Михайло кумской
Об'єктно-орієнтована технологія програмування, розвиток якої почався в середині 80-х років, до 90-х років досягла пори своєї зрілості, і в даний час її шанувальники кажуть про початок революції в програмуванні. При цьому мається на увазі вже не об'єктно-орієнтоване програмування, а набирає силу тенденція проводити розробку проектів корпоративного рівня на основі компонентів (CBD, Component Based Development). На ринку інструментальних CASE-засобів підтримки CBD-моделювання та розробки в середині 90-х років домінували чотири фірми: Rational Software, Cayenne, Platinum, Select.
У 1995 р за обсягом продажів Rational Software вирвалася вперед і продовжує лідирувати з великим відривом зі своїм "широко відомим у вузьких корпоративних колах" CASE-продуктом Rational Rose. Якщо в 1997 р існувала власна модифікація системи Rational Rose для кожної мови програмування (С ++, Visual Basic, Java, PowerBuilder, Ada, Forte, Smalltalk), то тепер є єдина система - Rational Rose 98 з підтримкою декількох мов програмування.
Мал. 1
Rational Rose 98 займає особливе місце в ряду CASE-продуктів візуального моделювання складних програмних систем, наявних на ринку, і має стратегічну перевагу в плані розвитку продукту. Така оцінка заснована на наступних особливостях Rational Rose 98:
- він підтримує генерацію коду і зворотне проектування (т. Е. Побудова моделі по програмному коду) відразу для декількох мов, включаючи Visual Basic, C ++, Java, PowerBuilder, CORBA Interface Definition Language (IDL), Data Definition Language для більшості СУБД, Erwin -моделі;
- підтримує візуальне об'єктно-орієнтоване моделювання, повністю сумісний з UML (Unified Modeling Language), який з 1997 р визначений як стандарт мови для цієї швидко розвивається області інструментальних засобів;
- має широкі перспективи розвитку, в тому числі за рахунок появи додаткових продуктів-перехідників (Links), тісно інтегрованих з Rational Rose і створюваних численними незалежними розробниками інструментальних засобів в рамках програми Rational Rose Link Partner Program;
- орієнтований на розробників архітектури інформаційних систем (ІС), менеджерів ІС і програмістів.
CASE-продукти в Росії
Особливістю Rational Rose 98 є його концептуальна новизна в Росії як CASE-інструментарію. Що це означає? В даний час в Росії (і інших країнах СНД) популярні CASE-засобу, засновані на структурних методах моделювання складних архітектур ІС. До найбільш відомих продуктів в цій області відносяться ERwin (Logic Works), Designer-2000 (Oracle) і ряд інших, розглянутих в огляді Георгія Калянова "Російський ринок CASE-засобів" (PC Week / RE, № 23/98, с. 39 ). На відміну від них, Rational Rose 98 - це об'єктно-орієнтована CASE-інструментарій.
Мал. 2а
З точки зору створення корпоративних інформаційних систем (КІС) об'єктно-орієнтоване моделювання, аналіз і проектування заслуговують на підвищену увагу і CASE-підтримки в російських фірмах - розробників великих програмних проектів та інтеграторів. Дійсно, багато керівників інформаційних і розробляють відділів підозрюють, що програмування "в об'єктах" - це добре, особливо якщо мова йде про створення складних програмних систем. Однак об'єктно-орієнтоване програмування (ООП) по-різному розуміється різними людьми, і свого часу Рентр відзначав: "Я вважаю, що ООП в 90-х роках буде тим, чим в 70-х було структурне програмування. Всі були в захваті від нього. Кожен виробник пропонував продукти для його підтримки. Кожен програміст був знайомий на практиці з ним. І ніхто не знав, що ж це таке ... "(див. Врізку" Структурна або об'єктна декомпозиція ").
Unified Modeling Language
У Rational Rose 98 підтримується UML версії 1.0 поряд з раніше широко використовуваними нотаціями Буча та ОМТ. Це означає, що проектувальники і аналітики можуть продовжувати користуватися, наприклад, нотацією Буча, на якій базуються їхні колишні проекти в старих версіях Rational Rose. А потім можна легко привести отриману модель проекту до UML-нотації простим вибором установки нотації UML в Rational Rose 98.
