1.1 Konsep istilah – “CASE-tools”

Pada mulanya, istilah "teknologi CASE" (Kejuruteraan Perisian Berbantukan Komputer) secara literal difahami sebagai "pembangunan perisian IS secara automatik menggunakan teknologi komputer."

Pada masa ini, istilah alat CASE merujuk kepada set alat perisian yang luas yang menyokong proses mencipta dan mengekalkan IS, termasuk analisis dan perumusan keperluan, reka bentuk perisian aplikasi (aplikasi) dan pangkalan data, penjanaan kod, ujian, dokumentasi, jaminan kualiti , pengurusan konfigurasi dan pengurusan projek, serta proses lain. Alat CASE, bersama perisian dan perkakasan sistem, membentuk persekitaran pembangunan IS yang lengkap.

Teknologi CASE ialah satu set metodologi dan alatan untuk penganalisis, pembangun dan pengaturcara, yang direka untuk mengautomasikan reka bentuk dan penyelenggaraan sistem maklumat sepanjang keseluruhan kitaran hayat.

Metodologi alat CASE mentakrifkan peringkat dan langkah pelaksanaan projek, serta peraturan untuk menggunakan kaedah yang mana projek dibangunkan. Kaedah alat CASE ialah prosedur atau teknik untuk menjana penerangan komponen sistem maklumat (mereka bentuk aliran dan struktur data). Notasi alat CASE – memaparkan struktur sistem dan elemen data menggunakan simbol grafik khas.

Alat CASE ialah program khas yang menyokong satu atau lebih metodologi analisis dan reka bentuk sistem maklumat. Teknologi CASE, dalam rangka kerja metodologi, termasuk kaedah yang, berdasarkan tatatanda, gambar rajah dibina yang disokong oleh alat CASE khusus. Teknologi CASE tidak boleh dianggap bebas; ia hanya menyediakan kecekapan tinggi bagi aplikasinya, ditentukan oleh masa pembangunan projek.

Alat CASE moden merangkumi pelbagai sokongan untuk pelbagai teknologi reka bentuk sistem maklumat: daripada remedi mudah analisis dan dokumentasi kepada alat automasi berskala penuh yang meliputi keseluruhan kitaran hayat perisian. Peringkat yang paling intensif buruh dalam pembangunan sistem maklumat ialah peringkat analisis dan reka bentuk, di mana alat CASE memastikan kualiti keputusan teknikal yang dibuat dan penyediaan dokumentasi projek. Dalam kes ini, kaedah persembahan visual maklumat memainkan peranan penting. Ini melibatkan pembinaan struktur atau gambar rajah lain dalam masa nyata, penggunaan pelbagai palet warna,pemeriksaan hujung-ke-hujung peraturan sintaks. Alat pemodelan domain grafik membolehkan pembangun mengkaji secara visual sistem maklumat sedia ada dan membinanya semula mengikut matlamat dan had sedia ada mereka.

1.2 Struktur tipikal alat CASE

Alat CASE berfungsi sebagai alat untuk menyokong dan menggunakan kaedah analisis struktur dalam reka bentuk. Alat ini menyokong pengguna semasa membuat dan mengedit projek grafik mod interaktif. Mereka membantu mengatur projek dalam bentuk hierarki tahap abstraksi dan melakukan semakan pematuhan komponen. Malah, alat CASE ialah jenis alat berorientasikan grafik baharu yang kembali kepada sistem sokongan kitaran hayat perisian. Biasanya, ini termasuk sebarang alat perisian yang menyediakan bantuan automatik dalam pembangunan perisian, penyelenggaraan atau aktiviti pengurusan projek dan mempamerkan ciri tambahan berikut:

grafik yang berkuasa untuk menerangkan dan mendokumenkan sistem perisian dengan antara muka pengguna tertentu, membangunkan keupayaan kreatif pakar dan tidak mengganggu mereka daripada proses reka bentuk untuk menyelesaikan isu sekunder;

penyepaduan, memastikan kemudahan pemindahan data antara alat dan membolehkan anda menguruskan keseluruhan reka bentuk perisian dan proses pembangunan secara langsung melalui proses perancangan projek;

penggunaan storan komputer (repositori) untuk templat bahagian dan elemen individu projek, yang boleh digunakan oleh pelbagai pembangun, sebagai asas untuk pengeluaran automatik perisian dan penggunaan semulanya dalam sistem masa hadapan.

Sebagai tambahan kepada prinsip asas orientasi grafik, penyepaduan dan penyetempatan semua maklumat projek dalam repositori yang disenaraikan, peruntukan berikut mendasari pembinaan konsep alat CASE:

1. Faktor manusia, yang menentukan pembangunan perisian sebagai proses yang mudah, senang dan menjimatkan.

2. Penggunaan meluas alatan perisian asas yang telah digunakan secara meluas dalam aplikasi lain (pangkalan data dan DBMS, penyusun untuk pelbagai bahasa pengaturcaraan, penyahpepijat, pendokumentasi, sistem penerbitan, cangkerang sistem pakar dan pangkalan pengetahuan, bahasa generasi keempat, dsb.).

3. Penjanaan kod automatik atau automatik, untuk pelbagai platform dan pelbagai jenis kod: transformasi untuk mendapatkan dokumentasi; pembentukan struktur pangkalan data, kemasukan/pengubahsuaian data; mendapatkan kod mesin boleh laku daripada spesifikasi perisian; memasang modul daripada kamus dan model data dan atur cara yang boleh digunakan semula.

4. Kemudahan penggunaan, menghasilkan komponen yang boleh diurus, boleh dilihat dan difahami, serta mempunyai struktur yang ringkas dan jelas.

5. Ketersediaan untuk kategori pengguna yang berbeza.

6. Keuntungan.

7. Penyelesaian tugas yang berkesan untuk menyokong projek yang dibangunkan, memastikan keupayaan untuk menyesuaikan diri apabila keperluan dan matlamat projek berubah oleh pelanggan.

Hampir semua alat CASE moden termasuk elemen berikut:

repositori, membolehkan anda memastikan keselamatan templat projek dan komponen khususnya, penyegerakan maklumat daripada pembangun yang berbeza dalam proses pembangunan kumpulan, menyemak metadata untuk kesempurnaan dan ketekalan;

alat pembangunan aplikasi menggunakan bahasa 4GL dan penjana kod;

alat ujian;

alat dokumentasi;

analisis grafik dan alat reka bentuk yang memungkinkan untuk mencipta dan mengedit model sistem maklumat dalam bentuk gambar rajah berhierarki dalam tatatanda yang dilaksanakan bagi metodologi tertentu;

alat kejuruteraan semula;

alat pengurusan konfigurasi;

alat pengurusan projek.

1.3 Evolusi pembangunan teknologi CASE

Sejak awal lagi, teknologi CASE telah berkembang untuk mengatasi batasan aplikasi "manual" analisis struktur dan metodologi reka bentuk tahun 60-an dan 70-an dengan mengautomasikannya dan menyepadukannya ke dalam alat sokongan. Oleh itu, teknologi CASE tidak boleh dianggap sebagai metodologi pemodelan bebas, ia hanya menjadikan penggunaannya lebih cekap dari segi masa pembangunan.

Secara tradisinya, enam tempoh dibezakan, secara kualitatif berbeza dalam teknologi yang digunakan dan kaedah pembangunan perisian, yang dicirikan oleh penggunaannya sebagai alat:

1. Pemasang, pembuangan memori, penganalisis;

2. Penyusun, jurubahasa, pengesan;

3. Penyahpepijat simbolik, pakej perisian;

4. Analisis teks sumber dan sistem pengurusan;

5. Alat CASE untuk menganalisis keperluan, mereka bentuk spesifikasi dan struktur, mengedit antara muka (generasi pertama CASE-I);

6. Alat penjanaan KES teks sumber dan pelaksanaan persekitaran bersepadu yang menyokong kitaran hayat pembangunan perisian penuh (generasi kedua CASE-II)

CASE-I ialah teknologi pertama yang ditujukan terus kepada penganalisis dan pereka bentuk sistem, dan termasuk alatan untuk menyokong model grafik, reka bentuk spesifikasi, editor skrin dan kamus data. Ia tidak bertujuan untuk menyokong kitaran hayat penuh dan memberi tumpuan kepada spesifikasi fungsi dan langkah awal projek - analisis sistem, definisi keperluan, reka bentuk sistem, reka bentuk pangkalan data logik.

CASE-II menampilkan keupayaan yang jauh lebih maju, prestasi yang dipertingkatkan, dan pendekatan menyeluruh kepada kitaran hayat penuh perisian yang sedang dibangunkan. Kit alat CASE-II terutamanya menggunakan alat untuk menyokong penjanaan kod automatik, dan juga menyediakan sokongan berfungsi penuh untuk memenuhi keperluan sistem grafik dan spesifikasi reka bentuk; kawalan, analisis dan pautan maklumat sistem dan maklumat pengurusan reka bentuk; membina prototaip dan model sistem; ujian, pengesahan dan analisis program yang dihasilkan; menjana dokumen projek; kawalan untuk pematuhan piawaian pada semua peringkat kitaran hayat. CASE-II boleh memasukkan lebih 100 komponen berfungsi yang menyokong semua peringkat kitaran hayat, manakala pengguna diberi peluang untuk memilih alatan yang diperlukan dan menyepadukannya dalam komposisi yang diingini.

1.4 Metodologi reka bentuk yang digunakan dalam alat CASE

Alat CASE adalah hasil daripada perkembangan evolusi semula jadi industri alat (atau teknologi). Teknologi CASE mula berkembang untuk mengatasi batasan metodologi pengaturcaraan berstruktur.

Metodologi ini, walaupun diformalkan dalam pengaturcaraan, masih dicirikan oleh kesukaran untuk memahami, intensiti buruh yang tinggi dan kos penggunaan, dan kesukaran membuat perubahan pada spesifikasi reka bentuk. Prinsip yang terkandung di dalamnya memungkinkan untuk membangunkan metodologi ini dan meningkatkan kecekapannya dengan mengautomasikan peringkat paling rutin (Rajah 1.1).

Piawaian utama metodologi yang dilaksanakan dalam alat CASE ialah:

SADT (Structured Analysis and Design Technique) ialah metodologi untuk analisis dan reka bentuk struktur. Berdasarkan konsep pemodelan berfungsi. Mencerminkan ciri sistem seperti kawalan, maklum balas dan pelaku;

IDEF0 (Pemodelan Fungsi Definisi Bersepadu) - metodologi pemodelan berfungsi. Digunakan untuk mencipta model berfungsi yang memaparkan struktur dan fungsi sistem, serta aliran maklumat dan objek material yang diubah oleh fungsi ini. Ia adalah subset metodologi SADT;

DFD (DataFlow Diagram) ialah metodologi untuk memodelkan aliran data.

Rajah 1.1 – Perbandingan pembangunan dan pembangunan tradisional menggunakan teknologi CASE

Piawaian metodologi berikut digunakan untuk menerangkan pertukaran data antara aliran kerja:

IDEF1 digunakan untuk membina model maklumat yang memaparkan struktur dan kandungan aliran maklumat yang diperlukan untuk menyokong fungsi sistem;

IDEF2 membolehkan anda membina model dinamik tingkah laku fungsi, maklumat dan sumber sistem yang berubah-ubah masa;

IDEF3 ialah metodologi untuk memodelkan aliran kerja. Lebih terperinci berhubung dengan IDEF0 dan DFD. Membolehkan anda mempertimbangkan proses tertentu dengan mengambil kira urutan operasi yang dilakukan. IDEF3 menerangkan skrip dan urutan operasi untuk setiap proses;

IDEF1X (IDEF1 Extended) - metodologi untuk menerangkan data. Digunakan untuk membina pangkalan data. Merujuk kepada jenis metodologi Entiti-Perhubungan (ER) dan biasanya digunakan untuk memodelkan pangkalan data hubungan yang berkaitan dengan sistem yang dipersoalkan;

IDEF4 ialah metodologi berorientasikan objek. Mencerminkan interaksi objek. Membolehkan anda memaparkan dengan jelas struktur objek dan prinsip asas interaksinya. Mudah untuk mencipta produk perisian dalam bahasa berorientasikan objek;

IDEF5 ialah metodologi untuk penyelidikan ontologi sistem kompleks. Dengan menggunakan metodologi IDEF5, ontologi sistem boleh diterangkan menggunakan kamus istilah dan peraturan tertentu, berdasarkan pernyataan yang boleh dipercayai tentang keadaan sistem yang sedang dipertimbangkan pada satu ketika boleh dibentuk;

ARIS - menerangkan proses perniagaan dalam bentuk aliran kerja yang dilakukan secara berurutan;

UML - (Unified Modelling Language) ialah bahasa pemodelan bersatu berdasarkan pendekatan berorientasikan objek. UML membolehkan anda menerangkan struktur statik sistem dan kelakuan dinamiknya dalam tatatanda yang sesuai.

Alat CASE menggunakan secara meluas metodologi reka bentuk berstruktur dan berorientasikan objek. Reka bentuk struktur adalah berdasarkan penguraian algoritma, manakala reka bentuk berorientasikan objek adalah berdasarkan penguraian berorientasikan objek. Penguraian algoritma membolehkan anda menentukan susunan acara. Penguraian berorientasikan objek membolehkan anda menentukan hierarki kelas objek, kaedah dan sifatnya. Alat CASE yang menyokong reka bentuk berorientasikan objek menggunakan metodologi RUP (Rational Unified Process) dan tatatanda bahasa UML.

1.5 Metodologi alat CASE untuk reka bentuk berorientasikan objek

Dalam pendekatan berorientasikan objek, kategori utama model objek, kelas, menggabungkan pada peringkat asas kedua-dua data dan operasi yang dilakukan pada mereka (kaedah). Dari sudut pandangan inilah perubahan yang berkaitan dengan peralihan daripada pendekatan struktur kepada berorientasikan objek adalah paling ketara. Pemisahan proses dan data telah diatasi, tetapi masalah mengatasi kerumitan sistem kekal, yang diselesaikan dengan menggunakan mekanisme komponen.

Berbanding dengan proses, data adalah bahagian sistem yang lebih stabil dan agak jarang berubah. Ini membayangkan kelebihan utama pendekatan berorientasikan objek, yang dirumuskan oleh Gradi Booch seperti berikut: sistem berorientasikan objek lebih terbuka dan lebih mudah untuk diubah, kerana reka bentuknya adalah berdasarkan bentuk yang stabil. Ini membolehkan sistem dibangunkan secara beransur-ansur dan tidak membawa kepada reka bentuk semula lengkapnya walaupun dalam kes perubahan ketara dalam keperluan asal.

Booch juga mencatat beberapa kelebihan berikut bagi pendekatan berorientasikan objek.

1. Penguraian objek memungkinkan untuk mencipta sistem perisian yang lebih kecil dengan menggunakan mekanisme biasa yang menyediakan penjimatan yang diperlukan dalam cara ekspresif. Penggunaan pendekatan objek dengan ketara meningkatkan tahap penyatuan pembangunan dan kesesuaian untuk penggunaan semula bukan sahaja program, tetapi juga projek, yang akhirnya membawa kepada penciptaan persekitaran pembangunan dan peralihan kepada penciptaan perisian pemasangan. Sistem selalunya lebih padat daripada struktur yang setara, yang bermaksud bukan sahaja kurang kod tetapi juga reka bentuk yang lebih murah dengan memanfaatkan reka bentuk sebelumnya.

2. Penguraian objek mengurangkan risiko mencipta sistem perisian yang kompleks, kerana ia mengambil alih laluan evolusi pembangunan sistem berdasarkan subsistem yang agak kecil. Proses penyepaduan sistem berlanjutan sepanjang tempoh pembangunan, dan tidak bertukar menjadi peristiwa sekali sahaja.

3. Model objek agak semula jadi, kerana ia tertumpu terutamanya pada persepsi manusia terhadap dunia, dan bukan pada pelaksanaan komputer.

4. Model objek membolehkan anda menggunakan sepenuhnya keupayaan ekspresif objek dan bahasa pengaturcaraan berorientasikan objek.

Kelemahan pendekatan berorientasikan objek termasuk sedikit penurunan dalam prestasi perisian dan kos permulaan yang tinggi. Penguraian objek berbeza dengan ketara daripada penguraian fungsi, jadi peralihan kepada teknologi baharu dikaitkan dengan kedua-dua mengatasi kesukaran psikologi dan kos kewangan tambahan. Sudah tentu, model berorientasikan objek paling memadai mencerminkan dunia sebenar, yang merupakan koleksi objek berinteraksi (melalui pemesejan). Tetapi dalam praktiknya, standard bahasa UML untuk pemodelan berorientasikan objek sedang dibentuk, dan bilangan alat CASE yang menyokong pendekatan berorientasikan objek adalah kecil berbanding alat serupa yang menyokong pendekatan struktur.

Di samping itu, gambar rajah yang mencerminkan spesifik pendekatan objek (rajah kelas, dll.) adalah kurang visual dan kurang difahami oleh bukan profesional. Oleh itu, salah satu matlamat utama memperkenalkan teknologi CASE adalah untuk membekalkan semua peserta projek (termasuk pelanggan) Bahasa biasa"untuk menyampaikan pemahaman" disediakan hari ini hanya dengan kaedah struktur.

