Норенков И.П. - Основы автоматизированного проектирования (1060628), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Соответствующие CASE-системы называют инструментальными CASE или инструментальными средами разработки ПО.2455. Методическое и программное обеспечение автоматизированных системСреди систем CASE для концептуального проектирования различают системы функционального, информационного или поведенческого проектирования.Наиболее известной методикой функционального проектирования сложныхсистем является методика SADT (Structured Analysis and Design Technique),предложенная в 1973 г. Р. Россом и впоследствии ставшая основой стандартаIDEFO (Integrated DEFinition 0).Системы информационного проектирования реализуют методики инфологического проектирования баз данных. Широко используются язык и методика создания информационных моделей приложений, закрепленные в методике IDEF1X. Кроме того, развитые коммерческие СУБД, как правило, имеют всвоем составе совокупность CASE-средств проектирования приложений.Основные положения стандартов IDEFO и IDEFIX использованы также присоздании комплекса стандартов ISO 10303, лежащих в основе технологии STEPдля представления в компьютерных средах информации, относящейся к проектированию и производству в промышленности.Поведенческое моделирование сложных систем используют для определения динамики функционирования сложных систем.
В его основе лежат модели и методы имитационного моделирования систем массового обслуживания,сети Петри, возможно применение конечно-автоматных моделей, описывающих поведение системы как последовательность смены состояний.Применение инструментальных CASE-систем ведет к сокращению затратна разработку ПО за счет уменьшения числа итераций и числа ошибок, к улучшению качества продукта вследствие лучшего взаимопонимания разработчика и заказчика, к облегчению сопровождения готового ПО.Среди инструментальных CASE-систем различают интегрированные комплексы инструментальных средств для автоматизации всех этапов жизненногоцикла ПО (такие системы называют Workbench} и специализированные инструментальные средства для выполнения отдельных функций (Tools).
СредстваCASE-систем по своему функциональному назначению принадлежат к однойиз следующих групп: 1) средства программирования; 2) средства управленияпрограммным проектом; 3) средства верификации (анализа) программ; 4) средства документирования.К средствам программирования относятся компиляторы с алгоритмических языков; построители диаграмм потоков данных; планировщики для построения высокоуровневых спецификаций и планов ПО (возможно на основе баззнаний, реализованных в экспертных системах); интерпретаторы языков спецификаций и языков четвертого поколения; прототайпер для разработки внешних интерфейсов — экранов, форм выходных документов, сценариев диалога;генераторы программ определенных классов (например, конверторы заданныхязыков, драйверы устройств программного управления, постпроцессоры); кросссредства; отладчики программ.
При этом под языками спецификаций понимают средства укрупненного описания разрабатываемых алгоритмов и программ,к языкам 4GL относят языки для компиляции программ из набора готовыхмодулей, реализующих типовые функции достаточно общих приложений (чащевсего это функции технико-экономических систем).2465.5. Инструментальные средства концептуального проектированияУправление программным проектом называют также управлением конфигурациями ПО. Этому понятию соответствуют корректное внесение изменений в программную систему при ее проектировании и сопровождении, контрольцелостности проектных данных, управление версиями проекта, организацияпараллельной работы членов коллектива разработчиков.
Использование средствуправления конфигурациями позволяет создавать программные системы изсотен и тысяч модулей, значительно сокращать сроки разработки, успешномодернизировать уже поставленные заказчикам системы.Основой средств управления программным проектом является репозиторий - база данных проекта. Именно в репозитории отражена история развитияпрограммного проекта, содержатся все созданные версии (исходный программный код, исполняемые программы, библиотеки, сопроводительная документация и т.
п.), с помощью репозитория осуществляются контроль и отслеживаниевносимых изменений.Средства верификации служат для оценки эффективности исполнения разрабатываемых программ и определения наличия в них ошибок и противоречий.Различают статические и динамические анализаторы. В статических анализаторах ПО исследуется на наличие неопределенных данных, бесконечныхциклов, недопустимых передач управления и т. п. Динамический анализаторфункционирует в процессе исполнения проверяемой программы; при этом исследуются трассы, измеряются частоты обращений к модулям и т.