UML був розроблений фірмою Rational Software і її партнерами - великими компаніями, які розробляють КІС: Hewlett-Packard, IBM, i-Logix, ICON Computing, IntelliCorp, MCI Systemhouse, Microsoft, ObjecTeam, Oracle, Platinum Technology, Ptech, Reich Technologies, Softeam, Sterling Software і Unisys.
UML - наступник мов візуального моделювання програмних архітектур Буча, OOSE / Jacobson і OMT. Ряд великих компаній вже використовують UML як стандарт в процесі розробки великих програмних систем. UML служить для проведення бізнес-моделювання (див. Врізку "Проектування"), управління вимогами, аналізу і проектування архітектури системи, програмування і тестування. Опис історії та особливостей UML в контексті об'єктно-орієнтованої CASE-технології заслуговує окремої роботи.
Етапи проведення моделювання в Rational Rose 98
Моделювання проводиться як поуровневого спуск від концептуальної моделі до логічної, а потім до фізичної моделі програмної системи.
Мал. 2б
Концептуальна модель виражається у вигляді діаграм прецедентів (use case diagram). Цей тип діаграм служить для проведення ітераційного циклу загальної постановки завдання разом із замовником. Часто можна почути таке: "Замовник і раніше не знав, і тепер не знає, і в майбутньому не буде точно знати, що йому потрібно". Діаграми прецедентів якраз і є основою для досягнення взаєморозуміння між програмістами-професіоналами, які розробляють проект, і замовниками проекту. Усередині кожного прецеденту можуть бути визначені:
- вкладена діаграма прецедентів;
- діаграма взаємодії об'єктів (collaboration diagram);
- діаграма послідовності взаємодій (sequence diagram);
- діаграма класів (class diagram);
- діаграма переходу станів (state diagram).
Логічна модель дозволяє визначати два різних погляди на системи: статичний і динамічний. Статичний підхід виражається діаграмами класів (class diagram). На рис. 1 приведена така діаграма в UML-нотації. Саме діаграми класів є основою для генерації програмного коду цільовою мовою програмування. Можлива дуже гнучке налаштування генерації коду, що дозволяє враховувати конкретні угоди (наприклад, по префіксам імен ідентифікаторів), прийняті в команді розробників проекту.
Динамічний підхід описується двома типами діаграм (див. Рис. 2а, б):
- діаграмами взаємодії об'єктів;
- діаграмами послідовності взаємодій.
У поточній версії Rational Rose 98 ці діаграми не впливають на генерований код, проте фірми-партнери Rational Software застосовують ці діаграми в своїх додатках. Так, діаграми послідовності взаємодій використовуються в пакеті SQA Suite для автоматизованого тестування компонентів, розроблених в Rational Rose 98. Класи, введені на цих діаграмах, потрапляють в список класів моделі і можуть використовуватися при конструюванні діаграм класів. Динаміка конкретного класу може бути виражена за допомогою діаграм переходу станів, що визначають модель кінцевого автомата, що описує поведінку класу. Кожне стан задається своєю вершиною, і визначені вхідний і вихідні стану, а також умови переходу зі стану в стан.
Фізична модель задається компонентної діаграмою (component diagram), яка описує розподіл реалізації класів по модулях, і діаграмою поставки (deployment diagram).
Після побудови першого / наступного шару статичної моделі з використанням діаграм класів можна провести генерацію коду цільовою мовою програмування. На рівні коду можна ввести нові уточнюючі класи, змінити атрибути і методи класів моделі і потім синхронізувати код і модель, виконавши зворотне проектування, т. Е. За модифікованим коду Rational Rose 98 дозволяє побудувати нову логічну модель взаємозв'язку класів між собою! Повторення такої процедури кілька разів називається ітераційним моделюванням (round-trip modeling), яке становить основу м'якого і поступового уточнення постановки задачі і узгодження вимог замовника з наявними ресурсами (обчислювальними, тимчасовими, фінансовими і т. П.).