Apabila beralih daripada pendekatan struktur kepada pendekatan objek, seperti mana-mana perubahan dalam teknologi, adalah perlu untuk melabur wang dalam pemerolehan alat baharu. Di sini anda juga harus mengambil kira kos latihan (penguasaan kaedah, alatan dan bahasa pengaturcaraan). Bagi sesetengah organisasi, keadaan ini boleh menimbulkan halangan yang serius. Pendekatan berorientasikan objek tidak memberikan faedah segera. Kesan penggunaannya mula dirasai selepas pembangunan dua atau tiga projek dan pengumpulan komponen boleh guna semula yang mencerminkan penyelesaian reka bentuk standard dalam bidang ini. Peralihan organisasi kepada teknologi berorientasikan objek ialah perubahan dalam pandangan dunia, dan bukan hanya mempelajari alat CASE dan bahasa pengaturcaraan baharu.

Adalah jelas bahawa dalam projek tertentu adalah mustahil untuk menguraikan sistem yang kompleks dalam dua cara pada masa yang sama. Anda boleh memulakan penguraian dalam satu cara, dan kemudian gunakan hasilnya untuk cuba melihat sistem dari sudut pandangan yang berbeza. Sekarang mari kita teruskan untuk mempertimbangkan hubungan antara pendekatan struktur dan berorientasikan objek. Asas perhubungan adalah kesamaan beberapa kategori dan konsep kedua-dua pendekatan (proses dan kes penggunaan, entiti dan kelas, dsb.). Hubungan ini boleh menjelma dalam pelbagai bentuk. Oleh itu, satu pendekatan yang mungkin adalah menggunakan analisis struktur sebagai asas untuk reka bentuk berorientasikan objek. Pendekatan ini sesuai kerana penggunaan meluas alat CASE yang menyokong analisis struktur. Analisis struktur diteruskan sehingga rajah aliran data mula mencerminkan bukan sahaja kawasan subjek, tetapi juga sistem perisian.

Selepas melakukan analisis struktur dan membina gambar rajah aliran data bersama-sama dengan struktur data dan hasil analisis lain, anda boleh mula mentakrifkan kelas dan objek dalam pelbagai cara. Jadi, jika kita mengambil sebarang rajah individu, maka calon untuk objek boleh menjadi entiti luaran dan peranti storan data, dan calon untuk kelas boleh menjadi aliran data.

Satu lagi bentuk manifestasi interkoneksi boleh dianggap sebagai penyepaduan objek dan teknologi perhubungan. DBMS perhubungan hari ini merupakan cara utama untuk melaksanakan pangkalan data berskala besar dan gudang data. Sebabnya adalah jelas: teknologi perhubungan telah digunakan untuk masa yang agak lama, telah dikuasai oleh sejumlah besar pengguna dan pembangun, telah menjadi standard industri, dana yang besar telah dilaburkan di dalamnya dan banyak pangkalan data korporat telah dicipta dalam pelbagai industri, model hubungan adalah mudah dan mempunyai asas matematik yang ketat; Terdapat pelbagai jenis alatan industri untuk mereka bentuk, melaksanakan dan mengendalikan pangkalan data hubungan. Akibatnya, pangkalan data hubungan digunakan terutamanya untuk menyimpan dan mendapatkan semula objek dalam sistem hubungan objek yang dipanggil. Reka bentuk berorientasikan objek mempunyai persamaan dengan reka bentuk hubungan. Sebagai contoh, seperti yang dinyatakan di atas, kelas dalam model objek mungkin sepadan dengan entiti dalam beberapa cara (sebagai latihan, pertimbangkan untuk menganalisis secara terperinci semua persamaan dan perbezaan antara rajah hubungan entiti dan rajah kelas). Sebagai peraturan, pematuhan sedemikian hanya berlaku pada peringkat awal pembangunan sistem - peringkat pembentukan keperluan. Pada masa hadapan, sudah tentu, matlamat reka bentuk berorientasikan objek (pemodelan yang mencukupi bagi kawasan subjek dari segi interaksi objek) dan pembangunan pangkalan data hubungan (normalisasi data) berbeza. Oleh itu, satu-satunya cara yang mungkin untuk merapatkan jurang ini adalah untuk menentukan korespondensi antara teknologi berorientasikan objek dan relasi, yang terutamanya berkaitan dengan pemetaan rajah kelas dan rajah hubungan entiti model hubungan. Satu contoh pelaksanaan praktikal perhubungan antara pendekatan struktur dan berorientasikan objek ialah antara muka perisian(jambatan) antara alat CASE struktur Silverrun dan alat CASE berorientasikan objek Rational Rose, yang dibangunkan oleh syarikat Rusia Argussoft Perisian ini mencipta gambar rajah kelas Rational Rose berdasarkan model RDM (Model Data Hubungan) Silverrun dan sebaliknya. Antara muka yang serupa juga wujud antara alat CASE ERwin (di satu pihak), Rational Rose dan Paradigm Plus (sebaliknya).

1.6 Metodologi alat reka bentuk struktur CASE

Intipati pendekatan struktur kepada pembangunan sistem maklumat terletak pada penguraiannya (pemisahan) ke dalam fungsi automatik. Sistem automatik dibahagikan kepada subsistem berfungsi, yang seterusnya dibahagikan kepada subfungsi, dibahagikan kepada tugas, dan sebagainya. Proses pembahagian diteruskan ke prosedur tertentu. Pada masa yang sama, sistem automatik mengekalkan pandangan holistik di mana semua komponen saling berkaitan. Apabila membangunkan sistem "bottom-up" dari tugas individu ke seluruh sistem, integriti hilang, masalah timbul dengan sambungan maklumat komponen individu.

Semua metodologi pendekatan struktur yang paling biasa adalah berdasarkan beberapa prinsip umum. Prinsip asas yang digunakan ialah:

prinsip penguraian - prinsip penyelesaian masalah yang kompleks dengan memecahkannya kepada banyak tugas yang lebih kecil dan bebas yang mudah difahami dan diselesaikan;

prinsip susunan hierarki ialah prinsip penyusunan komponen sesuatu masalah ke dalam struktur pokok hierarki dengan penambahan butiran baharu pada setiap peringkat.

prinsip abstraksi - adalah untuk menyerlahkan aspek penting sistem dan abstrak daripada yang tidak penting;

prinsip pemformalan adalah keperluan untuk pendekatan metodologi yang ketat untuk menyelesaikan masalah;

prinsip ketekalan - terletak pada kesahihan dan ketekalan penggunaan elemen sistem;

Prinsip penstrukturan data ialah data harus berstruktur dan teratur secara hierarki.

Analisis struktur terutamanya menggunakan dua kumpulan alat untuk menggambarkan fungsi yang dilakukan oleh sistem dan hubungan antara data.

Setiap kumpulan alat sepadan dengan jenis model tertentu (rajah), yang paling biasa adalah yang berikut:

model SADT (Analisis Berstruktur dan Teknik Reka Bentuk) dan gambar rajah berfungsi yang sepadan;

DFD (Data Flow Diagrams) gambar rajah aliran data;

ERD (Entity-Relationship Diagrams) entiti-relationship diagrams.

Pada peringkat reka bentuk sistem maklumat (IS), model menjadi lebih kompleks, diperhalusi dan ditambah dengan rajah yang mencerminkan struktur dan seni bina perisian, rajah blok program dan rajah bentuk skrin. Model yang disenaraikan bersama-sama memberikan penerangan lengkap tentang sistem maklumat, tidak kira sama ada ia sedia ada atau baru dibangunkan. Komposisi gambar rajah dalam setiap kes tertentu bergantung pada kesempurnaan penerangan sistem yang diperlukan.

2.2 Pembangunan model konseptual sistem informasi.

Model konseptual mewakili objek dan hubungannya tanpa menyatakan cara ia disimpan secara fizikal. Oleh itu, model konseptual pada dasarnya adalah model domain. Apabila mereka bentuk model konseptual, data harus distrukturkan dan perhubungan di antara mereka harus dikenal pasti tanpa mengambil kira ciri pelaksanaan dan isu kecekapan.

pemprosesan. Reka bentuk model konsep adalah berdasarkan analisis cabaran yang dihadapi oleh agensi pengiklanan. Model konseptual merangkumi perihalan objek dan hubungannya yang menarik dalam bidang subjek yang sedang dipertimbangkan dan dikenal pasti sebagai hasil analisis data.

Untuk membina model yang kami perlukan, kami mengurangkan semua data yang tersedia kepada bentuk normal ketiga, menghasilkan entiti berikut:

· Jenis hidangan.

· Kakitangan.

· Jawatan.

· Pelanggan tetap.

· Pesanan.

Kami membina model pada tahap logik (lihat Rajah 2). Daripada Rajah 2 adalah jelas bahawa sambungan dibuat dalam model. Mari lihat mereka dengan lebih terperinci:

Jadual "Jenis hidangan" dan jadual "Hidangan" - hubungan satu-dengan-banyak diwujudkan menggunakan kunci utama"Lihat kod";

Jadual "Jawatan" dan jadual "Kakitangan" - hubungan satu-ke-banyak diwujudkan menggunakan kunci utama "Kod Jawatan";

Jadual "Hidangan" dan jadual "Pesanan" - hubungan satu-ke-banyak diwujudkan menggunakan kunci utama "Kod Hidangan";

Jadual "Kakitangan" dan jadual "Pesanan" - hubungan satu-ke-banyak diwujudkan menggunakan kunci utama "Kod Pekerja";

Jadual "Pelanggan Biasa" dan jadual "Pesanan" - hubungan satu-ke-banyak diwujudkan menggunakan kunci utama "Kod Pelanggan".

nasi. 2. Model data konseptual

2.3 Pembangunan model logik sistem maklumat

Pangkalan data dan perisian untuk penciptaan dan penyelenggaraannya (DBMS) mempunyai seni bina pelbagai peringkat, idea yang boleh diperoleh daripada Rajah 1.

Skim 1 - Persembahan pelbagai peringkat data pangkalan data di bawah

pengurusan DBMS

Terdapat tahap konseptual, dalaman dan luaran pembentangan pangkalan data ini, yang sepadan dengan model tujuan yang serupa.

Tahap konseptual sepadan dengan aspek logik untuk mempersembahkan data domain dalam bentuk bersepadu. Model konseptual terdiri daripada banyak contoh jenis data yang berbeza, berstruktur selaras dengan keperluan DBMS untuk struktur logik pangkalan data.

Lapisan dalaman mewakili organisasi data yang diperlukan dalam persekitaran storan dan sepadan dengan aspek fizikal pembentangan data. Model dalaman terdiri daripada kejadian rekod individu yang disimpan secara fizikal dalam media luaran.

Lapisan luar menyokong paparan data peribadi yang diperlukan pengguna tertentu. Model luaran ialah subset daripada model konseptual. Kemungkinan persimpangan model luaran mengikut. Struktur data logik peribadi untuk aplikasi (tugas) atau pengguna tertentu sepadan dengan model atau subskema pangkalan data luaran. Menggunakan model luaran, akses yang dibenarkan kepada data pangkalan data aplikasi disokong (komposisi dan struktur data model pangkalan data konseptual yang tersedia dalam aplikasi adalah terhad, dan mod yang boleh diterima untuk memproses data ini ditentukan: input, penyuntingan, pemadaman, carian).

Reka bentuk pangkalan data terdiri daripada membina kompleks data yang saling berkaitan. Rajah 2 secara kasar menunjukkan peringkat proses reka bentuk pangkalan data.

Rajah 2 - Peringkat proses reka bentuk pangkalan data

Peringkat paling penting dalam reka bentuk pangkalan data ialah pembangunan model maklumat-logik (maklumat) bagi kawasan subjek yang tidak berorientasikan DBMS. Dalam model maklumat, komposisi dan struktur data, serta keperluan maklumat, dicerminkan dalam bentuk bersepadu melalui struktur data.

Model maklumat-logik (maklumat) kawasan subjek mencerminkan kawasan subjek dalam bentuk satu set objek maklumat dan sambungan strukturnya.

Dalam perhubungan satu-dengan-banyak (1:M), satu contoh maklumat A dikaitkan dengan 0, 1, atau lebih kejadian objek B, tetapi setiap tika objek B dikaitkan dengan paling banyak satu contoh objek A.

Contoh sambungan 1:M ialah sambungan antara Nama Akhir – objek maklumat Gaji:

Nama terakhir Gaji

Pangkalan data menyimpan maklumat dalam bentuk jadual dua dimensi. Anda juga boleh mengimport dan memautkan jadual daripada DBMS atau sistem pengurusan hamparan lain. 1024 meja boleh dibuka serentak.

Apabila menentukan jadual pangkalan data yang diperlukan, adalah perlu untuk menyediakan tiga bentuk biasa yang pertama, i.e. menjalankan normalisasi.

Data yang sama boleh dikumpulkan ke dalam jadual (hubungan) dengan cara yang berbeza, mis. adalah mungkin untuk mengatur pelbagai set perhubungan objek maklumat yang saling berkaitan. Pengelompokan atribut dalam perhubungan mestilah rasional, i.e. meminimumkan pertindihan data dan memudahkan prosedur untuk pemprosesan dan pengemaskinian.

Set perhubungan tertentu mempunyai sifat yang lebih baik untuk kemasukan, pengubahsuaian dan pemadaman data daripada semua set perhubungan lain yang mungkin jika ia memenuhi keperluan untuk menormalkan perhubungan.

Normalisasi hubungan adalah alat rasmi sekatan pada pembentukan hubungan (jadual), yang menghapuskan pertindihan, memastikan konsistensi yang disimpan dalam pangkalan data, dan mengurangkan kos buruh untuk mengekalkan (memasuki, menyesuaikan) pangkalan data.

E. Codd mengenal pasti tiga bentuk hubungan normal dan mencadangkan mekanisme yang membolehkan sebarang hubungan ditukar kepada bentuk normal ketiga (paling sempurna).

Bentuk normal pertama. Sesuatu hubungan dipanggil dinormalisasi atau dikurangkan kepada bentuk normal pertama jika semua sifatnya adalah mudah (selepas ini tidak boleh dibahagikan). Menukarkan hubungan kepada bentuk normal pertama boleh membawa kepada peningkatan dalam bilangan atribut (medan) hubungan dan perubahan dalam kunci.

Bentuk normal kedua. Untuk mempertimbangkan isu mengurangkan hubungan kepada bentuk normal kedua, adalah perlu untuk memberikan penjelasan untuk konsep seperti pergantungan fungsi dan pergantungan fungsi lengkap.

Butiran deskriptif bagi objek maklumat disambungkan secara logik kepada kunci biasa sambungan ini bersifat pergantungan fungsi butiran.

Pergantungan fungsi butiran ialah pergantungan di mana dalam contoh objek maklumat nilai tertentu atribut utama sepadan dengan hanya satu nilai atribut deskriptif.

Takrif pergantungan fungsi ini membolehkan kita mengenal pasti objek maklumat bebas apabila menganalisis semua perhubungan antara butiran kawasan subjek. Sebagai contoh, pertimbangkan perwakilan grafik kebergantungan fungsi butiran pekerja yang ditunjukkan dalam Rajah 5, di mana butiran utama ditunjukkan oleh asterisk.

Rajah 1 - Perwakilan grafik kebergantungan fungsi butiran

Dalam kes kunci komposit, konsep pergantungan lengkap berfungsi diperkenalkan.

Kebergantungan lengkap atribut bukan kunci secara fungsional ialah setiap atribut bukan kunci secara fungsional bergantung pada kunci, tetapi tidak bergantung secara fungsional pada mana-mana bahagian kunci komposit.

Sesuatu perhubungan akan berada dalam bentuk normal kedua jika ia dalam bentuk normal pertama dan setiap atribut bukan kunci berfungsi bergantung sepenuhnya pada kunci komposit.

Bentuk normal ketiga. Konsep bentuk normal ketiga adalah berdasarkan konsep pergantungan bukan transitif.

Kebergantungan transitif berlaku apabila satu daripada dua atribut deskriptif bergantung pada kunci, dan atribut deskriptif lain bergantung pada atribut deskriptif pertama.

Sesuatu hubungan akan berada dalam bentuk normal ketiga jika ia dalam bentuk normal kedua dan setiap atribut bukan kunci tidak bergantung secara transitif pada kunci primer.

Untuk menghapuskan pergantungan transitif butiran deskriptif, adalah perlu untuk "memisahkan" objek maklumat asal. Akibat pemisahan, beberapa butiran dialih keluar daripada objek maklumat asal dan disertakan dalam objek maklumat lain (mungkin baru dibuat).

Pangkalan data yang dicipta mesti melaksanakan fungsi untuk kepentingan mengautomasikan pengeluaran data tentang organisasi. Ia harus mempunyai antara muka pengguna yang mudah dan intuitif dan mempunyai keperluan sistem minimum.

Matlamat kerja adalah untuk mencipta pangkalan data yang menyediakan:

kemasukan cepat data baharu;

menyimpan dan mencari data yang telah dimasukkan;

Mencetak bilangan laporan peribadi yang diperlukan.

Datanya ialah:

Nama penuh;

Tarikh lahir;

Jawatan dipegang;

Gaji rasmi;

Bilangan hari sebenar bekerja setiap bulan.

Setelah mempertimbangkan tugas yang ditakrifkan di atas, anda boleh mereka bentuk jadual pangkalan data utama.

Untuk melakukan ini, kami akan menggunakan alatan Desktop Pangkalan Data

Dalam persekitaran ini kami akan mencipta semua jadual yang diperlukan untuk pangkalan data yang sedang dibangunkan. Atribut dalam jadual ini ialah:

Nama keluarga, nama pertama, patronimik, tarikh penerimaan, alamat, telefon, syif, ketidakhadiran kerja, kadar, gaji.

