Методы структурного проектирования программ

Методы структурного проектирования программ разделяются на группы:

• нисходящего проектирования - сверху вниз;

• восходящего проектирования - снизу вверх;

• расширения ядра - иерархического проектирования дополнительных модулей путем построения структуры программы обработки данных на основе исходных обобщенных структур входных и выходных данных.

При иерархическом построении программ важное значение имеет объем и сложность компонентов каждого уровня программного средства. По принципам построения, языку описания, объему и другим характеристикам компонентов в структуре программного средства выделяют уровни:

® программных модулей, оформляемых как законченные компоненты текста программ;

® функциональных групп программ или пакетов прикладных программ;

® комплекса программ, оформляемого как законченный программный продукт определенного целевого назначения.

С повышением иерархического уровня увеличивается объем программ, реали­зующих компоненты этого уровня и количество обрабатываемых переменных.

Программные модули решают небольшие функциональные задачи, и каж­дый реализуется 10-100 операторами языка программирования. Каждый программ­ный модуль может использовать на входе около десятка типов переменных. Если для решения небольшой функциональной задачи требуется более 100 операторов, то целесообразно проводить декомпозицию задачи и программного модуля на не­сколько более простых модулей.

Функциональные группы программ формируются на базе десятков модулей и решают сложные автономные задачи. На их реализацию в ЭВМ может использоваться около десятка тысяч строк текста программы. Соответственно, возрастает число используемых типов переменных и разнообразие выходных данных.

Комплексы программ - программные средства, создаваемые для решения сложных задач управления и обработки информации. В комплексы объединяются несколько или десятки функциональных групп программ для решения общей задачи. Размеры программного средства часто определяются сотнями модулей, десятками и сотнями тысяч операторов. Встречаются программные средства, содержащие до двух-трех десятков структурных иерархических уровней, построенных из модулей.

 

 

Лекция №6

 

CASE-ТЕХНОЛОГИИ И CASE-СРЕДСТВА

 

Содержание:

1. Понятие CASE – технологий и CASE – средств.
2. Особенности CASE-технологий.

Понятие CASE – технологий и CASE – средств.

 

CASE-средства - это программно-технологические средства специального класса, реализующие CASE-технологию создания и сопровождения ИС.

Термин CASE (Computer Aided Software Engineering) используется в настоящее время в широком смысле. Первоначальное значение термина CASE, ограниченное вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения, в настоящее время приобрело новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных информационных систем в целом. Теперь под термином CASE-средства понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения информационных систем, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного программного обеспечения (приложений) и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы. CASE-средства вместе с системным программным обеспечением и техническими средствами образуют полную среду разработки информационных систем.

Появлению CASE-технологии и CASE-средств предшествовали исследования в области методологии программирования. Программирование обрело черты системного подхода с разработкой и внедрением языков высокого уровня, методов структурного и модульного программирования, языков проектирования и средств их поддержки, формальных и неформальных языков описаний системных требований и спецификаций и т.д. Кроме того, появлению CASE-технологии способствовали и такие факторы, как:

1. подготовка аналитиков и программистов, восприимчивых к концепциям модульного и структурного программирования;

2. широкое внедрение и постоянный рост производительности компьютеров, позволившие использовать эффективные графические средства и автоматизировать большинство этапов проектирования;

3. внедрение сетевой технологии, предоставившей возможность объединения усилий отдельных исполнителей в единый процесс проектирования путем использования разделяемой базы данных, содержащей необходимую информацию о проекте.

CASE-технология представляет собой методологию проектирования информационных систем, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения информационных систем и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

Особенности CASE-технологий

CASE-технология в настоящее время является одной из наиболее стабильных информационных технологий. Однако, несмотря на все потенциальные возможности CASE-средств, существует множество примеров их неудачного внедрения. В связи с этим необходимо отметить следующее:

CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время;

реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение;

CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса их внедрения.

Ввиду разнообразной природы CASE-средств было бы ошибочно делать какие-либо безоговорочные утверждения относительно реального удовлетворения тех или иных ожиданий от их внедрения. Можно перечислить следующие факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования CASE-средств:

1) широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;

2) относительно небольшое время использования CASE-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения;

3) широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;

4) отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов;

5) широкий диапазон предметных областей проектов;

6) различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.

Вследствие этих сложностей доступная информация о реальных внедрениях крайне ограничена и противоречива. Она зависит от типа средств, характеристик проектов, уровня сопровождения и опыта пользователей. Некоторые аналитики полагают, что реальная выгода от использования некоторых типов CASE-средств может быть получена только после одно- или двухлетнего опыта. Другие полагают, что воздействие может реально проявиться в фазе эксплуатации жизненного цикла информационной системы, когда технологические улучшения могут привести к снижению эксплуатационных затрат.

Для успешного внедрения CASE-средств организация должна обладать следующими качествами:

1) Технология. Понимание ограниченности существующих возможностей и способность принять новую технологию;

2) Культура. Готовность к внедрению новых процессов и взаимоотношений между разработчиками и пользователями;

3) Управление. Четкое руководство и организованность по отношению к наиболее важным этапам и процессам внедрения.

Если организация не обладает хотя бы одним из перечисленных качеств, то внедрение CASE-средств может закончиться неудачей независимо от степени тщательности следования различным рекомендациям по внедрению.

19. Для того, чтобы принять взвешенное решение относительно инвестиций в CASE-технологию, пользователи вынуждены производить оценку отдельных CASE-средств, опираясь на неполные и противоречивые данные. Эта проблема зачастую усугубляется недостаточным знанием всех возможных «подводных камней» использования CASE-средств. Среди наиболее важных проблем выделяются:

1) достоверная оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна ввиду отсутствия приемлемых метрик и данных по проектам и процессам разработки программного обеспечения;

2) внедрение CASE-средств может представлять собой достаточно длительный процесс и может не принести немедленной отдачи. Возможно даже краткосрочное снижение продуктивности в результате усилий, затрачиваемых на внедрение. Вследствие этого руководство организации-пользователя может утратить интерес к CASE-средствам и прекратить поддержку их внедрения;

3) отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами, которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, которые используются в данной организации, может привести к дополнительным трудностям;

4) CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими подобными средствами. Это объясняется как различными парадигмами, поддерживаемыми различными средствами, так и проблемами передачи данных и управления от одного средства к другому;

5) некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы оправдать их использование в небольшом проекте, при этом, тем не менее, можно извлечь выгоду из той дисциплины, к которой обязывает их применение;

6) негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии может быть главной причиной провала проекта.

Пользователи CASE-средств должны быть готовы к необходимости долгосрочных затрат на эксплуатацию, частому появлению новых версий и возможному быстрому моральному старению средств, а также постоянным затратам на обучение и повышение квалификации персонала.

Несмотря на все высказанные предостережения и некоторый пессимизм, грамотный и разумный подход к использованию CASE-средств может преодолеть все перечисленные трудности. Успешное внедрение CASE-средств должно обеспечить такие выгоды как:

- высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения программного обеспечения;

- положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование;

- приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.

 

 

Лекция № 7-8