Забезпечення групової розробки
Підтримка групової розробки є ключовим елементом будь-якого програмного інструменту ведення великих проектів. Дійсно, створення корпоративної ІС може являти собою такий великий проект, для реалізації якого при високій організації праці та використанні сучасних CASE-інструментів потрібні десятки або навіть сотні розробників. Зазвичай завдання полягає в тому, щоб проект спочатку зробити цілком у вигляді візуальної моделі, а потім розбити її на частини і роздати виконавцям для програмування. Основна проблема - як потім збирати разом представлений програмістами код. Rational Rose 98 підтримує таку технологію визначення і подальшого складання програмних компонентів, яка була методологічно відпрацьована ще в попередніх версіях продукту.
Є три варіанти продукту Rational Rose 98:
- Modeler Edition;
- Professional Edition;
- Enterprise Edition.
Modeler Edition - інструмент для базового аналізу архітектури розробляється, підтримує моделювання, повністю сумісний з UML. Відсутня можливість генерації програмного коду по побудованої візуальної моделі системи.
Professional Edition - додана підтримка однієї з мов високого рівня (наприклад, Сі ++, Java, Visual Basic). Версія продукту призначена для компаній, в яких при розробці проекту використовується тільки одна мова програмування.
Enterprise Edition - додатково підтримує багатомовну розробку, що звільняє від необхідності купувати інструментальні засоби окремо для кожної мови програмування.
Rational Software випустила ряд продуктів, які розширюють можливості системи Rational Rose 98:
- SoDA;
- SQA Suite;
- Requisite Pro.
SoDA - система, що підтримує документування візуальних моделей, створених як за допомогою Rational Rose 98, так і інших продуктів. Забезпечує узгодженість візуальної моделі і проектної документації на всіх етапах розробки проекту ІС: прямого, зворотного (reverse) і циклічного проектування (round-trip). Автоматично генерує документи проекту за різними типами діаграм, підтримуваним в Rational Rose 98, відповідно до стандартів оформлення, обраним користувачем. До переваг продукту відносяться:
- скорочення часу оформлення документації в заданому стандарті за рахунок автоматичної генерації тексту і графіки по моделі Rational Rose;
- автоматичне оновлення існуючої документації при розвитку проекту в ході зворотного і циклічного проектування;
- однакове оформлення документації зі звітів, створюваних з файлів-звітів SQA Suite, RequisitePro і Rational Rose 98;
- підтримка документів і шаблонів MS Word.
SQA Suite - продукт, що забезпечує повний життєвий цикл тестування клієнт-серверних додатків (під Windows) і Internet-додатків, починаючи від планування і проектування і закінчуючи розробкою і поставкою створеного продукту. Це єдиний продукт на ринку для проведення автоматизованого тестування. Забезпечує високу ступінь інтеграції з Rational Rose 98 і дозволяє автоматично конвертувати діаграми прецедентів Rational Rose в вимоги на тестування. Підтримує розширюваний репозитарій тестів (БД) на базі технології клієнт-сервер. Реалізує формалізовану методологію тестування, включаючи планування тестів, записи сценаріїв тестування і їх виконання. Підтримує адміністрування процесу виправлення помилок і модифікації версій.
Requisite Pro - продукт, який розширює підтримку групової розробки проекту. Дозволяє команді розробників створювати, структурувати, встановлювати пріоритети, відстежувати і контролювати зміни вимог, що виникають на будь-якому етапі розробки компонентів програми. Підтримується репозиторій вимог з динамічним зв'язуванням з MS Word, що дозволяє управляти вимогами на продукт, специфікаціями програмних компонентів і плануванням тестування. Інтеграція з Rational Rose 98 дозволяє відстежувати внесення змін до візуальні моделі на кожному етапі проектування: прямого, зворотного (reverse) і циклічного (round-trip).