Trend pembangunan teknologi maklumat moden membawa kepada peningkatan yang berterusan dalam kerumitan sistem maklumat (IS) yang dicipta dalam pelbagai bidang ekonomi. Projek IP besar moden biasanya dicirikan oleh ciri-ciri berikut:

kerumitan perihalan (sebilangan besar fungsi, proses, elemen data dan perhubungan kompleks di antara mereka), memerlukan pemodelan dan analisis data dan proses yang teliti;

kehadiran satu set komponen (subsistem) yang berinteraksi rapat yang mempunyai tugas tempatan dan matlamat operasi mereka sendiri (contohnya, aplikasi tradisional yang berkaitan dengan pemprosesan transaksi dan menyelesaikan masalah rutin, dan aplikasi pemprosesan analitikal (sokongan keputusan) menggunakan pertanyaan ad hoc pada besar. -data volum);

kekurangan analog langsung, mengehadkan kemungkinan menggunakan sebarang penyelesaian reka bentuk standard dan sistem aplikasi;

keperluan untuk menyepadukan aplikasi sedia ada dan baru dibangunkan;

berfungsi dalam persekitaran heterogen pada beberapa platform perkakasan;

perpecahan dan kepelbagaian kumpulan individu pembangun dari segi tahap kemahiran dan tradisi penggunaan alat tertentu;

tempoh masa yang penting bagi projek, disebabkan, di satu pihak, oleh keupayaan terhad pasukan pembangunan, dan, sebaliknya, oleh skala organisasi pelanggan dan tahap kesediaan jabatan individu yang berbeza-beza untuk pelaksanaan daripada IS.

Untuk kejayaan pelaksanaan projek, objek reka bentuk (IS) mesti terlebih dahulu diterangkan dengan secukupnya, fungsi lengkap dan konsisten dan model maklumat IS mesti dibina. Pengalaman yang diperoleh setakat ini dalam reka bentuk IC menunjukkan bahawa ini adalah kerja yang kompleks secara logik, intensif buruh dan memakan masa yang memerlukan pakar berkelayakan tinggi yang terlibat di dalamnya. Walau bagaimanapun, sehingga baru-baru ini, reka bentuk IS dijalankan terutamanya pada tahap intuitif menggunakan kaedah tidak formal berdasarkan seni, pengalaman praktikal, penilaian pakar dan ujian eksperimen yang mahal tentang kualiti fungsi IS. Di samping itu, dalam proses mencipta dan mengendalikan IS, keperluan maklumat pengguna mungkin berubah atau dijelaskan, yang merumitkan lagi pembangunan dan penyelenggaraan sistem tersebut.

Pada tahun 70-an dan 80-an, apabila membangunkan IS, metodologi struktur digunakan secara meluas, memberikan pembangun kaedah formal yang ketat untuk menerangkan IS dan keputusan teknikal yang dibuat. Ia berdasarkan teknik grafik visual: rajah dan rajah digunakan untuk menerangkan pelbagai jenis model IC. Keterlihatan dan ketelitian alat analisis struktur membenarkan pembangun dan pengguna masa depan sistem untuk mengambil bahagian secara tidak rasmi dalam penciptaannya dari awal lagi, membincangkan dan menyatukan pemahaman tentang penyelesaian teknikal utama. Walau bagaimanapun, penggunaan meluas metodologi ini dan mengikut cadangannya semasa membangunkan IS tertentu agak jarang berlaku, kerana dengan pembangunan tidak automatik (manual) ini boleh dikatakan mustahil. Sememangnya, adalah sangat sukar untuk membangunkan secara manual dan secara grafik mewakili spesifikasi formal sistem yang ketat, menyemaknya untuk kesempurnaan dan konsistensi, dan lebih-lebih lagi mengubahnya. Sekiranya masih mungkin untuk mencipta sistem dokumen projek yang ketat, maka semakannya apabila perubahan besar berlaku adalah mustahil. Pembangunan manual biasanya menimbulkan masalah berikut:

spesifikasi keperluan yang tidak mencukupi;

ketidakupayaan untuk mengesan ralat dalam penyelesaian reka bentuk;

kualiti dokumentasi yang rendah, yang mengurangkan prestasi;

kitaran panjang dan keputusan ujian yang tidak memuaskan.

Sebaliknya, pembangun IS mengikut sejarah sentiasa menjadi yang terakhir digunakan Teknologi komputer untuk meningkatkan kualiti, kebolehpercayaan dan produktiviti dalam kerja mereka sendiri (fenomena "pembuat kasut tanpa but").

Faktor yang disenaraikan menyumbang kepada kemunculan perisian dan alat teknologi kelas khas - alat CASE yang melaksanakan teknologi CASE untuk mencipta dan mengekalkan IS. Istilah CASE (Computer Aided Software Engineering) kini digunakan dalam erti kata yang sangat luas. Maksud asal istilah CASE, terhad kepada isu automasi pembangunan perisian sahaja, kini telah memperoleh makna baharu, meliputi proses membangunkan IS kompleks secara keseluruhan. Kini istilah alat CASE merujuk kepada alat perisian yang menyokong proses mencipta dan mengekalkan IS, termasuk analisis dan perumusan keperluan, reka bentuk perisian aplikasi (aplikasi) dan pangkalan data, penjanaan kod, ujian, dokumentasi, jaminan kualiti, pengurusan konfigurasi dan projek. pengurusan, dan juga proses lain. Alat CASE, bersama perisian dan perkakasan sistem, membentuk persekitaran pembangunan IS yang lengkap.

Kemunculan teknologi CASE dan alat CASE didahului oleh penyelidikan dalam bidang metodologi pengaturcaraan. Pengaturcaraan telah mendapat ciri pendekatan yang sistematik dengan pembangunan dan pelaksanaan bahasa peringkat tinggi, kaedah pengaturcaraan berstruktur dan modular, bahasa reka bentuk dan cara sokongan mereka, bahasa formal dan tidak formal untuk menerangkan keperluan dan spesifikasi sistem, dsb. Di samping itu, kemunculan teknologi CASE difasilitasi oleh faktor-faktor seperti:

penganalisis latihan dan pengaturcara yang menerima konsep pengaturcaraan modular dan berstruktur;

penggunaan yang meluas dan pertumbuhan berterusan dalam prestasi komputer, yang memungkinkan untuk menggunakan cekap alatan grafik dan mengautomasikan kebanyakan peringkat reka bentuk;

pelaksanaan teknologi rangkaian, yang memberi peluang untuk menggabungkan usaha penghibur individu ke dalam satu proses reka bentuk tunggal melalui penggunaan pangkalan data dikongsi yang mengandungi maklumat yang diperlukan tentang projek itu.

Teknologi CASE ialah metodologi reka bentuk IC, serta satu set alat yang membolehkannya dalam bentuk visual.

alat CASE. Ciri umum dan klasifikasi

Alat CASE moden merangkumi pelbagai sokongan untuk pelbagai teknologi reka bentuk IS: daripada alat analisis dan dokumentasi yang mudah kepada alat automasi skala penuh yang meliputi keseluruhan kitaran hayat perisian.

Peringkat pembangunan IS yang paling intensif buruh ialah peringkat analisis dan reka bentuk, di mana alat CASE memastikan kualiti keputusan teknikal yang dibuat dan penyediaan. dokumentasi projek. Dalam kes ini, kaedah persembahan visual maklumat memainkan peranan penting. Ini melibatkan membina rajah struktur atau lain-lain dalam masa nyata, menggunakan palet warna yang pelbagai, dan pemeriksaan hujung ke hujung peraturan sintaksis. Alat pemodelan domain grafik membolehkan pembangun mengkaji secara visual IS sedia ada dan membinanya semula mengikut matlamat dan had sedia ada mereka.

Kategori alatan CASE termasuk kedua-dua sistem yang agak murah untuk komputer peribadi dengan keupayaan yang sangat terhad, dan sistem mahal untuk platform pengkomputeran heterogen dan persekitaran operasi. Oleh itu, pasaran perisian moden mempunyai kira-kira 300 pelbagai alat CASE, yang paling berkuasa digunakan dalam satu cara atau yang lain oleh hampir semua syarikat Barat terkemuka.

Biasanya, alat CASE termasuk mana-mana alat perisian, yang mengautomasikan satu atau satu set proses kitaran hayat perisian dan mempunyai asas berikut ciri ciri:

alatan grafik yang berkuasa untuk menerangkan dan mendokumentasikan IP, menyediakan antara muka yang mudah dengan pembangun dan membangunkan keupayaan kreatifnya;

penyepaduan komponen individu alat CASE, memastikan kawalan ke atas proses pembangunan IS;

penggunaan storan metadata projek (repositori) yang dianjurkan khas.

Alat CASE bersepadu (atau satu set alat yang menyokong kitaran hayat perisian yang lengkap) mengandungi komponen berikut;

repositori yang menjadi asas kepada alat CASE. Ia harus memastikan penyimpanan versi projek dan komponen individunya, penyegerakan maklumat yang diterima daripada pelbagai pembangun semasa pembangunan kumpulan, kawalan metadata untuk kesempurnaan dan ketekalan;

analisis grafik dan alatan reka bentuk yang menyediakan penciptaan dan penyuntingan rajah berkaitan hierarki (DFD, ERD, dll.) yang membentuk model IS;

alat pembangunan aplikasi, termasuk bahasa 4GL dan penjana kod;

alat pengurusan konfigurasi;

alat dokumentasi;

alat ujian;

alat pengurusan projek;

alat kejuruteraan semula.

Semua alat CASE moden boleh dikelaskan terutamanya mengikut jenis dan kategori. Pengelasan mengikut jenis mencerminkan orientasi fungsi alat CASE terhadap proses kitaran hayat tertentu. Pengelasan mengikut kategori menentukan tahap integrasi mengikut fungsi yang dilakukan dan termasuk individu cara tempatan, menyelesaikan tugasan autonomi kecil (alat), satu set alat bersepadu separa yang meliputi kebanyakan peringkat kitaran hayat IS (kit alat) dan alatan bersepadu sepenuhnya yang menyokong keseluruhan kitaran hayat IS dan dipautkan oleh repositori biasa. Di samping itu, alat CASE boleh dikelaskan mengikut kriteria berikut:

metodologi dan model sistem dan pangkalan data yang digunakan;

tahap integrasi dengan DBMS;

platform yang tersedia.

Klasifikasi mengikut jenis pada asasnya bertepatan dengan komposisi komponen alat CASE dan termasuk jenis utama berikut:

alat analisis (Upper CASE), direka untuk membina dan menganalisis model domain (Design/IDEF (Meta Software), BPwin (Logic Works));

alat analisis dan reka bentuk (Middle CASE), menyokong metodologi reka bentuk yang paling biasa dan digunakan untuk mencipta spesifikasi reka bentuk (Vantage Team Builder (Cayenne), Designer/2000 (ORACLE), Silverrun (CSA), PRO-IV (McDonnell Douglas), CASE . Penganalisis (MacroProject)). Output alat tersebut ialah spesifikasi komponen dan antara muka sistem, seni bina sistem, algoritma dan struktur data;

alat reka bentuk pangkalan data yang menyediakan pemodelan data dan penjanaan skema pangkalan data (biasanya pada bahasa SQL) untuk DBMS yang paling biasa. KEPADA ini termasuklah ERwin (Logic Works), S-Designor (SDP) dan Pereka Pangkalan Data (ORACLE). Alat reka bentuk pangkalan data juga tersedia dalam alat Vantage Team Builder, Designer/2000, Silverrun dan PRO-IV CASE;

alat pembangunan aplikasi. Ini termasuk alatan 4GL (Uniface (Compuware), JAM (JYACC), PowerBuilder (Sybase), Developer/2000 (ORACLE), New Era (Informix), SQL Windows (Gupta), Delphi (Borland), dll.) dan kod penjana termasuk dalam Vantage Team Builder, PRO-IV dan sebahagiannya dalam Silverrun;

alat kejuruteraan semula yang menyediakan analisis kod program dan skema pangkalan data dan penjanaan berdasarkannya pelbagai model dan spesifikasi reka bentuk. Analisis skema pangkalan data dan alat penjanaan ERD disertakan dalam Vantage Team Builder, PRO-IV, Silverrun, Designer/2000, ERwin dan S-Designor. Dalam bidang analisis kod program, yang paling banyak digunakan ialah alat CASE berorientasikan objek yang menyediakan kejuruteraan semula program dalam C++ (Rational Rose (Rational Software), Object Team (Cayenne)).

Jenis bantu termasuk:

alat perancangan dan pengurusan projek (SE Companion, Projek Microsoft dan lain-lain);

alat pengurusan konfigurasi (PVCS (Intersolv));

alat ujian (Kerja Berkualiti (Perisian Segue));

alat dokumentasi (SoDA (Rational Software)).

Hari ini, pasaran perisian Rusia mempunyai alat CASE yang paling maju berikut:

Pembina Pasukan Vantage (Westmount I-CASE);

Pereka/2000;

Silverrun;

ERwin+BPwin;

S-Designor;

KES.Penganalisis.

Selain itu, sistem yang baharu kepada pengguna domestik sentiasa muncul di pasaran (contohnya, CASE /4/0, PRO-IV, System Architect, Visible Analyst Workbench, EasyCASE), serta versi baharu dan pengubahsuaian yang disenaraikan. sistem.

1. Asas metodologi reka bentuk IS

1.1. Kitaran hayat perisian IS

Salah satu konsep asas metodologi reka bentuk IS ialah konsep kitaran hayat perisiannya (kitaran hayat perisian). Kitaran hayat perisian ialah proses berterusan yang bermula dari saat keputusan dibuat tentang keperluan untuk penciptaannya dan berakhir pada saat penarikan sepenuhnya daripada perkhidmatan.

Dokumen kawal selia utama yang mengawal selia kitaran hayat perisian ialah standard antarabangsa ISO/IEC 12207 (ISO - International Organization of Standardization, IEC - International Electrotechnical Commission). Ia mentakrifkan struktur kitaran hayat yang mengandungi proses, aktiviti dan tugasan yang mesti dilakukan semasa penciptaan perisian.

Struktur kitaran hayat perisian mengikut piawaian ISO/IEC 12207 adalah berdasarkan tiga kumpulan proses:

proses utama kitaran hayat perisian (pembelian, penghantaran, pembangunan, operasi, sokongan);

proses tambahan yang memastikan pelaksanaan proses utama (dokumentasi, pengurusan konfigurasi, jaminan kualiti, pengesahan, pensijilan, penilaian, audit, penyelesaian masalah);

proses organisasi (pengurusan projek, penciptaan infrastruktur projek, definisi, penilaian dan penambahbaikan kitaran hayat itu sendiri, latihan).

Pembangunan merangkumi semua kerja untuk mencipta perisian dan komponennya mengikut keperluan yang ditetapkan, termasuk penyediaan reka bentuk dan dokumentasi operasi, penyediaan bahan yang diperlukan untuk menguji kefungsian dan kualiti produk perisian yang sesuai, bahan yang diperlukan untuk menganjurkan latihan kakitangan, dsb. Pembangunan perisian biasanya termasuk analisis, reka bentuk dan pelaksanaan (pengaturcaraan).

Operasi termasuk kerja untuk meletakkan komponen perisian beroperasi, termasuk mengkonfigurasi pangkalan data dan stesen kerja pengguna, menyediakan dokumentasi operasi, menjalankan latihan kakitangan, dsb., dan operasi langsung, termasuk penyetempatan masalah dan menghapuskan punca kejadiannya, pengubahsuaian perisian dalam peraturan yang ditetapkan, penyediaan cadangan untuk penambahbaikan, pembangunan dan pemodenan sistem.

Pengurusan projek dikaitkan dengan isu perancangan dan penyusunan kerja, mewujudkan pasukan pembangunan dan memantau masa dan kualiti kerja yang dilakukan. Sokongan teknikal dan organisasi untuk projek termasuk pemilihan kaedah dan alat untuk pelaksanaan projek, penentuan kaedah untuk menerangkan keadaan pembangunan pertengahan, pembangunan kaedah dan alat untuk ujian perisian, latihan kakitangan, dsb. Memastikan kualiti projek dikaitkan dengan masalah pengesahan perisian, pengesahan dan ujian. Pengesahan ialah proses untuk menentukan sama ada keadaan semasa pembangunan yang dicapai pada peringkat tertentu memenuhi keperluan peringkat tersebut. Pengesahan membolehkan anda menilai pematuhan parameter pembangunan dengan keperluan asal. Pengesahan bertindih dengan ujian, yang berkenaan dengan mengenal pasti perbezaan antara keputusan sebenar dan jangkaan dan menilai sama ada ciri perisian memenuhi keperluan asal. Dalam proses pelaksanaan projek, tempat penting diduduki oleh isu-isu pengenalan, penerangan dan kawalan konfigurasi komponen individu dan keseluruhan sistem secara keseluruhan.