п. Используемый математический аппарат — сети Петри, теория массового обслуживания.В последнюю из перечисленных групп входят документаторы для оформления программной документации, например отчетов по данным репозитория;различные редакторы для объединения, разделения, замены, поиска фрагментов программ и других операций редактирования.Проектирование ПО с помощью CASE-систем включает в себя несколькоэтапов.
Начальный этап — предварительное изучение проблемы. Результатпредставляют в виде исходной диаграммы потоков данных и согласуют с заказчиком. На следующем этапе выполняют детализацию ограничений и функций программной системы и полученную логическую модель вновь согласуютс заказчиком. Далее разрабатывают физическую модель, т.
е. определяют модульную структуру программы, выполняют инфологическое проектирование базданных, детализируют граф-схемы программной системы и ее модулей.Подсистема CASE в составе системной среды САПР предназначена дляадаптации САПР к нуждам конкретных пользователей, разработки и сопровождения прикладного ПО.
Ее можно рассматривать как специализированнуюСАПР, в которой объектом проектирования являются новые версии подсистемСАПР, в частности версии, адаптированные к требованиям конкретного заказчика. Другими словами, такие CASE-подсистемы позволяют пользователямформировать сравнительно с малыми затратами усилий варианты прикладныхПМК из имеющегося базового набора модулей под заданный узкий диапазонконкретных условий проектирования.2475 Методическое и программное обеспечение автоматизированных системCASE-система, как система проектирования ПО, содержит компоненты дляразработки структурных схем алгоритмов и «экранов» для взаимодействия спользователем в интерактивных процедурах, средства для инфологическогопроектирования баз данных, отладки программ, документирования, сохранения «истории» проектирования и т.
п. Наряду с этим в CASE-подсистему САПРвходят и компоненты со специфическими для САПР функциями.Так, в состав САПР Microstation (фирма Bentley Systems) включена инструментальная среда Microstation Basic и язык MDL (Microstation Development Language) с соответствующей программной поддержкой. Язык MDL — С-подобный, с его помощью можнолаконично выразить обращения к проектным операциям и процедурам. В целом средаMicrostation Basic близка по своим функциям к среде MS Visual Basic, в ней имеютсягенератор форм, редактор, конструктор диалога, отладчик.САПР Спрут (российская фирма Sprut Technologies), вообще говоря, создана какинструментальная среда для разработки пользователем потоков задач конструкторскогои технологического проектирования в машиностроении с последующим возможнымоформлением потоков в виде пользовательских версий САПР.
Сконструированный поток поддерживается компонентами системы, в число которых входят графические 2D- иЗД-подсистемы, СУБД, продукционная экспертная система, документатор, технологический процессор создания программ для станков с ЧПУ, постпроцессоры.Наиболее известной CASE-системой в составе САПР в настоящее время являетсяописываемая ниже система CAS.CADE фирмы MatraDatavision, с ее помощью фирмаразработала версию Euclid Quantum своей САПР Euclid.Спецификации проектов программных системВажное значение в процессе разработки ПО имеют средства спецификации проектов ПО. Средства спецификации в значительной мере определяютсуть методов CASE.Способы и средства спецификации классифицируют по базовой методологии, используемой для декомпозиции ПО как сложной системы, и по аспектаммоделирования ПО.Различают два подхода к декомпозиции ПО.
Первый способ называют функциональным или структурным. Он основан на выделении функций и потоковданных. Второй способ - объектный, выражает идеи объектно-ориентированного проектирования и программирования.Аспектами моделирования приложений являются функциональное, поведенческое и информационное описания.Практически все способы функциональных спецификаций имеют следующие общие черты:• модель имеет иерархическую структуру, представляемую в виде диаграмм нескольких уровней;• элементарной частью диаграммы каждого уровня является конструкциявход - функция - выход;• необходимая дополнительная информация содержится в файлах поясняющего текста.В большинстве случаев функциональные диаграммы являются диаграммами потоков данных (DFD - Data Flow Diagram). Блоки (прямоугольники) в DFDсоответствуют функциям, дуги - входным и выходным потокам данных.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
