оборудованию: для эф-фективной работы желательно иметь 4 Мб памяти.

POSE (Picture Oriented Software Engineering). Пакет разработан фирмой Computer Sys-tems Advisors. Все подсистемы POSE можно разбить на три группы: средства моделирования данных и проектирования базы данных; средства моделирования и проектирования процессов; средства построения матричных диаграмм и прототипов.

В состав средств для моделирования данных Data Model Toolkit входят средство построения диаграмм моделей данных, нормализатор моделей данных, средство построения диаграмм логической структуры БД, "помощник" для работы с БД. В состав 'средств для моделирования процессов Process Model Toolkit входят средства построения диаграмм потоков данных и декомпозиции, средства построения структурных карт и карт действий, инструментальное средство для построения прототипов экранов и отчетов.

При создании новых объектов и сущностей POSE предоставляет специализированные экраны для их описания. Каждый модуль POSE может формировать отчеты о созданных с его помощью объектах. Каждое средство построения диаграмм имеет свой генератор отчетов, позволяющий создавать стандартные отчеты и отчеты по индивидуальным требованиям пользователей. Все модули могут выполнять функции поиска объектов/сущностей, печати диаграмм, сохранения/восстановления.

POSE не имеет многооконного интерфейса и работает только с графической картой EGA; в дальнейшем планируется обеспечить работу POSE а среде Presentation Manager. Пока интерфейс пакета не слишком удобен: при помещении объекта на диаграмму требует лишних действий. Большинство пакетов CASE в таком случае позволяет просто выбрать требуемый -объект н пометить место на диаграмме, куда он вставляется. Еще одним недостатком является отсутствие единой модели интерфейса.

Поскольку все модули пакета являются самостоятельными, иногда возникают трудности при обмене диаграммами и объектами. Отсутствие центрального архива ведет к невозможности установления перекрестных ссылок. совместного анализа нескольких диаграмм, обеспечения единого отчета и контроля за доступом к данным. Планируется создать центральный архив в следующей версии. Невозможно поддерживать целостность связей между различными типами диаграмм.

ProKifWorkbench. CASE-система Pro-Kit*Workbench фирмы McDonnell Douglas — это инструментальное средство для анализа и проектирования, в состав которого входят следующие модули: анализатор, словарь данных, моделирование данных, проектировщик, создание прототипов, генератор отчетов.

Среди преимуществ пакета следует выделить средства создания прототипа, работы со словарем и получения справок на его основе, проверки корректности проектирования. Мощный макрогенератор отчетов, позволяет строить стандартные отчеты методологии McDonnell Douglas на основе информации словаря. Можно также модифицировать эти отчеты или создавать специализированные по требованиям пользователя. В пакете предусмотрена возможность интерфейса о пакетом для большой ЭВМ Рго-IV Application Developer и с пакетами Telon и Transform, которые являются генераторами кодов для больших ЭВМ.

Хорошо реализовано средство контроля вариантов проекта, которое позволяет одновременно поддерживать до восьми вариантов. При вводе данных в словарь можно пользоваться встроенным текстовым редактором, позволяющим выполнять стандартные функции редактирования текста, работать с блоками информации, осуществлять экспорт/импорт данных, устанавливать табуляцию.

Недостатки ProKit'Workbench — в отсутствии поддержки одновременного использования словаря при работе в сети, предоставления средств для физического проектирования БД, слабой поддержки работы по созданию проектной документации. Пакет можно использовать при работе в сети, но при этом на рабочих станциях придется дублировать те данные, к которым необходим одновременный доступ.

Фирма McDonnell Douglas реализовала в пакете поддержку работ по построению собственных диаграмм потоков данных. Хотя такие инструментальные средства и могут быть полезны ряду проектировщиков, вряд ли удастся превратить эти средства моделирования процессов в средства проектирования процедур. В пакете имеется также много сервисных программ, включая средства обучения структурной методологии, консультационные средства и средства обучения работе с CASE. Входящие в пакет средства контроля вариантов, макрогенератора отчетов, текстового редактора пока редки в составе CASE, поэтому можно сказать, что ProKit'Workbench является одной из лучших CASE-систем-

(Продолжение следует)