Pengurusan konfigurasi ialah salah satu proses tambahan yang menyokong proses utama kitaran hayat perisian, terutamanya proses pembangunan dan penyelenggaraan perisian. Apabila mencipta projek IS kompleks yang terdiri daripada banyak komponen, setiap satunya mungkin mempunyai jenis atau versi, masalah timbul untuk mengambil kira sambungan dan fungsi mereka, mewujudkan struktur bersatu dan memastikan pembangunan keseluruhan sistem. Pengurusan konfigurasi membolehkan anda mengatur, mengambil kira dan mengawal perubahan perisian secara sistematik pada semua peringkat kitaran hayat. Prinsip am dan cadangan untuk perakaunan konfigurasi, perancangan dan pengurusan konfigurasi perisian ditunjukkan dalam draf standard ISO 12207-2.

Setiap proses dicirikan oleh tugas dan kaedah tertentu untuk menyelesaikannya, data awal yang diperoleh pada peringkat sebelumnya, dan keputusan. Hasil analisis, khususnya, adalah model berfungsi, model maklumat dan gambar rajah yang sepadan. Kitaran hayat perisian adalah bersifat berulang: keputusan peringkat seterusnya sering menyebabkan perubahan dalam penyelesaian reka bentuk yang dibangunkan pada peringkat awal.

2. Pendekatan struktur kepada reka bentuk IS CASE bermaksud

2.1. Intipati pendekatan struktur

Intipati pendekatan struktur untuk pembangunan IS terletak pada penguraiannya (pecahan) kepada fungsi automatik: sistem dibahagikan kepada subsistem berfungsi, yang seterusnya dibahagikan kepada subfungsi, dibahagikan kepada tugas, dan sebagainya. Proses pembahagian diteruskan ke prosedur tertentu. Pada masa yang sama, sistem automatik mengekalkan pandangan holistik di mana semua komponen saling berkaitan. Apabila membangunkan sistem "bottom-up" daripada tugas individu kepada keseluruhan sistem, integriti hilang, dan masalah timbul dalam sambungan maklumat komponen individu.

Semua metodologi pendekatan struktur yang paling biasa adalah berdasarkan beberapa prinsip umum. sebagai dua prinsip asas berikut digunakan:

prinsip "bahagi dan takluk" - prinsip menyelesaikan masalah yang kompleks dengan memecahkannya kepada banyak masalah bebas yang lebih kecil yang mudah difahami dan diselesaikan;

prinsip susunan hierarki ialah prinsip penyusunan komponen sesuatu masalah ke dalam struktur pokok hierarki dengan penambahan butiran baharu pada setiap peringkat.

Menyerlahkan dua prinsip asas tidak bermakna bahawa prinsip yang selebihnya adalah sekunder, kerana mengabaikan mana-mana daripadanya boleh membawa kepada akibat yang tidak dapat diramalkan (termasuk kegagalan keseluruhan projek). Yang utama daripada prinsip ini adalah seperti berikut:

prinsip abstraksi - adalah untuk menyerlahkan aspek penting sistem dan abstrak daripada yang tidak penting;

prinsip pemformalan - terletak pada keperluan untuk pendekatan metodologi yang ketat untuk menyelesaikan masalah;

prinsip ketekalan - terletak pada kesahihan dan ketekalan unsur;

Prinsip penstrukturan data ialah data harus berstruktur dan teratur secara hierarki.

Analisis struktur terutamanya menggunakan dua kumpulan alat untuk menggambarkan fungsi yang dilakukan oleh sistem dan hubungan antara data. Setiap kumpulan dana sepadan jenis tertentu model (rajah), yang paling biasa adalah yang berikut:

model SADT (Analisis Berstruktur dan Teknik Reka Bentuk) dan gambar rajah berfungsi yang sepadan (subseksyen 2.2);

DFD (Data Flow Diagrams) gambar rajah aliran data (subseksyen 2.3);

ERD (Rajah Perhubungan Entiti) rajah perhubungan entiti (subseksyen 2.4).

Pada peringkat reka bentuk IS, model dikembangkan, diperhalusi dan ditambah dengan gambar rajah yang mencerminkan struktur perisian: seni bina perisian, gambar rajah blok program dan gambar rajah bentuk skrin.

Model yang disenaraikan bersama-sama memberikan penerangan lengkap tentang sistem maklumat, tidak kira sama ada ia sedia ada atau baru dibangunkan. Komposisi gambar rajah dalam setiap kes tertentu bergantung pada kesempurnaan penerangan sistem yang diperlukan.

2.2. Metodologi pemodelan fungsional SADT ( IDEF 0)

Metodologi SADT telah dibangunkan oleh Douglas Ross. Atas asasnya, khususnya, metodologi IDEF0 (Icam DEFinition) yang terkenal telah dibangunkan, yang merupakan bahagian utama program ICAM (Integration of Computer and Industrial Technologies), yang dimulakan oleh Tentera Udara AS.

Metodologi SADT ialah satu set kaedah, peraturan dan prosedur yang direka bentuk untuk membina model fungsi objek dalam mana-mana kawasan subjek. Model fungsi SADT mencerminkan struktur fungsi objek, i.e. tindakan yang dilakukannya dan kaitan antara tindakan ini. Elemen utama metodologi ini adalah berdasarkan konsep berikut:

perwakilan grafik pemodelan blok. Grafik blok dan arka gambarajah SADT memaparkan fungsi sebagai blok, dan antara muka input/output masing-masing diwakili oleh arka yang memasuki dan meninggalkan blok. Interaksi blok antara satu sama lain diterangkan oleh arka antara muka yang menyatakan "kekangan", yang seterusnya menentukan bila dan bagaimana fungsi dilakukan dan dikawal;

ketelitian dan ketepatan. Pelaksanaan peraturan SADT memerlukan ketelitian dan ketepatan yang mencukupi tanpa mengenakan sekatan yang tidak wajar terhadap tindakan penganalisis. Peraturan SADT termasuk:

mengehadkan bilangan blok pada setiap tahap penguraian (peraturan 3-6 blok);

ketersambungan gambar rajah (nombor blok);

keunikan label dan nama (tiada nama pendua);

peraturan sintaksis untuk grafik (blok dan arka);

pengasingan input dan kawalan (peraturan untuk menentukan peranan data).

pemisahan organisasi daripada fungsi, i.e. menghapuskan pengaruh struktur organisasi ke atas model berfungsi.

Metodologi SADT boleh digunakan untuk memodelkan pelbagai sistem dan mengenal pasti keperluan dan fungsi, dan kemudian mereka bentuk sistem yang memenuhi keperluan tersebut dan melaksanakan fungsi tersebut. Untuk sistem sedia ada, SADT boleh digunakan untuk menganalisis fungsi yang dilakukan oleh sistem dan untuk menunjukkan mekanisme yang ia dilaksanakan.

2.2.1. Komposisi model berfungsi

Hasil daripada mengaplikasikan metodologi SADT ialah model yang terdiri daripada gambar rajah, serpihan teks dan glosari yang mempunyai pautan antara satu sama lain. Gambar rajah ialah komponen utama model; semua fungsi dan antara muka IS dibentangkan padanya sebagai blok dan lengkok. Lokasi di mana arka bersambung ke blok menentukan jenis antara muka. Maklumat kawalan memasuki blok di bahagian atas, manakala maklumat yang sedang diproses ditunjukkan di sebelah kiri blok dan hasil output ditunjukkan di sebelah kanan. Mekanisme (orang atau sistem automatik), yang menjalankan operasi, diwakili oleh arka yang memasuki blok dari bawah (Rajah 2.1).

Salah satu ciri terpenting metodologi SADT ialah pengenalan secara beransur-ansur tahap perincian yang lebih besar dan lebih besar apabila gambar rajah yang mewakili model dicipta.

nasi. 2.1. Arka blok dan antara muka berfungsi

Rajah 2.2, yang menunjukkan empat rajah dan hubungannya, menunjukkan struktur model SADT. Setiap komponen model boleh diuraikan menjadi gambar rajah yang berbeza. Setiap rajah menggambarkan "struktur dalaman" blok dalam rajah induknya.

2.2.2. Hierarki Rajah

Pembinaan model SADT bermula dengan perwakilan keseluruhan sistem dalam bentuk komponen paling mudah - satu blok dan lengkok yang menggambarkan antara muka dengan fungsi di luar sistem. Oleh kerana satu blok mewakili keseluruhan sistem secara keseluruhan, nama yang dinyatakan dalam blok adalah generik. Ini juga berlaku untuk arka antara muka - mereka juga mewakili set lengkap antara muka luaran sistem secara keseluruhan.

Blok yang mewakili sistem sebagai modul tunggal kemudiannya diperincikan dalam rajah lain menggunakan beberapa blok yang disambungkan oleh arka antara muka. Blok ini mewakili subfungsi utama fungsi asal. Penguraian ini mendedahkan satu set lengkap subfungsi, setiap satunya diwakili sebagai blok, sempadannya ditakrifkan oleh arka antara muka. Setiap subfungsi ini boleh diuraikan dengan cara yang sama untuk memberikan perwakilan yang lebih terperinci.

Dalam semua kes, setiap subfungsi hanya boleh mengandungi unsur-unsur yang disertakan dalam fungsi asal. Di samping itu, model tidak boleh meninggalkan sebarang elemen, iaitu, seperti yang telah dinyatakan, blok induk dan antara mukanya menyediakan konteks. Tiada apa-apa yang boleh ditambah kepadanya, dan tiada apa yang boleh dikeluarkan daripadanya.

Model SADT ialah satu siri gambar rajah dengan dokumentasi yang disertakan yang terurai objek kompleks menjadi komponen, yang dibentangkan dalam bentuk blok. Butiran setiap blok utama ditunjukkan sebagai kotak dalam rajah yang lain. Setiap rajah terperinci ialah penguraian blok daripada rajah yang lebih umum. Pada setiap langkah penguraian, rajah yang lebih umum dipanggil rajah induk rajah yang lebih terperinci.

Arka masuk dan keluar blok dalam gambar rajah tingkat atas, adalah sama dengan lengkok yang disertakan dalam rajah peringkat bawah dan keluar daripadanya, kerana blok dan gambar rajah mewakili bahagian sistem yang sama.

nasi. 2.2. Struktur model SADT. Penguraian gambar rajah

Rajah 2.3 - 2.5 menunjukkan pelbagai pilihan untuk melaksanakan fungsi dan menyambungkan lengkok ke blok.

nasi. 2.3. Pelaksanaan serentak

nasi. 2.4. Pematuhan mestilah lengkap dan konsisten

Sesetengah lengkok disambungkan ke blok rajah di kedua-dua hujung, manakala yang lain mempunyai satu hujung yang tidak disambungkan. Arka tidak bersambung sepadan dengan input, kawalan dan output blok induk. Sumber atau destinasi lengkok sempadan ini hanya boleh didapati dalam rajah induk. Hujung yang tidak disambungkan mesti sepadan dengan lengkok pada rajah asal. Semua lengkok sempadan mesti diteruskan pada rajah induk supaya ia menjadi lengkap dan konsisten.

Gambar rajah SADT tidak secara eksplisit menunjukkan sama ada urutan atau masa. Maklum balas, lelaran, proses berterusan dan fungsi bertindih (masa) boleh digambarkan menggunakan arka. Maklum balas boleh dalam bentuk komen, teguran, pembetulan, dll. (Rajah 2.5).

nasi. 2.5. Contoh maklum balas

Seperti yang dinyatakan, mekanisme (arka di bahagian bawah) menunjukkan cara untuk menjalankan fungsi. Mekanisme ini boleh menjadi seseorang, komputer atau mana-mana peranti lain yang membantu melaksanakan fungsi tertentu (Rajah 2.6).

nasi. 2.6. Contoh mekanisme

Setiap blok pada rajah mempunyai nombornya sendiri. Blok mana-mana rajah boleh diterangkan dengan lebih lanjut oleh rajah peringkat rendah, yang seterusnya boleh diperincikan lagi dengan bilangan rajah yang diperlukan. Oleh itu, hierarki gambar rajah terbentuk.

Nombor carta digunakan untuk menunjukkan kedudukan mana-mana carta atau blok dalam hierarki. Sebagai contoh, A21 ialah rajah yang memperincikan blok 1 dalam rajah A2. Begitu juga, butiran A2 blok 2 dalam rajah A0, yang merupakan rajah paling atas model. Rajah 2.7 menunjukkan pokok rajah biasa.

nasi. 2.7. Hierarki gambar rajah

2.2.3. Jenis sambungan antara fungsi

Salah satu perkara penting apabila mereka bentuk IS menggunakan metodologi SADT ialah ketekalan tepat jenis sambungan antara fungsi. Dibezakan oleh sekurang-kurangnya tujuh jenis pengikatan:

Jenis komunikasi	Kepentingan relatif
rawak
Logik
Sementara
Prosedur
Komunikasi
Berurutan
Berfungsi

Di bawah, setiap jenis komunikasi ditakrifkan secara ringkas dan digambarkan menggunakan contoh biasa daripada SADT.

(0) Jenis sambungan rawak: paling tidak diingini.

Kesambungan rawak berlaku apabila terdapat sedikit atau tiada sambungan khusus antara ciri. Ini merujuk kepada situasi di mana nama data pada lengkok SADT dalam rajah yang sama mempunyai hubungan yang sedikit antara satu sama lain. Versi ekstrem kes ini ditunjukkan dalam Rajah 2.8.

nasi. 2.8. Ketersambungan Rawak

(1) Jenis sambungan logik.Gandingan logik berlaku apabila data dan fungsi disatukan kerana ia termasuk dalam kelas biasa atau set elemen, tetapi hubungan fungsi yang diperlukan antara mereka tidak ditemui.

(2) Jenis sambungan temporal.Elemen berkaitan masa timbul kerana ia mewakili fungsi yang berkaitan dalam masa, apabila data digunakan secara serentak atau fungsi didayakan secara selari dan bukannya secara berurutan.

(3) Jenis koheren prosedur.Elemen berkaitan prosedur kelihatan dikumpulkan bersama kerana ia dilaksanakan semasa bahagian kitaran atau proses yang sama. Contoh rajah berkaitan prosedur ditunjukkan dalam Rajah 2.9.

nasi. 2.9. Kesepaduan prosedur

(4) Jenis sambungan komunikasi.Gambar rajah menunjukkan hubungan komunikasi di mana blok dikumpulkan kerana ia menggunakan input yang sama dan/atau menghasilkan output yang sama (Rajah 2.10).

(5) Jenis sambungan berurutan.Dalam rajah berjujukan, keluaran satu fungsi berfungsi sebagai input kepada fungsi seterusnya. Hubungan antara unsur-unsur dalam rajah adalah lebih rapat daripada pada tahap sambungan yang dibincangkan di atas, kerana kebergantungan sebab dan akibat dimodelkan (Rajah 2.11).

(6) Jenis sambungan berfungsi.Gambar rajah menggambarkan ketersambungan fungsi yang lengkap, dengan adanya pergantungan sepenuhnya satu fungsi pada yang lain. Gambar rajah yang berfungsi semata-mata tidak mengandungi unsur asing yang tergolong dalam jenis sambungan yang berurutan atau lebih lemah. Satu cara untuk mentakrifkan rajah berkaitan fungsi adalah dengan mempertimbangkan dua blok yang disambungkan melalui lengkok kawalan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.12.

nasi. 2.10. Kesalinghubungan komunikasi

nasi. 2.11. Kesambungan bersiri

Rajah 13. Gambar rajah fungsi penciptaan dan pengubahsuaian reka bentuk produk (peringkat kedua)

Untuk kebolehbacaan, adalah disyorkan untuk mengehadkan bilangan blok dalam rajah kepada tiga hingga enam. Had atas memaksa penguraian; had bawah memastikan terdapat perincian yang mencukupi dalam rajah untuk mewajarkan penciptaannya. Adalah wajar bahawa bilangan lengkok antara muka yang menghampiri atau terpancar dari sisi blok tidak melebihi 4.

Kaedah IDEF 0 menganggap kerja berkumpulanpada projek atau projek. Kumpulan yang terdiri daripada pelbagai pakar menemu bual individu yang cekap dan membina model kasar. Model ini dibincangkan oleh pakar perusahaan, dikritik secara bertulis dan dipindahkan kepada pasukan pembangunan. Kitaran ini berterusan sehingga pembangun dan pengulas mendapat pendapat yang sama. Seterusnya, model itu diluluskan dan digunakan secara rasmi (contohnya, untuk menyusun semula fungsi sistem).

Salah satu kelebihan kaedah IDEF 0 ialah ia abstrak daripadastruktur organisasi kemudahandan menganalisis fungsinya. Ini membolehkan, selepas membina model, melihat struktur organisasi yang melaksanakan fungsi ini dari sudut kesempurnaannya, untuk mengenal pasti fungsi yang serupa atau pertindihan mereka dan memberi cadangan untuk menyusun semula sistem.

Jika kita menggunakan istilah "proses perniagaan", maka kita boleh mengatakan bahawa kaedah IDEF 0 membenarkan pengenalanproses perniagaan, pertimbangkan fungsi perusahaan "sebagaimana adanya" dan, berdasarkan analisis mereka, buat cadangan "seperti yang sepatutnya", iaitu, melihat semula kerja perusahaan, menjelaskan tanggungjawab pekerja, menilai kecekapan penggunaan sumber, lihat kelemahan yang tersembunyi dengan mahir dalam struktur organisasi biasa. Oleh itu, mengenal pasti, menganalisis dan membuat perubahan kepada proses perniagaan boleh digunakan untuk meningkatkan kecekapan sesebuah perusahaan.