Продукт призначений для подолання типових системних проблем (перевитрата бюджету, недотримання термінів, проблеми якості продукту), що виникають перед командами розробників, групами підтримки якості і менеджерами розробки, залученими в створення великих програм корпоративного рівня.
На закінчення хочеться відзначити важливу обставину. Використання мови UML - нового стандарту розробки візуальних моделей - робить Rational Rose 98 не тільки відкритою системою, що дозволяє обмінюватися моделями з іншими продуктами, які використовують UML. Головне, що навколо Rational Rose 98 як продукту-лідера в ринковій ніші об'єктно-орієнтованого CASE-інструментарію зосереджується ряд фірм, які розробляють продукти-перехідники (Links). Існують такі перехідники між Rational Rose 98 і Delphi 3 (Borland), Jbuilder (Borland), C ++ Builder (Borland), Cafe / (Symantec). Ці перехідники дозволяють проводити ітераційне моделювання, використовуючи не просто цільової мова програмування (наприклад, Java), а грунтуючись вже на файлах проектів в форматі відповідних RAD-інструментаріїв.
Грамотне використання CASE-інструментарію передбачає володіння основами методології, реалізованої в CASE-продукті, яка для Rational Rose 98 називається Rational Objectory Process. Навчитися роботі з Rational Rose 98 можна в фірмі Interface - провідної російської фірмі, навчальної CASE-технологіям. Тут також можна отримати як демонстраційну копію Rational Rose 98, так і відповідні продукти-перехідники фірм - партнерів Rational Software і матеріали по UML.
Михайло кумской - фахівець з об'єктно-орієнтованим технологіям з фірми Interface (http: www.interface.ru). До нього можна звернутися по електронній пошті: e-mail: [email protected] або зателефонувати за номером: (095) 135-5500.
Структурна або об'єктна декомпозиція?
Відомо два підходи до проведення декомпозиції системи при побудові її інформаційної моделі:
1) алгоритмічна декомпозиція (структурний аналіз / проектування), заснована на впорядкування подій / потоків даних;
2) об'єктно-орієнтована декомпозиція (ГО аналіз / проектування) базується на виділенні агентів, які або самі діють, або з якими проводиться дію.
Згідно Греді Бучу, "ООП - цей метод реалізації, в результаті програми організовані як взаємодіючі колекції об'єктів. Кожен об'єкт є екземпляром деякого класу, а всі класи є членами ієрархії класів, об'єднаної ставленням спадкування. Об'єктно-орієнтоване проектування - це метод, що включає процес об'єктно-орієнтованої декомпозиції, нотацію для опису як логічних, так і фізичних, а також як статичних, так і динамічних моделей проектованої системи. Об'єктно-орієнтоване проектування призводить до об'єктно-орієнтованої декомпозиції системи. Використовується різна нотація для вираження різних моделей системи: логічної (структура класів і об'єктів) і фізичної (модульна і процесорна архітектура) ".
проектування
Проектування в Rational Rose 98 реалізується як дисциплінований і упорядкований підхід, який використовується для ітераційного знаходження шляхи вирішення заданої проблеми. Це забезпечує "рух моделі" від вимог замовника до програмної реалізації. Мета проектування полягає в тому, щоб отримана система:
- задовольняла заданим (можливо, неформальним) специфікаціям;
- відповідала обмеженням цільової обчислювальної апаратури;
- задовольняла (явним і / або неявним) вимогам по продуктивності і використовуваних ресурсів.
При розробці системи повинні бути виконані обмеження на сам процес проектування за ціною, часу і т. П.
При побудові загальної моделі в Rational Rose 98 використовуються принципи:
- декомпозиції і абстрагування;
- ієрархії на концептуальному, логічному і фізичному рівнях;
- повторного використання елементів моделей / програмних компонентів;
- розробки різних типів моделей для різних аспектів системи;
- узгодженості статичних і динамічних моделей системи;
- покрокового і ітеративного моделювання / програмування;
- підтримки колективної розробки / використання компонентів.
Версія для друку
Що це означає?
<