Sejak pengenalan istilah "proses perniagaan," beberapa teknik untuk menambah baik proses perniagaan telah muncul. Yang paling popular ialah kejuruteraan semula proses perniagaan perusahaan, yang membayangkan pemikiran semula asas dan reka bentuk semula proses perniagaan perusahaan. Mengenal pasti, menganalisis dan mereka bentuk semula proses ini adalah kandungan metodologi yang dicadangkan. Skim umum Metodologi untuk menganalisis dan merekayasa semula proses perniagaan perusahaan adalah seperti berikut (lihat Rajah 12):

Pengumpulan maklumat mengenai perusahaan;

• pengenalpastian proses perniagaan perusahaan dan penciptaan model berfungsi proses perniagaan perusahaan;
• analisis dan kemungkinan kejuruteraan semula proses perniagaan perusahaan.

Untuk analisis pengagihan kosKaedah ABC berdasarkan IDEF0 digunakan. Kaedah ABC adalah berdasarkan fakta bahawa prestasi setiap fungsi dalam operasi perusahaan mempunyai kos tertentu, iaitu, ia menyumbang kepada kemunculan kos. ABC adalah serupa dengan konsep FSA - analisis kos fungsian. Menggunakan kaedah ABC, kos melaksanakan keseluruhan proses atau fungsi berasingan, kos produk pada output proses dikira, dan sumber kos utama dikenal pasti. Kos untuk melaksanakan fungsi terurai ditakrifkan sebagai jumlah kos untuk melaksanakan semua unsur konstituen dalam fungsi ini.

Penggunaan kaedah ABC membolehkan anda mendapatkan anggaran kuantitatif proses yang diperlukan untuk menilai beberapa pilihan. Tidak seperti perakaunan tradisional, yang terutamanya mengambil kira kos langsung (perakaunan kos tidak langsung adalah kompleks, tetapi dalam beberapa kes perlu), kaedah ABC membolehkan anda mengambil kira pelbagai faktor yang mempengaruhi pembentukan kos perusahaan.

Untuk membina model berfungsi, dicadangkan untuk memilih KES -Reka bentuk/pakej IDEF , memandangkan sebagai tambahan kepada keupayaan untuk mencipta model berfungsi, pakej ini mengandungi mekanisme ABC terbina dalam untuk mengira kos melaksanakan fungsi, yang membolehkan anda menganalisis proses perniagaan dan komponennya. Setiap jenis sumber yang digunakan (diproses) oleh fungsi, serta mekanisme yang melaksanakan fungsi, menambah nilai kepada fungsi ini, sambil mengambil kira elemen kos yang diabaikan dalam persembahan biasa perusahaan sebagai satu set struktur organisasi . Akibatnya, setiap fungsi h model IDEF0 boleh dikaitkan dengan nilai kos untuk melaksanakan fungsi ini Ex(h).

Rajah 14. Skim am metodologi untuk menganalisis dan merekayasa semula proses perniagaan perusahaan

Menggabungkan kaedah IDEF0 dan ABC (Rajah 14) membolehkan kami menyelesaikan salah satu tugas yang paling penting - analisis kesempurnaan fungsi sistem dan kemungkinan penambahbaikannya, yang tidak begitu wujud dalam kaedah dan piawaian lain.Menyambung kaedah ABC membolehkan anda membandingkan struktur sedia ada (sebagaimana adanya) dengan struktur rasional (seperti yang sepatutnya), kerana fungsi yang sama boleh dilaksanakan oleh struktur yang berbeza (contohnya, anda boleh menggabungkan bahagian yang melaksanakan fungsi yang serupa dengan perbezaan yang tidak ketara atau beban yang rendah).

Contoh binaan fModel fungsian proses penciptaan CAD ditunjukkan dalam Rajah 15...18.

Rajah 15. Model fungsional proses penciptaan CAD (permulaan).
IDEF 0-rajah tahap pertama.

Rajah 16. IDEF 0-carta tinjauan perusahaan.

Rajah 17. IDEF 0-rajah reka bentuk CAD.

Rajah 18. IDEF 0-rajah pelaksanaan projek CAD.

2.3. Memodelkan aliran data (model proses DFD, IDEF standard 1)

Metodologi ini (metodologi Gane/Sarson) adalah berdasarkan pembinaan model IS yang dianalisis - direka atau sebenarnya sedia ada. Selaras dengan metodologi, model sistem ditakrifkan sebagai hierarki gambar rajah aliran data (DFD atau DFD), menerangkan proses tak segerak untuk mengubah maklumat daripada inputnya ke dalam sistem kepada penghantarannya kepada pengguna. Gambar rajah peringkat atas hierarki (rajah konteks) mentakrifkan proses atau subsistem utama IS dengan input dan output luaran. Ia diperincikan menggunakan gambar rajah peringkat bawah. Penguraian ini berterusan, mewujudkan hierarki pelbagai peringkat rajah, sehingga tahap penguraian sedemikian dicapai di mana proses menjadi asas dan adalah mustahil untuk memperincikannya dengan lebih lanjut.

Kaedah pemodelan IDEF1maklumat mengalir dalam sistem,membolehkan anda memaparkan struktur sistem, iaitu elemennya (entiti), sifatnya (atribut) dan hubungan (hubungan) antara mereka. Maklumat terperinci yang diperoleh semasa proses pemodelan membolehkan kami mengenal pasti kesesakan dalam objek yang dianalisis dan merupakan asas untuk membuat keputusan untuk menambah baik struktur sistem dan aliran maklumat, dan melaksanakan dasar pengurusan maklumat yang betul.

Sumber maklumat (entiti luaran) menjana aliran maklumat (aliran data) yang memindahkan maklumat kepada subsistem atau proses. Mereka, seterusnya, mengubah maklumat dan menjana aliran baharu yang memindahkan maklumat kepada proses atau subsistem lain, peranti storan data atau entiti luaran - pengguna maklumat. Oleh itu, komponen utama rajah aliran data ialah:

entiti luar;

sistem/subsistem;

proses;

peranti penyimpanan data;

aliran data.

2.3.1. Entiti Luar

Entiti luaran ialah objek material atau individu, mewakili sumber atau penerima maklumat, contohnya, pelanggan, kakitangan, pembekal, pelanggan, gudang. Mentakrifkan objek atau sistem sebagai entiti luaran menunjukkan bahawa ia berada di luar sempadan IS yang dianalisis. Semasa proses analisis, beberapa entiti luaran boleh dipindahkan ke dalam rajah IS yang dianalisis, jika perlu, atau, sebaliknya, sebahagian daripada proses IS boleh dialihkan ke luar rajah dan dibentangkan sebagai entiti luaran.

Entiti luaran ditunjukkan oleh segi empat sama (Rajah 2.13), terletak seolah-olah "di atas" rajah dan memberikan bayang padanya, supaya simbol ini boleh dibezakan daripada sebutan lain:

nasi. 2.13. Entiti Luar

2.3.2. Sistem dan subsistem

Apabila membina model IS kompleks, ia boleh dibentangkan dalam bentuk yang paling umum pada apa yang dipanggil rajah konteks dalam bentuk satu sistem sebagai satu keseluruhan, atau ia boleh diuraikan kepada beberapa subsistem.

Subsistem (atau sistem) pada rajah konteks digambarkan seperti berikut (Rajah 2.14).

nasi. 2.14. Subsistem

Nombor subsistem berfungsi untuk mengenal pastinya. Dalam medan nama, masukkan nama subsistem dalam bentuk ayat dengan subjek dan takrifan dan tambahan yang sepadan.

2.3.3. Proses

Prosesnya ialah transformasi aliran data input kepada aliran keluaran mengikut algoritma tertentu. Secara fizikal, proses itu boleh dilaksanakan dalam pelbagai cara: ia boleh menjadi bahagian organisasi (jabatan) yang memproses dokumen input dan mengeluarkan laporan, program, peranti logik yang dilaksanakan perkakasan, dsb.

Proses dalam rajah aliran data digambarkan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.15.

nasi. 2.15. Proses

Nombor proses berfungsi untuk mengenal pastinya. Dalam medan nama, masukkan nama proses dalam bentuk ayat dengan kata kerja aktif dan tidak jelas dalam bentuk tak tentu (kira, kira, semak, tentukan, cipta, terima), diikuti dengan kata nama dalam kes akusatif, untuk contoh:

"Masukkan maklumat pelanggan";

"Berikan maklumat tentang perbelanjaan semasa";

"Periksa kelayakan kredit pelanggan."

Menggunakan kata kerja seperti "proses", "naik taraf" atau "edit" biasanya bermaksud proses itu tidak difahami dengan cukup mendalam dan memerlukan analisis lanjut.

Maklumat dalam medan pelaksanaan fizikal menunjukkan unit organisasi, program atau peranti perkakasan yang sedang melaksanakan proses tersebut.

2.3.4. Simpanan data

Pemacu data ialah peranti abstrak untuk menyimpan maklumat yang boleh diletakkan dalam pemacu pada bila-bila masa dan diambil selepas beberapa ketika, dan kaedah meletakkan dan mendapatkan semula boleh menjadi apa-apa.

Peranti storan data boleh dilaksanakan secara fizikal dalam bentuk mikrofiche, kotak dalam kabinet fail, meja dalam memori capaian rawak, failkan ke media magnetik dan lain-lain. Penyimpanan data dalam rajah aliran data digambarkan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.16.

nasi. 2.16. Simpanan data

Peranti storan data dikenal pasti dengan huruf "D" dan nombor arbitrari. Nama pemacu dipilih untuk menjadi paling bermaklumat untuk pereka bentuk.

Peranti storan data, secara amnya, ialah prototaip pangkalan data masa hadapan, dan perihalan data yang disimpan di dalamnya mesti dikaitkan dengan model maklumat.

2.3.5. Aliran Data

Aliran data mentakrifkan maklumat yang dihantar melalui beberapa sambungan dari sumber ke destinasi. Aliran data sebenar boleh menjadi maklumat yang dihantar melalui kabel antara dua peranti, surat yang dihantar melalui mel, pita magnetik atau cakera liut yang dipindahkan dari satu komputer ke komputer lain, dsb.

Aliran data dalam rajah diwakili oleh garis yang berakhir dengan anak panah, yang menunjukkan arah aliran (Rajah 2.17). Setiap aliran data mempunyai nama yang mencerminkan kandungannya.

nasi. 2.17. Aliran data

2.3.6. Membina Hierarki Rajah Aliran Data

Langkah pertama dalam membina hierarki DPD ialah membina gambar rajah konteks. Biasanya, apabila mereka bentuk IC yang agak mudah, gambar rajah konteks tunggal dibina dengan topologi bintang, di tengah-tengahnya adalah proses utama yang dipanggil, disambungkan kepada sinki dan sumber maklumat yang melaluinya pengguna dan sistem luaran lain berinteraksi dengan sistem.

Jika untuk sistem yang kompleks Jika anda mengehadkan diri anda kepada satu rajah konteks, maka ia akan mengandungi terlalu banyak sumber dan penerima maklumat yang sukar untuk disusun pada helaian kertas bersaiz normal, dan sebagai tambahan, satu proses utama tidak mendedahkan struktur sistem teragih. Tanda-tanda kerumitan (dari segi konteks) mungkin termasuk:

kehadiran sebilangan besar entiti luaran (sepuluh atau lebih);

sifat teragih sistem;

kepelbagaian fungsi sistem dengan pengelompokan fungsi yang telah ditetapkan atau dikenal pasti ke dalam subsistem yang berasingan.

Untuk IS kompleks, hierarki gambar rajah konteks dibina. Pada masa yang sama, rajah konteks peringkat atas tidak mengandungi satu proses utama, tetapi satu set subsistem yang disambungkan oleh aliran data. Tahap rajah konteks seterusnya memperincikan konteks dan struktur subsistem.

Hierarki gambar rajah konteks menentukan interaksi subsistem fungsi utama IS yang direka bentuk di antara mereka sendiri dan dengan aliran data input dan output luaran dan objek luaran (sumber dan penerima maklumat) yang mana IS berinteraksi.

Pembangunan gambar rajah konteks menyelesaikan masalah mentakrifkan struktur fungsi IS secara ketat pada peringkat terawal reka bentuknya, yang amat penting untuk sistem pelbagai fungsi yang kompleks dalam pembangunan yang melibatkan organisasi dan pasukan pembangunan yang berbeza.

Selepas membina rajah konteks, model yang terhasil hendaklah disemak untuk kesempurnaan data awal tentang objek sistem dan pengasingan objek (ketiadaan sambungan maklumat dengan objek lain).

Bagi setiap subsistem yang terdapat pada rajah konteks, ia diperincikan menggunakan DPD. Setiap proses pada DPD, seterusnya, boleh diperincikan menggunakan DPD atau spesifikasi mini. Semasa membuat perincian, peraturan berikut mesti dipatuhi:

peraturan pengimbangan - bermakna apabila memperincikan subsistem atau proses, gambarajah perincian sebagai sumber/penerima data luaran hanya boleh mempunyai komponen tersebut (subsistem, proses, entiti luaran, peranti storan data) yang mana subsistem atau proses terperinci pada rajah induk mempunyai sambungan maklumat;

peraturan penomboran - bermakna apabila memperincikan proses, penomboran hierarki mereka mesti dikekalkan. Sebagai contoh, proses yang memperincikan proses nombor 12 diberikan nombor 12.1, 12.2, 12.3, dsb.

Spesifikasi mini (penerangan logik proses) harus merumuskan fungsi utamanya sedemikian rupa sehingga pada masa akan datang pakar yang melaksanakan projek itu akan dapat melaksanakannya atau membangunkan program yang sesuai.

Spesifikasi mini ialah bahagian atas terakhir dalam hierarki DPD. Keputusan untuk melengkapkan proses memperincikan dan menggunakan spesifikasi mini dibuat oleh penganalisis berdasarkan kriteria berikut:

proses mempunyai bilangan aliran data input dan output yang agak kecil (2-3 aliran);

keupayaan untuk menerangkan transformasi data melalui proses dalam bentuk algoritma berjujukan;

proses melaksanakan fungsi logik tunggal untuk menukar maklumat input kepada maklumat output;

keupayaan untuk menerangkan logik proses menggunakan spesifikasi mini kecil (tidak lebih daripada 20-30 baris).

Apabila membina hierarki DPD, anda harus meneruskan untuk memperincikan proses hanya selepas menentukan kandungan semua aliran dan pemacu data, yang diterangkan menggunakan struktur data. Struktur data dibina daripada elemen data dan boleh mengandungi alternatif, kejadian bersyarat dan lelaran. Kejadian bersyarat bermakna bahawa komponen tertentu mungkin tidak terdapat dalam struktur. Alternatif bermaksud bahawa struktur mungkin termasuk salah satu elemen yang disenaraikan. Lelaran bermaksud memasukkan sebarang bilangan elemen ke dalam julat yang ditentukan. Untuk setiap elemen data, jenisnya (data berterusan atau diskret) boleh ditentukan. Untuk data berterusan, unit ukuran (kg, cm, dsb.), julat nilai, ketepatan persembahan dan bentuk pengekodan fizikal boleh ditentukan. Untuk data diskret, jadual nilai yang boleh diterima boleh ditentukan.

Selepas membina model sistem yang lengkap, ia mesti disahkan (disemak untuk kesempurnaan dan konsistensi). Dalam model lengkap, semua objeknya (subsistem, proses, aliran data) mesti diterangkan dan diperincikan secara terperinci. Objek tidak terperinci yang dikenal pasti harus diperincikan dengan kembali ke langkah pembangunan sebelumnya. Dalam model yang konsisten, semua aliran data dan peranti storan data mesti mengikut peraturan pengekalan maklumat: semua data yang tiba di suatu tempat mesti dibaca dan semua data yang dibaca mesti ditulis.

2.4. Pemodelan Data

IDEF1X - kaedah pemodelan data dan reka bentuk pangkalan data hubungan. Ia tergolong dalam jenis metodologi "hubungan entiti" ( ER - Entiti - Perhubungan ), walau bagaimanapun, entiti di sini difahami bukan sebagai objek sebenar, tetapi sebagai jenisnya, yang mempunyai sifat umum. Hubungan antara entiti lebih kompleks. Ini membolehkan maklumat disimpan dalam bentuk rajah abstrak (model semantik), yang menghubungkan simbol-simbol yang disimpan dalam komputer dengan dunia sebenar dan merupakan gambaran sebenar mengenainya. Kaedah menyimpan maklumat ini agak bebas, "neutral" dan membolehkan anda mendapat jawapan pelbagai permintaan pengguna tentang sifat persekitaran yang diterangkan dalam model. Piawaian IDEF1X dikeluarkan pada tahun 1993 ( FIPS 184).

2.4.1. Kaedah kes Barker

Tujuan pemodelan data adalah untuk menyediakan pembangun IS dengan skema konsep pangkalan data dalam bentuk satu atau lebih model. model tempatan, yang boleh dipetakan dengan agak mudah ke mana-mana sistem pangkalan data.

Alat pemodelan data yang paling biasa ialah gambar rajah hubungan entiti (ERD). Dengan bantuan mereka, objek (entiti) yang penting untuk kawasan subjek, sifat (atribut) dan hubungan antara satu sama lain (sambungan) ditentukan. ERD digunakan secara langsung untuk mereka bentuk pangkalan data hubungan.

Notasi ERD pertama kali diperkenalkan oleh P. Chen dan dikembangkan lagi dalam karya Barker. Kaedah Barker akan dipersembahkan menggunakan contoh pemodelan aktiviti syarikat perdagangan kereta. Di bawah adalah petikan daripada temu bual yang dijalankan dengan kakitangan syarikat.

Pengurus besar: salah satu tanggungjawab utama ialah penyelenggaraan harta kereta. Dia perlu tahu berapa banyak yang dibayar untuk mesin dan berapa kos overhed. Dengan maklumat ini, dia boleh menetapkan harga yang lebih rendah yang boleh dia jual salinan ini. Di samping itu, dia bertanggungjawab ke atas jurujual dan perlu mengetahui siapa yang menjual apa dan berapa banyak kereta yang dijual setiap satu.

Penjual: Dia perlu tahu berapa harga yang perlu ditanya dan berapakah harga minimum yang boleh diselesaikan urus niaga. Di samping itu, dia memerlukan maklumat asas tentang kereta: tahun pembuatan, pembuatan, model, dll.

Pentadbir: tugasnya berpunca daripada membuat kontrak, yang memerlukan maklumat tentang pembeli, kereta dan penjual, kerana kontraklah yang membawa ganjaran kepada penjual untuk jualan.

Langkah pertama pemodelan adalah untuk mengekstrak maklumat daripada temu bual dan mengenal pasti entiti.

Entiti - objek sebenar atau khayalan yang penting untuk kawasan subjek yang sedang dipertimbangkan, maklumat yang tertakluk kepada penyimpanan (Rajah 2.18).

nasi. 2.18. Perwakilan grafik entiti

Setiap entiti mesti mempunyai pengecam unik. Setiap kejadian entiti mestilah boleh dikenal pasti secara unik dan berbeza daripada semua kejadian lain jenis ini intipati. Setiap entiti mesti mempunyai sifat tertentu:

setiap entiti mesti mempunyai nama yang unik, dan tafsiran yang sama mesti sentiasa digunakan pada nama yang sama. Tafsiran yang sama tidak boleh digunakan untuk nama yang berbeza melainkan ia adalah nama samaran;

entiti mempunyai satu atau lebih atribut yang sama ada dimiliki oleh entiti itu atau diwarisi melalui perhubungan;

entiti mempunyai satu atau lebih atribut yang mengenal pasti secara unik setiap kejadian entiti itu;

Setiap entiti boleh mempunyai sebarang bilangan sambungan dengan entiti lain dalam model.

Merujuk kepada petikan temu bual di atas, jelas menunjukkan bahawa entiti yang boleh dikenal pasti dengan pengurus besar ialah kereta dan jurujual. Penjual mengambil berat tentang kereta dan data yang berkaitan dengan penjualannya. Pembeli, kereta, penjual dan kontrak adalah penting kepada pentadbir. Berdasarkan ini, 4 entiti dikenal pasti (kenderaan, penjual, pembeli, kontrak), yang digambarkan pada rajah seperti berikut (Rajah 2.19).

nasi. 2.19.

Langkah pemodelan seterusnya adalah untuk mengenal pasti sambungan.

Perhubungan - perkaitan dinamakan antara dua entiti yang penting untuk bidang subjek yang sedang dipertimbangkan. Perhubungan ialah perkaitan antara entiti di mana, lazimnya, setiap kejadian satu entiti, dipanggil entiti induk, dikaitkan dengan bilangan kejadian sewenang-wenangnya (termasuk sifar) bagi entiti kedua, dipanggil entiti anak, dan setiap kejadian entiti anak dikaitkan dengan tepat dengan satu contoh entiti induk. Oleh itu, kejadian entiti anak hanya boleh wujud jika entiti induk wujud.

Sambungan boleh diberi nama, dinyatakan dengan giliran tatabahasa kata kerja dan diletakkan berhampiran garis sambungan. Nama setiap perhubungan antara dua entiti tertentu mestilah unik, tetapi nama perhubungan dalam model tidak semestinya unik. Nama perhubungan sentiasa dibentuk dari sudut pandangan induk, supaya ayat dapat dibentuk dengan menggabungkan nama entiti induk, nama hubungan, ungkapan darjah, dan nama entiti anak. .

Sebagai contoh, hubungan penjual dengan kontrak boleh dinyatakan seperti berikut:

penjual boleh menerima pampasan untuk 1 atau lebih kontrak;

kontrak mesti dimulakan oleh betul-betul seorang penjual.

Tahap sambungan dan kewajipan digambarkan secara grafik seperti berikut (Rajah 2.20).

nasi. 2.20.

Oleh itu, 2 ayat yang menerangkan hubungan penjual dengan kontrak akan dinyatakan secara grafik seperti berikut (Rajah 2.21).

nasi. 2.21.

Setelah menerangkan hubungan entiti lain, kami memperoleh gambar rajah berikut (Rajah 2.22).

nasi. 2.22.

Langkah pemodelan terakhir ialah pengenalpastian atribut.

Atribut - sebarang ciri entiti yang penting bagi bidang subjek yang sedang dipertimbangkan dan bertujuan untuk melayakkan, mengenal pasti, mengelaskan, mengukur atau menyatakan keadaan entiti. Atribut mewakili jenis ciri atau sifat yang dikaitkan dengan set objek sebenar atau abstrak (orang, tempat, peristiwa, keadaan, idea, pasangan objek, dll.). Contoh atribut ialah ciri khusus bagi elemen individu bagi set. Contoh atribut ditakrifkan oleh jenis ciri dan nilainya, dipanggil nilai atribut. Dalam model ER, atribut dikaitkan dengan entiti tertentu. Oleh itu, kejadian entiti mesti mempunyai satu nilai yang ditentukan untuk atribut yang berkaitan.

Atribut boleh sama ada wajib atau pilihan (Rajah 2.23). Mandatori bermaksud atribut tidak boleh menerima nilai nol. Atribut boleh sama ada deskriptif (iaitu, deskriptor biasa entiti) atau sebahagian daripada pengecam unik (kunci utama).

Pengecam unikialah atribut atau koleksi atribut dan/atau perhubungan yang direka bentuk untuk mengenal pasti secara unik setiap kejadian bagi jenis entiti tertentu. Dalam kes pengenalan penuh, setiap contoh jenis entiti tertentu dikenal pasti sepenuhnya oleh atribut utamanya sendiri, jika tidak, atribut entiti induk lain turut mengambil bahagian dalam pengenalannya (Rajah 2.24).

nasi. 2.23.

nasi. 2.24.

Setiap atribut dikenal pasti dengan nama unik, dinyatakan oleh frasa nama tatabahasa yang menerangkan ciri yang diwakili oleh atribut. Atribut diwakili sebagai senarai nama dalam blok entiti yang berkaitan, dengan setiap atribut menduduki baris yang berasingan. Atribut yang mentakrifkan kunci utama diletakkan di bahagian atas senarai dan diserlahkan dengan tanda "#".

Setiap entiti mesti mempunyai sekurang-kurangnya satu kunci yang mungkin. Kunci calon untuk entiti ialah satu atau lebih atribut yang nilainya mengenal pasti secara unik setiap kejadian entiti itu. Apabila terdapat berbilang kunci yang mungkin, salah satu daripadanya ditetapkan sebagai kunci utama dan yang lain sebagai kunci ganti.

Dengan mengambil kira maklumat yang ada, kami akan menambah gambar rajah yang telah dibina sebelum ini (Rajah 2.25).

Sebagai tambahan kepada struktur asas yang disenaraikan, model data mungkin mengandungi beberapa struktur tambahan.

Subjenis dan superjenis:satu entiti ialah konsep umum untuk kumpulan entiti yang serupa (Rajah 2.26).

Hubungan saling eksklusif:setiap kejadian entiti mengambil bahagian dalam hanya satu perhubungan daripada kumpulan perhubungan yang saling eksklusif (Rajah 2.27).

nasi. 2.25.

nasi. 2.26. Subjenis dan superjenis

nasi. 2.27. Hubungan saling eksklusif

Komunikasi rekursif:sesuatu entiti boleh dikaitkan dengan dirinya sendiri (Rajah 2.28).

Sambungan tidak boleh dipindah milik:suatu kejadian entiti tidak boleh dipindahkan dari satu kejadian sambungan ke yang lain (Rajah 2.29).

nasi. 2.28. Komunikasi rekursif

nasi. 2.29. Pautan tidak boleh alih

2.4.2. Metodologi IDEF1

Kaedah IDEF1, dibangunkan oleh T. Ramey, juga berdasarkan pendekatan P. Chen dan membolehkan anda membina model data yang setara dengan model hubungan dalam bentuk normal ketiga. Pada masa ini, berdasarkan penambahbaikan metodologi IDEF1, ia telah dicipta versi baharu- Metodologi IDEF1X. IDEF1X direka bentuk supaya mudah dipelajari dan boleh diautomatikkan. Gambar rajah IDEF1X digunakan oleh beberapa alat CASE biasa (khususnya, ERwin, Design/IDEF).

Entiti dalam metodologi IDEF1X adalah pengecam bebas atau hanya bebas jika setiap kejadian entiti boleh dikenal pasti secara unik tanpa mentakrifkan hubungannya dengan entiti lain. Entiti dipanggil bergantung kepada pengenal atau hanya bergantung jika pengenalpastian unik kejadian entiti bergantung pada hubungannya dengan entiti lain (Rajah 2.30).

nasi. 2.30. Entiti

Setiap entiti diberi nama dan nombor unik, dipisahkan dengan garis miring "/" dan diletakkan di atas blok.

Perhubungan itu boleh ditakrifkan lagi dengan menyatakan tahap atau kardinaliti (bilangan kejadian entiti anak yang boleh wujud untuk setiap kejadian entiti induk). Kuasa pautan berikut boleh dinyatakan dalam IDEF1X:

Setiap tika entiti induk mungkin mempunyai sifar, satu atau lebih tika entiti anak yang dikaitkan dengannya;

Setiap tika entiti induk mesti mempunyai sekurang-kurangnya satu tika entiti anak yang dikaitkan dengannya;

setiap kejadian entiti induk mesti mempunyai paling banyak satu kejadian entiti anak yang dikaitkan dengannya;

Setiap kejadian entiti induk dikaitkan dengan beberapa kejadian tetap bagi entiti anak.

Jika kejadian entiti kanak-kanak ditentukan secara unik oleh perhubungannya dengan entiti induk, maka perhubungan itu dipanggil mengenal pasti, jika tidak, ia dipanggil tidak mengenal pasti.

Perhubungan diwakili oleh garis yang dilukis antara entiti induk dan entiti anak, dengan titik di hujung baris pada entiti anak. Kuasa komunikasi ditetapkan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 2.31 (kuasa lalai - N).

nasi. 2.31. Kuasa komunikasi

Hubungan mengenal pasti antara entiti induk dan entiti anak digambarkan sebagai garis pepejal (Rajah 2.32). Entiti kanak-kanak dalam perhubungan identiti ialah entiti yang bergantung kepada pengecam. Entiti induk dalam perhubungan mengenal pasti boleh sama ada entiti bebas atau bergantung kepada pengecam (ini ditentukan oleh perhubungannya dengan entiti lain).

nasi. 2.32. Pautan pengenalan

Garis putus-putus mewakili hubungan tidak mengenal pasti (Rajah 2.33). Entiti kanak-kanak dalam perhubungan tidak mengenal pasti akan bebas daripada pengecam melainkan ia juga entiti kanak-kanak dalam beberapa perhubungan yang mengenal pasti.

nasi. 2.33. Hubungan tidak mengenal pasti

Atribut diwakili sebagai senarai nama di dalam blok entiti. Atribut yang mentakrifkan kunci utama diletakkan di bahagian atas senarai dan dipisahkan daripada atribut lain dengan garis mendatar (Rajah 2.34).

nasi. 2.34. Atribut dan kunci utama

Entiti juga boleh mempunyai kunci asing, yang boleh digunakan sebagai sebahagian atau semua atribut kunci utama atau bukan kunci. Kunci asing diwakili dengan meletakkan nama atribut di dalam blok entiti, diikuti dengan huruf FK dalam kurungan (Rajah 2.35).

nasi. 2.35. Contoh kunci asing

2.5. Contoh penggunaan pendekatan berstruktur

2.5.1. Penerangan tentang bidang subjek

Contoh ini menggunakan metodologi Yourdon, yang dilaksanakan dalam alat Vantage Team Builder CASE.

Kawasan subjek ialah perihalan operasi perpustakaan video, yang menerima permintaan untuk filem daripada pelanggan dan pita yang dikembalikan oleh pelanggan. Permintaan disemak oleh pentadbiran perpustakaan video menggunakan maklumat tentang pelanggan, filem dan pita. Ini menyemak dan mengemas kini senarai penyewaan pita dan mengesahkan rekod keahlian perpustakaan. Pentadbiran juga mengawal pemulangan pita menggunakan maklumat mengenai filem, pita dan senarai pita yang disewa, yang dikemas kini. Memproses permintaan filem dan pemulangan pita termasuk langkah berikut: Jika pelanggan bukan ahli perpustakaan, mereka tidak layak untuk menyewa. Jika filem yang diperlukan tersedia, pihak pentadbiran memberitahu pelanggan tentang bayaran sewa. Walau bagaimanapun, jika pelanggan melepasi tarikh akhir untuk memulangkan filem sedia ada mereka, mereka tidak dibenarkan membeli filem baharu. Apabila pita itu dipulangkan, pentadbiran mengira sewa ditambah penalti untuk pemulangan lewat.

Perpustakaan video menerima pita baharu daripada pembekalnya. Apabila pita baru tiba di perpustakaan, maklumat yang diperlukan tentangnya direkodkan. Maklumat keahlian perpustakaan disimpan berasingan daripada rekod penyewaan pita.

Pentadbiran perpustakaan sentiasa menyediakan laporan mengenai tempoh tertentu masa tentang ahli perpustakaan, pembekal pita, peminjaman pita tertentu, dan pita yang dibeli oleh perpustakaan.

2.5.2. Organisasi projek

Keseluruhan projek dibahagikan kepada 4 fasa: analisis, reka bentuk global (reka bentuk seni bina sistem), reka bentuk terperinci dan pelaksanaan (pengaturcaraan).

Semasa fasa analisis, Model Alam Sekitar dibina. Membina model persekitaran termasuk:

• analisis tingkah laku sistem (menentukan tujuan IS, membina rajah aliran data konteks awal (DFD) dan menjana matriks senarai peristiwa (ELM), membina rajah konteks);
• analisis data (menentukan komposisi aliran data dan membina rajah struktur data (DSD), membina model data global dalam bentuk rajah ER).

Tujuan IS menentukan perjanjian antara pereka dan pelanggan mengenai tujuan IS masa hadapan, Deskripsi umum IP untuk pereka sendiri dan sempadan IP. Tugasan ditangkap sebagai ulasan teks dalam proses "null" gambar rajah konteks.

Sebagai contoh, dalam kes ini, tujuan IS dirumuskan seperti berikut: mengekalkan pangkalan data ahli perpustakaan, filem, penyewaan dan pembekal. Pada masa yang sama, pihak pengurusan perpustakaan seharusnya dapat menerima jenis lain laporan untuk menyelesaikan tugasan anda.

Sebelum membina DFD kontekstual, adalah perlu untuk menganalisis peristiwa luaran (objek luaran) yang mempengaruhi fungsi perpustakaan. Objek ini berinteraksi dengan IS dengan bertukar maklumat dengannya.

Daripada huraian bidang subjek, kumpulan orang berikut terlibat dalam kerja perpustakaan: pelanggan, pembekal dan pengurusan. Kumpulan ini adalah objek luaran. Mereka bukan sahaja berinteraksi dengan sistem, tetapi juga mentakrifkan sempadannya dan digambarkan pada DFD kontekstual awal sebagai penamat (entiti luaran).

Rajah konteks awal ditunjukkan dalam Rajah 2.42. Berbeza dengan tatatanda Gane/Sarson, entiti luaran dilambangkan dengan segi empat tepat biasa, dan proses oleh bulatan.

nasi. 2.42. Gambar rajah konteks awal

Senarai peristiwa dibina dalam bentuk matriks (ELM) dan menerangkan pelbagai tindakan entiti luar dan reaksi IS kepada mereka. Tindakan ini mewakili peristiwa luaran yang mempengaruhi perpustakaan. Jenis acara berikut dibezakan:

Singkatan	taip
	Kawalan biasa
	Data biasa
	Kawalan/data biasa
	Pengurusan sementara
	Data sementara
	Kawalan/data sementara

Semua tindakan ditandakan sebagai data biasa. Data ini ialah peristiwa yang IS anggap secara langsung, sebagai contoh, perubahan dalam alamat pelanggan, yang mesti didaftarkan dengan segera. Ia muncul dalam DFD sebagai kandungan aliran data.

Matriks senarai peristiwa mempunyai bentuk berikut:

	Penerangan	taip	Reaksi
	Pelanggan ingin menjadi ahli perpustakaan		Mendaftarkan pelanggan sebagai ahli perpustakaan
	Pelanggan melaporkan pertukaran alamat		Pendaftaran alamat pelanggan yang ditukar
	Pelanggan meminta penyewaan filem		Pertimbangan permintaan
	Pelanggan memulangkan filem itu		Pendaftaran kembali
	Pengurusan memberikan kuasa kepada pembekal baru		Pendaftaran pembekal
	Pembekal melaporkan pertukaran alamat		Mendaftarkan Alamat Pembekal Berubah
	Pembekal menghantar filem itu ke perpustakaan		Mendapatkan filem baharu
	Pengurusan meminta laporan baharu		Menjana laporan yang diperlukan untuk pengurusan

Untuk melengkapkan analisis aspek fungsi kelakuan sistem, gambar rajah konteks lengkap dibina, termasuk gambar rajah tahap sifar. Dalam kes ini, proses "perpustakaan" diuraikan kepada 4 proses, mencerminkan jenis utama aktiviti pentadbiran perpustakaan. Aliran data "abstrak" sedia ada antara penamat dan proses diubah menjadi aliran yang mewakili pertukaran data pada tahap yang lebih konkrit. Senarai peristiwa menunjukkan aliran yang wujud pada tahap ini: setiap peristiwa daripada senarai mesti membentuk beberapa aliran (peristiwa membentuk aliran input, tindak balas membentuk aliran keluaran). Satu utas "abstrak" boleh dibahagikan kepada lebih daripada satu utas "konkrit".

Mengalir dalam rajah peringkat atas	Mengalir dalam Rajah Aras 0
Maklumat daripada pelanggan	Data Pelanggan, Permintaan Sewaan
Maklumat untuk pelanggan	Kad Keahlian, Jawapan Permintaan Sewaan
Maklumat daripada pihak pengurusan	Permintaan Laporan Ahli Baharu, Pembekal Baharu, Permintaan Laporan Pembekal, Permintaan Laporan Sewaan, Permintaan Laporan Filem
Maklumat Pengurusan	Laporan Ahli Baharu, Laporan Pembekal, Laporan Sewaan, Laporan Filem
Maklumat daripada pembekal	Maklumat pembekal, Filem baharu

Dalam DFD yang diberikan (Rajah 2.43), "perpustakaan" stor data ialah perwakilan global atau abstrak bagi stor data.

Analisis aspek kefungsian tingkah laku sistem memberikan gambaran tentang pertukaran dan transformasi data dalam sistem. Hubungan antara aliran data "abstrak" dan aliran data "konkrit" dalam rajah tahap-0 dinyatakan dalam rajah struktur data (Rajah 2.44).

Pada fasa analisis, model data global dibina, dibentangkan dalam bentuk rajah "hubungan entiti" (Rajah 2.45).

antara pelbagai jenis rajah terdapat hubungan berikut:

• ELM-DFD: peristiwa - aliran input, tindak balas - aliran output
• DFD-DSD: Aliran Data - Struktur Data Peringkat Atas
• DFD-ERD: Peranti storan data - gambar rajah ER
• DSD-ERD: Struktur Data Peringkat Bawah - Atribut Entiti

Pada fasa reka bentuk seni bina, model subjek dibina. Proses membina model subjek termasuk:

• Penerangan terperinci fungsi sistem;
• analisis lanjut data yang digunakan dan pembinaan model data logik untuk reka bentuk pangkalan data seterusnya;
• menentukan struktur antara muka pengguna, spesifikasi borang dan susunan penampilannya;
• penjelasan gambar rajah aliran data dan senarai peristiwa, pengenalpastian proses interaktif dan bukan interaktif di kalangan proses peringkat bawah, definisi spesifikasi mini untuk mereka.

nasi. 2.43. Gambar rajah konteks

nasi. 2.44. Rajah Struktur Data

Hasil reka bentuk seni bina adalah:

• model proses (rajah seni bina sistem (SAD) dan spesifikasi mini untuk bahasa berstruktur);
• model data (subskema ERD dan ERD);
• model antara muka pengguna (pengkelasan proses kepada fungsi interaktif dan bukan interaktif, Rajah Jujukan Borang (FSD) menunjukkan borang yang muncul dalam aplikasi dan dalam susunan yang mana. FSD merekodkan set dan struktur panggilan ke borang skrin. Gambar rajah FSD membentuk hierarki, di atasnya ialah bentuk utama aplikasi yang melaksanakan subsistem. Pada peringkat kedua terdapat borang yang melaksanakan proses tahap bawah struktur berfungsi yang direkodkan dalam rajah SAD.

nasi. 2.45. Gambar rajah perhubungan entiti

Semasa fasa reka bentuk terperinci, model modular dibina. Model modular bermaksud model sebenar daripada sistem aplikasi yang direka. Proses pembinaannya termasuk:

• penghalusan model pangkalan data untuk penyataan SQL generasi berikutnya;
• penjelasan struktur antara muka pengguna;
• membina gambar rajah struktur yang mencerminkan logik antara muka pengguna dan model logik perniagaan (Rajah Carta Struktur - SCD) dan menghubungkannya dengan borang.

Hasil reka bentuk terperinci adalah:

• model proses (rajah blok fungsi interaktif dan bukan interaktif);
• model data (takrif semua parameter yang diperlukan untuk aplikasi dalam ERD);
• model antara muka pengguna (rajah jujukan borang (FSD) yang menunjukkan bentuk mana yang muncul dalam aplikasi dan dalam susunan apa, hubungan antara setiap borang dan gambar rajah struktur tertentu, hubungan antara setiap borang dan satu atau lebih entiti dalam ERD).

Semasa fasa pelaksanaan, model pelaksanaan dibina. Proses pembinaannya termasuk:

• penjanaan pernyataan SQL yang mentakrifkan struktur pangkalan data sasaran (jadual, indeks, kekangan integriti);
• penghalusan gambar rajah blok (SCD) dan gambar rajah jujukan bentuk (FSD) dengan penjanaan kod aplikasi seterusnya.

Berdasarkan analisis aliran data dan interaksi proses dengan gudang data, pemilihan akhir subsistem dijalankan (permulaan sepatutnya dilakukan dan direkodkan pada peringkat merumus keperluan dalam terma rujukan). Apabila mengenal pasti subsistem, adalah perlu untuk dipandu oleh prinsip ketersambungan berfungsi dan prinsip meminimumkan pergantungan maklumat. Ia mesti diambil kira bahawa, berdasarkan elemen subsistem seperti proses dan data, pada peringkat pembangunan aplikasi mesti dicipta yang boleh berfungsi secara bebas. Sebaliknya, apabila mengelompokkan proses dan data ke dalam subsistem, adalah perlu untuk mengambil kira keperluan untuk konfigurasi produk, jika ia dirumuskan pada peringkat analisis.

Ciri-ciri sistem pengendalian moden

Tahun demi tahun, struktur dan keupayaan sistem pengendalian berkembang. Baru-baru ini, sistem pengendalian baharu dan versi baharu sistem pengendalian sedia ada telah menyertakan beberapa elemen struktur yang menyumbang Perubahan besar ke dalam sifat sistem ini. Sistem pengendalian moden memenuhi permintaan perkakasan dan perisian yang sentiasa berkembang. Mereka mampu mengurus sistem berbilang pemproses yang berjalan lebih pantas daripada mesin konvensional, peranti rangkaian berkelajuan tinggi, dan pelbagai jenis peranti storan, yang bilangannya terus meningkat. Aplikasi yang telah mempengaruhi reka bentuk sistem pengendalian termasuk aplikasi multimedia, alat capaian Internet, dan model klien/pelayan.

Peningkatan yang berterusan dalam keperluan untuk sistem pengendalian membawa bukan sahaja kepada penambahbaikan dalam seni bina mereka, tetapi juga kepada kemunculan cara baru untuk mengaturnya. Pelbagai pendekatan dan blok binaan telah dicuba dalam sistem pengendalian eksperimen dan komersial, yang kebanyakannya boleh dikumpulkan ke dalam kategori berikut.

· Seni bina mikrokernel.

· Multithreading.

· Pemprosesan berbilang simetri.

· Sistem pengendalian teragih.

· Reka bentuk berorientasikan objek.

Ciri tersendiri kebanyakan sistem pengendalian hari ini ialah kernel monolitik yang besar. Kernel sistem pengendalian menyediakan kebanyakan keupayaannya, termasuk penjadualan, pengurusan sistem fail, rangkaian, pemacu peranti, pengurusan memori dan banyak lagi. Biasanya, kernel monolitik dilaksanakan sebagai satu proses, kesemua elemennya berkongsi ruang alamat yang sama. Dalam seni bina mikrokernel, kernel hanya diberikan beberapa fungsi yang paling penting, yang termasuk bekerja dengan ruang alamat, komunikasi antara proses (IPC) dan penjadualan asas. Perkhidmatan sistem pengendalian lain disediakan oleh proses yang kadangkala dipanggil pelayan. Proses ini berjalan dalam mod pengguna dan mikrokernel memperlakukannya dengan cara yang sama seperti aplikasi lain. Pendekatan ini membolehkan anda membahagikan tugas membangunkan sistem pengendalian kepada pembangunan kernel dan pembangunan pelayan. Pelayan boleh dikonfigurasikan untuk memenuhi keperluan aplikasi atau persekitaran tertentu. Kemasukan mikrokernel dalam struktur sistem memudahkan pelaksanaan sistem, memastikan fleksibilitinya, dan juga sesuai dengan persekitaran yang diedarkan. Malah, mikrokernel berinteraksi dengan tempatan dan pelayan jauh mengikut skema yang sama, yang memudahkan pembinaan sistem teragih.

Multithreading ialah teknologi di mana proses menjalankan aplikasi dibahagikan kepada beberapa utas yang melaksanakan secara serentak. Di bawah ialah perbezaan utama antara benang dan proses.

· Aliran. Unit kerja boleh dihantar yang merangkumi konteks pemproses (yang merangkumi kandungan pembilang program dan penuding tindanan), serta kawasan tindanannya sendiri (untuk mengatur panggilan subrutin dan menyimpan data setempat). Arahan benang dilaksanakan secara berurutan; benang boleh terganggu apabila pemproses bertukar untuk memproses benang lain 4.Proses. Koleksi satu atau lebih utas dan sumber sistem yang dikaitkan dengan utas tersebut (seperti ruang memori yang mengandungi kod dan data, fail terbuka, pelbagai peranti). Konsep ini hampir sama dengan konsep program berjalan. Dengan membahagikan aplikasi kepada beberapa utas, pengaturcara mengambil kesempatan sepenuhnya daripada modulariti aplikasi dan keupayaan untuk mengawal peristiwa pemasaan berkaitan aplikasi.

Multithreading sangat berguna untuk aplikasi yang melaksanakan pelbagai tugas bebas yang tidak memerlukan pelaksanaan berurutan. Contoh aplikasi sedemikian ialah pelayan pangkalan data yang menerima dan memproses berbilang permintaan pelanggan secara serentak. Jika berbilang benang sedang diproses dalam proses yang sama, maka menukar antara benang berbeza memerlukan lebih sedikit overhed CPU daripada bertukar antara proses berbeza. Benang juga berguna dalam penstrukturan proses yang merupakan sebahagian daripada kernel sistem pengendalian, seperti yang diterangkan dalam bab kemudian.

Sehingga baru-baru ini, semuanya komputer peribadi, direka untuk satu pengguna, dan stesen kerja mengandungi satu mikropemproses maya tujuan umum. Hasil daripada keperluan prestasi yang sentiasa meningkat dan penurunan kos mikropemproses, pengeluar telah bergerak ke arah menghasilkan komputer dengan berbilang pemproses. Untuk meningkatkan kecekapan dan kebolehpercayaan, teknologi berbilang pemprosesan (SMP) simetri digunakan. Istilah ini merujuk kepada seni bina perkakasan komputer, serta cara sistem pengendalian beroperasi mengikut seni bina tersebut. ciri seni bina. Multiprocessing simetri boleh ditakrifkan sebagai sistem komputer serba lengkap dengan ciri-ciri berikut.

1. Sistem ini mempunyai beberapa pemproses.

2. Pemproses ini, yang disambungkan oleh bas komunikasi atau beberapa litar lain, berkongsi memori utama yang sama dan peranti input/output yang sama.

3. Semua pemproses boleh melaksanakan fungsi yang sama (oleh itu dinamakan pemprosesan simetri).

Sistem pengendalian yang dijalankan pada sistem berbilang pemprosesan simetri mengedarkan proses atau benang ke semua pemproses. Sistem berbilang pemproses mempunyai beberapa kelebihan yang berpotensi berbanding sistem pemproses tunggal, termasuk yang berikut.

· Prestasi. Jika kerja yang akan dilakukan oleh komputer boleh diatur supaya bahagian kerja dilaksanakan secara selari, ini akan menghasilkan prestasi yang lebih baik berbanding dengan sistem pemproses tunggal dengan jenis pemproses yang sama. Kedudukan yang dirumuskan di atas digambarkan dalam Rajah. 2.12. Dalam mod berbilang tugas, hanya satu proses boleh berjalan pada masa yang sama, manakala proses lain terpaksa menunggu gilirannya. Dalam sistem berbilang pemproses, berbilang proses boleh berjalan serentak, setiap satu berjalan pada pemproses yang berasingan.

· Kebolehpercayaan. Dalam multiprocessing simetri, kegagalan satu pemproses tidak akan menghentikan mesin kerana semua pemproses boleh melaksanakan fungsi yang sama. Selepas kegagalan sedemikian, sistem akan terus beroperasi, walaupun prestasinya akan berkurangan sedikit.

· Membina. Dengan menambahkan pemproses tambahan pada sistem, pengguna boleh meningkatkan prestasinya.

· Kebolehskalaan. Pengilang boleh menawarkan produk mereka dalam pelbagai konfigurasi yang berbeza dari segi harga dan prestasi, direka untuk berfungsi dengan bilangan pemproses yang berbeza.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa faedah yang disenaraikan di atas adalah berpotensi dan bukannya terjamin. Untuk merealisasikan potensi sistem pengkomputeran berbilang pemproses dengan betul, sistem pengendalian mesti menyediakan set alat dan keupayaan yang mencukupi

nasi. 2.12. Multitasking dan multiprocessing

Anda selalunya boleh melihat multithreading dan multiprocessing dibincangkan bersama, tetapi kedua-dua konsep adalah bebas. Multithreading ialah konsep berguna untuk menstrukturkan proses aplikasi dan kernel, walaupun pada mesin pemproses tunggal. Sebaliknya, sistem berbilang pemproses boleh mempunyai kelebihan berbanding sistem pemproses tunggal, walaupun proses itu tidak berulir, kerana adalah mungkin untuk menjalankan berbilang proses pada masa yang sama. Walau bagaimanapun, kedua-dua kemungkinan ini adalah konsisten antara satu sama lain, dan penggunaan bersama mereka boleh memberikan kesan yang ketara.

Ciri menarik sistem berbilang pemproses ialah kehadiran berbilang pemproses adalah telus kepada pengguna - sistem pengendalian bertanggungjawab untuk mengedarkan benang antara pemproses dan menyegerakkan proses yang berbeza. Buku ini mengkaji mekanisme penjadualan dan penyegerakan yang digunakan untuk menjadikan semua proses dan pemproses kelihatan kepada pengguna sebagai satu sistem. Satu lagi tugas peringkat lebih tinggi adalah untuk mewakili kelompok beberapa komputer individu sebagai satu sistem. Dalam kes ini, kita berurusan dengan satu set komputer, yang setiap satu mempunyai memori utama dan sekunder dan modul input/output sendiri. Sistem pengendalian teragih mencipta rupa ruang memori primer dan sekunder tunggal, serta sistem fail tunggal. Walaupun populariti kluster semakin meningkat dan semakin banyak produk kluster muncul di pasaran, sistem pengendalian teragih moden masih ketinggalan di belakang sistem tunggal dan berbilang pemproses dalam pembangunan. Anda akan berkenalan dengan sistem sedemikian dalam bahagian keenam buku ini.

Salah satu inovasi terkini dalam sistem pengendalian ialah penggunaan teknologi berorientasikan objek. Reka bentuk berorientasikan objek membantu mengatur proses penambahan modul tambahan pada teras kecil utama. Pada peringkat sistem pengendalian, struktur berorientasikan objek membolehkan pengaturcara menyesuaikan sistem operasi tanpa melanggar integritinya. Di samping itu, pendekatan ini memudahkan pembangunan alat teragih dan sistem pengendalian teragih sepenuhnya.

Kementerian Ekonomi Kementerian Sains dan Pembangunan Pendidikan Persekutuan Rusia Persekutuan Rusia

Universiti Negeri -

Sekolah Tinggi Ekonomi

Fakulti Informatik Perniagaan

Abstrak mengenai disiplin

« Metodologi Kejuruteraan Perisian»

« Teknologi pembangunan sistem perisian CASE».

Selesai:

Gladyshev I.A.

171m, URPO

Disemak:

Avdoshin S.M.

Moscow 2008

pengenalan

1. Alat CASE: definisi dan ciri umum.

2. Aplikasi teknologi CASE: kebaikan dan keburukan.

3. Pengenalan teknologi CASE.

4. Contoh alatan CASE dan ciri-cirinya.

4.3 Pembina Pasukan Vantage

4.4 Alat tempatan (ERwin, BPwin, S-Designor)

4.5 Alat CASE Berorientasikan Objek (Rational Rose)

4.6 Alat pengurusan konfigurasi

4.7 Alat dokumentasi

4.8 Alatan ujian

Kesimpulan

kesusasteraan.

pengenalan

Tujuan esei saya adalah untuk mengkaji teknologi pembangunan sistem perisian berdasarkan dana CASE. Pada tahun 70-an dan 80-an, apabila membangunkan IS, metodologi struktur digunakan secara meluas, memberikan pembangun kaedah formal yang ketat untuk menerangkan IS dan keputusan teknikal yang dibuat. Sepanjang sejarah pengaturcaraan, projek perisian telah menjadi lebih dan lebih kompleks, jumlah kerja telah meningkat dengan cepat, dan keperluan timbul untuk alat sejagat yang boleh membantu entah bagaimana menstruktur penciptaan perisian. Bahasa pengaturcaraan tradisional, kerana kekurangan kejelasan, redundansi dan verbositi, kehilangan keberkesanannya, dan pada tahun 70-an dan 80-an, metodologi struktur digunakan secara meluas dalam pembangunan sistem perisian. Kejelasan dan ketelitian alat analisis struktur membolehkan pembangun dan pengguna masa depan sistem membincangkan dan menyatukan pemahaman mereka tentang keputusan teknikal utama. Segala-galanya bergerak ke arah kemunculan perisian kelas khas dan alat teknologi.

1. Alat CASE: definisi dan ciri umum.

Singkatan CASE adalah singkatan kepada Computer Aided Software Engineering. Istilah ini digunakan secara meluas pada masa kini. Pada peringkat kemunculan alat sedemikian, istilah CASE digunakan hanya berkaitan dengan automasi pembangunan perisian. Hari ini, alat CASE menyokong keseluruhan proses pembangunan IS yang kompleks: penciptaan dan penyelenggaraan IS, analisis, penggubalan keperluan, perisian aplikasi dan reka bentuk pangkalan data, penjanaan kod, ujian, dokumentasi, jaminan kualiti, pengurusan konfigurasi dan pengurusan projek, serta proses lain . Oleh itu, teknologi CASE membentuk keseluruhan persekitaran pembangunan IS. Jadi, teknologi CASE ialah metodologi untuk mereka bentuk sistem perisian, serta satu set alat yang memungkinkan untuk memodelkan kawasan subjek secara visual, menganalisis model ini pada semua peringkat pembangunan dan penyelenggaraan IS, dan membangunkan aplikasi mengikut keperluan maklumat pengguna. Kebanyakan alat CASE sedia ada adalah berdasarkan analisis struktur atau berorientasikan objek dan metodologi reka bentuk, menggunakan spesifikasi dalam bentuk rajah atau teks untuk menerangkan keperluan luaran, hubungan antara model sistem, dinamik tingkah laku sistem dan seni bina perisian. Komponen utama produk CASE ialah:

metodologi (Rajah Kaedah), yang mentakrifkan bahasa grafik bersatu dan peraturan untuk bekerja dengannya.

Penyunting Grafik, yang membantu anda melukis gambar rajah; timbul dengan penyebaran PC dan GUI, yang dipanggil "teknologi huruf besar"

penjana: Oleh perwakilan grafik model, anda boleh menjana kod sumber untuk pelbagai platform (yang dipanggil bahagian kes rendah teknologi CASE).

repositori, sejenis pangkalan data untuk menyimpan hasil kerja pengaturcara.

2. Aplikasi teknologi CASE: kebaikan dan keburukan.

Pelbagai ulasan statistik hari ini menunjukkan keberkesanan menggunakan alat CASE dalam proses membangunkan sistem perisian. Namun peratusan kegagalan masih wujud dan agak tinggi. Sudah tentu, terdapat keburukan penggunaan teknologi yang paling ketara ialah keburukan dari aspek perniagaan:

Alat CASE tidak semestinya mempunyai kesan serta-merta; ia hanya boleh diterima selepas beberapa waktu;

kos sebenar untuk melaksanakan alat CASE biasanya jauh melebihi kos membelinya;

Alat CASE menyediakan peluang untuk mendapatkan faedah yang ketara hanya selepas proses pelaksanaannya berjaya diselesaikan.

Disebabkan oleh sifat pelbagai alat CASE, adalah salah untuk membuat sebarang kenyataan menyeluruh mengenai kepuasan sebenar mana-mana jangkaan tertentu daripada pelaksanaannya. Faktor berikut boleh disenaraikan yang menyukarkan untuk menentukan kemungkinan kesan penggunaan alat CASE:

pelbagai jenis kualiti dan keupayaan alat CASE;

masa yang agak singkat untuk menggunakan alat CASE dalam pelbagai organisasi dan kekurangan pengalaman dalam penggunaannya;

kepelbagaian dalam amalan pelaksanaan organisasi yang berbeza;

kekurangan metrik dan data terperinci untuk projek yang telah siap dan sedang berjalan;

pelbagai bidang subjek projek;

pelbagai darjah penyepaduan alatan CASE dalam projek yang berbeza.

Terdapat dua pendapat mengenai penentuan keberkesanan penggunaan teknologi CASE: sesetengah percaya bahawa manfaat sebenar daripada penggunaan jenis alat CASE tertentu hanya boleh diperolehi selepas satu atau dua tahun pengalaman, yang lain percaya bahawa kesannya benar-benar boleh nyata dalam fasa operasi kitaran hayat IS, apabila penambahbaikan teknologi boleh membawa kepada kos operasi yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa tanda organisasi, tanpa sekurang-kurangnya satu daripadanya pelaksanaan alat CASE kemungkinan besar akan berakhir dengan tidak berjaya:

Teknologi: memahami batasan keupayaan sedia ada dan keupayaan untuk menerima teknologi baharu;

Budaya: kesediaan untuk melaksanakan proses dan hubungan baharu antara pembangun dan pengguna;

Pengurusan: hala tuju dan organisasi yang jelas berhubung dengan peringkat dan proses pelaksanaan yang paling penting.

tahap sokongan teknologi yang tinggi untuk proses pembangunan dan penyelenggaraan perisian;

kesan positif ke atas beberapa atau semua faktor berikut: produktiviti, kualiti produk, pematuhan piawaian, dokumentasi;

tahap pulangan pelaburan yang boleh diterima dalam alat CASE.

3. Pengenalan teknologi CASE.

Istilah "pelaksanaan" digunakan dalam sari kata ini dalam pengertian yang agak luas dan termasuk tindakan daripada menilai keperluan awal kepada penggunaan skala penuh teknologi CASE dalam pelbagai jabatan organisasi pengguna. Proses melaksanakan alat CASE terdiri daripada peringkat berikut:

mengenal pasti keperluan untuk alat CASE;

penilaian dan pemilihan alat CASE;

pelaksanaan projek perintis;

pelaksanaan praktikal alat CASE.

Proses kejayaan melaksanakan alat CASE tidak terhad kepada penggunaannya. Malah, ia meliputi perancangan dan pelaksanaan banyak proses teknikal, organisasi, struktur, perubahan dalam budaya keseluruhan organisasi, dan berdasarkan pemahaman yang jelas tentang keupayaan alatan CASE. Kekhususan situasi tertentu mungkin mempengaruhi cara alat CASE dilaksanakan. Sebagai contoh, jika pelanggan lebih suka alat tertentu, atau ia ditetapkan oleh keperluan kontrak, langkah pelaksanaan harus sepadan dengan pilihan yang telah ditetapkan ini. Dalam situasi lain, kesederhanaan atau kerumitan relatif alat, tahap ketekalan atau konflik dengan proses sedia ada dalam organisasi, tahap integrasi yang diperlukan dengan alat lain, pengalaman dan kelayakan pengguna boleh membawa kepada pelarasan yang sesuai kepada proses pelaksanaan. .

4. Contoh alatan CASE dan ciri-cirinya.

4.1 Silverrun

Alat CASE Silverrun daripada syarikat Amerika Computer Systems Advisers, Inc. digunakan untuk analisis dan reka bentuk IC kelas perniagaan. Ia boleh digunakan untuk menyokong mana-mana metodologi berdasarkan pembinaan berasingan bagi model fungsi dan maklumat. Silverrun mempunyai struktur modular dan terdiri daripada empat modul, setiap satunya adalah produk yang berasingan dan boleh dibeli serta digunakan tanpa sambungan dengan modul lain: modul pemodelan proses perniagaan, modul pemodelan data konseptual, modul pemodelan hubungan dan repositori kumpulan kerja pengurus. Harga untuk fleksibiliti yang tinggi dan pelbagai cara visual membina model adalah kelemahan Silverrun kerana kekurangan kawalan bersama yang ketat antara komponen model yang berbeza.

Alat pembangunan aplikasi JAM ialah produk syarikat Amerika JYACC. Ciri utama JAM ialah pematuhannya metodologi RAD, kerana ia membolehkan anda melaksanakan kitaran pembangunan aplikasi dengan cepat, yang terdiri daripada menjana versi prototaip aplikasi seterusnya, dengan mengambil kira keperluan yang dikenal pasti dalam langkah sebelumnya, dan membentangkannya kepada pengguna. JAM mempunyai struktur modular dan terdiri daripada komponen berikut:

Teras sistem;

JAM/DBi - modul antara muka khusus kepada DBMS (JAM/DBi-Oracle, JAM/DBi-Informix, JAM/DBi-ODBC, dsb.);

JAM/RW - modul penjana laporan;

JAM/CASEi - modul antara muka khusus untuk alat CASE (JAM/CASE-TeamWork, JAM/CASE-Innovator, dsb.);

JAM/TPi - modul antara muka khusus untuk pengurus transaksi (contohnya, JAM/TPi-Server TUXEDO, dsb.);

Jterm ialah emulator terminal X khusus.

Teras sistem (sebenarnya, JAM itu sendiri) adalah produk yang lengkap dan boleh digunakan secara bebas untuk membangunkan aplikasi. Semua modul lain adalah tambahan dan tidak boleh digunakan secara bebas. Apabila menggunakan JAM, pembangunan antara muka luaran aplikasi adalah reka bentuk visual dan turun kepada mencipta bentuk skrin dengan meletakkan struktur antara muka padanya dan mentakrifkan medan skrin untuk input/output maklumat.

4.3 VantagePasukanpembina

Vantage Team Builder ialah produk perisian bersepadu yang memfokuskan pada pelaksanaan model kitaran hayat perisian lata dan menyokong kitaran hayat perisian yang lengkap. Kehadiran sistem penjanaan kod sejagat berdasarkan cara akses tertentu kepada repositori projek membolehkan pemaju mengekalkan tahap pelaksanaan disiplin reka bentuk yang tinggi: susunan penjanaan model yang ketat; struktur tegar dan kandungan dokumentasi; penjanaan automatik kod sumber program, dsb. - semua ini memastikan peningkatan dalam kualiti dan kebolehpercayaan IC yang dibangunkan.

4.4 Alat tempatan (ERwin, BPwin, S-Designor)

ERwin ialah alat pemodelan pangkalan data konseptual yang menggunakan metodologi IDEF1X. ERwin melaksanakan reka bentuk skema pangkalan data, penjanaan penerangannya dalam bahasa sasaran DBMS, dan kejuruteraan semula pangkalan data sedia ada. ERwin datang dalam beberapa konfigurasi berbeza yang menyasarkan alat pembangunan aplikasi 4GL yang paling biasa. Untuk beberapa alat pembangunan aplikasi (PowerBuilder, SQLWindows, Delphi, Visual Basic), borang dan prototaip aplikasi dijana. BPwin ialah alat pemodelan berfungsi yang melaksanakan metodologi IDEF0. S-Designor ialah alat CASE untuk mereka bentuk pangkalan data hubungan. Dari segi kefungsian dan kos, ia hampir dengan alat ERwin CASE, berbeza dalam notasi luaran yang digunakan dalam rajah. S-Designor melaksanakan metodologi pemodelan data standard dan menjana penerangan pangkalan data untuk DBMS seperti ORACLE, Informix, Ingres, Sybase, DB/2, Microsoft Pelayan SQL dan lain-lain.

4.5 Alat CASE Berorientasikan Objek (Rational Rose)

Rational Rose, alat CASE dari Rational Software Corporation, direka untuk mengautomasikan peringkat analisis dan reka bentuk perisian, serta menjana kod dalam pelbagai bahasa dan mengeluarkan dokumentasi reka bentuk. Rational Rose menggunakan metodologi sintesis untuk analisis dan reka bentuk berorientasikan objek, berdasarkan pendekatan tiga pakar terkemuka dalam bidang: Booch, Rumbaugh dan Jacobson. Notasi universal yang mereka bangunkan untuk pemodelan objek (UML - Unified Modelling Language) mendakwa sebagai standard dalam bidang analisis dan reka bentuk berorientasikan objek. Versi khusus Rational Rose ditentukan oleh bahasa di mana kod program dijana (C++, Smalltalk, PowerBuilder, Ada, SQLWindows dan ObjectPro). Pilihan utama - Rational Rose/C++ - membolehkan anda membangunkan dokumentasi projek dalam bentuk gambar rajah dan spesifikasi, serta menjana kod program dalam C++. Selain itu, Rational Rose termasuk alat kejuruteraan semula perisian yang membolehkan komponen perisian digunakan semula dalam projek baharu.

4.6 Alat pengurusan konfigurasi

Tujuan pengurusan konfigurasi adalah untuk memastikan kebolehurusan dan kebolehkawalan proses pembangunan dan penyelenggaraan perisian. Ini memerlukan maklumat yang tepat dan boleh dipercayai tentang keadaan perisian dan komponennya pada setiap masa, serta tentang semua perubahan yang dicadangkan dan selesai. Untuk menyelesaikan masalah CG, kaedah dan cara digunakan untuk memastikan pengenalpastian keadaan komponen, perakaunan untuk tatanama semua komponen dan pengubahsuaian sistem secara keseluruhan, kawalan ke atas perubahan yang dibuat kepada komponen, struktur sistem dan fungsinya. , serta pengurusan terselaras pembangunan fungsi dan penambahbaikan ciri sistem. Alat CG yang paling biasa ialah PVCS dari Intersolv (USA), yang merangkumi beberapa produk bebas: Pengurus Versi PVCS, Penjejak PVCS, Pembina Konfigurasi PVCS dan Pemberitahuan PVCS.

4.7 Alat dokumentasi

Untuk mencipta dokumentasi dalam proses pembangunan IS, pelbagai alat pelaporan digunakan, serta komponen sistem penerbitan. Biasanya, alat dokumentasi dibina ke dalam alat CASE khusus. Pengecualian ialah beberapa pakej yang menyediakan perkhidmatan dokumentasi tambahan. Daripada jumlah ini, SoDA (Software Document Automation) adalah yang paling aktif digunakan.

Produk ini direka bentuk untuk mengautomasikan pembangunan dokumentasi reka bentuk pada semua fasa kitaran hayat perisian. Ia membolehkan anda mengekstrak pelbagai maklumat yang diperoleh secara automatik pada peringkat pembangunan projek yang berbeza dan memasukkannya ke dalam dokumen output. Pada masa yang sama, pematuhan dokumentasi dengan projek, perkaitan dokumen dipantau, dan pengemaskinian tepat pada masanya dipastikan. Dokumentasi yang terhasil dijana secara automatik daripada pelbagai sumber, yang jumlahnya tidak terhad.

4.8 Alatan ujian

Pengujian merujuk kepada proses melaksanakan program untuk mengesan ralat. Ujian regresi adalah ujian yang dijalankan selepas menambah baik fungsi program atau membuat perubahan padanya. Salah satu alat ujian yang paling maju, Quality Works ialah persekitaran berbilang platform bersepadu untuk membangunkan ujian automatik pada mana-mana peringkat, termasuk ujian regresi untuk aplikasi GUI. Quality Works membolehkan anda memulakan ujian pada mana-mana fasa kitaran hayat, merancang dan mengurus proses ujian, memaparkan perubahan pada aplikasi dan menggunakan semula ujian untuk lebih daripada 25 platform berbeza.

Kesimpulan

Kerja ini mengkaji teknologi untuk membangunkan sistem perisian berdasarkan teknologi CASE. Takrif konsep luas seperti alat CASE dianalisis secara terperinci, dan komponen utama produk CASE dikenal pasti. Juga dalam kerja saya, saya mempertimbangkan kelebihan utama dan kemungkinan kelemahan dalam proses menggunakan alat CASE dalam pembangunan sistem perisian, baik dari sudut pandangan aspek teknikal dan ekonomi. Seterusnya, contoh-contoh teknologi CASE telah disenaraikan dan ciri-cirinya diberikan.

Trend dalam pembangunan teknologi maklumat hari ini menentukan tahap kerumitan baharu dalam permintaan sistem maklumat. Projek besar IC hari ini dicirikan oleh aspek yang memerlukan kaedah pemodelan eksplisit. Pembangunan sistem perisian seperti ini tidak mungkin berkesan sepenuhnya tanpa menggunakan alat CASE. Alat CASE moden merangkumi pelbagai sokongan untuk pelbagai teknologi reka bentuk IS: daripada alat analisis dan dokumentasi yang mudah kepada alat automasi skala penuh yang meliputi keseluruhan kitaran hayat perisian.

kesusasteraan.

A.M. Vendrov: Teknologi CASE. Kaedah dan alat moden untuk mereka bentuk sistem maklumat
M.: Kewangan dan Perangkaan, 1998. – 176 ms: ill.

Kalyanov G.N. KES. berstruktur analisis sistem(automasi dan aplikasi). M., "Lori", 1998.

Novozhenov Yu.V. Teknologi berorientasikan objek untuk membangunkan sistem perisian yang kompleks. M., 1997

Panaschuk S.A. Pembangunan sistem maklumat menggunakan sistem Silverrun CASE. "DBMS", 1997.

Gorchinskaya O.Yu. Designer/2000 ialah generasi baharu produk CASE daripada ORACLE. "DBMS", 1996.

Gorin S.V., Tandoev A.Yu. Menggunakan alat Erwin 2.0 CASE untuk pemodelan maklumat dalam sistem pemprosesan data. "DBMS", 1999.