CASE-техноло́гии[Разработка программного обеспечения при помощи компьютеров; от англ. Сomputer Aided Software Engineering – CASE], методы и инструментальные программные средства, программные инструменты для разработки программного обеспечения (ПО). CASE-технологии по своему назначению аналогичны инструментам автоматизированного проектирования , которые используются для проектирования микропроцессоров , только CASE-технологии используются для проектирования и разработки программных систем. CASE-технологии призваны повышать производительность разработчиков и способствовать повышению надёжности , упрощению модернизации и сопровождения созданных при помощи CASE-технологий программных систем. CASE-технологии часто связывают со средствами разработки информационных систем , имеющих в своём составе базы данных , хотя спектр типов программного обеспечения, для которых создаются и используются CASE-технологии, значительно шире.
В англоязычной литературе термин «CASE» используется без второй части «-технологии». Возможно, это связано с различием значений термина «технология» в русском и английском языках. В русском языке под программной технологией понимается процесс, построенный на определённой концепции (методологии) и поддержанный программными инструментами. В англоязычной литературе технологией часто называют конкретный программный продукт, обычно обеспечивающий инфраструктурные функции, или, как говорят, платформу. Примером такой технологии является .Net – технология, которая предоставляет поддержку времени исполнения (англ. run-time support) для программных продуктов, разработанных, например, на C# или Visual Basic.
CASE Tools for SE Processes
CASE-средством называется некоторый программный продукт (комплекс инструментов), поддерживающий некоторую CASE-технологию. Так, имеется широкий набор CASE-средств для поддержки CASE-технологий объектно-ориентированной разработки программ на основе унифицированного языка моделирования (англ. Unified Modeling Language – UML).
В состав CASE-средства может входить несколько различных инструментов, например графический редактор и генератор программ на каком-либо языке программирования или генератор тестов. Вместе с тем нередко само CASE-средство называется инструментом (англ. CASE tool).
История появления CASE-технологий
Одним из первых CASE-средств называют комплекс программ для проектирования и оптимизации информационных систем (англ. ISDOS), работа над которым началась в 1968 г. в Мичиганском университете , хотя термина «CASE» в то время ещё не было. Уже в начале 1990 г. ( PC Magazine. 1990 ) более 100 компаний предлагали почти 200 различных CASE-средств.
В СССР CASE-технологии в основном разрабатывались для систем реального времени и встроенных систем. Прообразами CASE-средств были специализированные комплексы разработки и интеграции программ, которые создавались в интересах военно-промышленного комплекса, например система автоматизированной разработки ПО ПРОТВА.
Можно назвать следующие виды ПО, для разработки которого уже первые CASE-средства были успешно внедрены в практику:
CASE Tools ⚒️ in Software Engineering👷
- системы реального времени – Statemate/IBM Rational Raphsody (iLogix, IBM), SCADE (Telelogic, Esterel Technology, Ansys), Rational Rose RealTime Edition (IBM), RealTime Software Technology – RTST-технология (Терком), ГРАФИТ (ИПМ АН СССР и НИИ АП), ГРАФИТ-ФЛОКС (НПЦ АП);
- компоненты стека телекоммуникационных протоколов: Telelogic Tau for SDL/MSC/TTCN (Telelogic, IBM);
- информационные системы уровня предприятия: SILVERRUN (Computer Systems Advisors), ERwin/Bpwin (Logic Works, Erwin, Inc.);
- программное обеспечение, построенное в парадигме объектно ориентированного программирования , в частности бизнес-приложения, включающие в себя базы данных: IBM Rational Rose (IBM).
В большей степени известны применения CASE-технологий в области построения информационных систем предприятия ( ERP -систем), где они одновременно являются инструментами анализа, моделирования и оптимизации бизнес-процессов и информационных потоков. CASE-технологии в инженерии большей частью используются в крупных организациях – разработчиках сложных и уникальных программных и программно-аппаратных систем, таких как Ericcson, Motorola, Boeing , Lockheed Martin , Thales Group, Airbus , Bosch и др.
Языки и средства моделирования
CASE-технологии можно рассматривать как реализацию концепции разработки программ на основе моделей (англ. Model Driven Development – MDD), а многие CASE-средства, базирующиеся на UML или SDL, согласуются с подходом к проектированию архитектуры систем на основе моделей (англ. Model Driven Architecture – MDA). Под моделями в данном случае понимают описание архитектуры или поведения программы в графической нотации.
В UML, например, имеется несколько типов диаграмм, имеющих различное назначение. Так, диаграммы классов показывают модульную структуру программы и связи между такими программными сущностями, как классы и объекты. Связи между сущностями, в свою очередь, могут быть разной природы (например, связь по наследованию). Диаграммы деятельности или диаграммы состояний предназначены для описания поведения программы.
Использование графической нотации упрощает понимание описания программных систем. Особенно это важно, когда требования к системе и её основные характеристики приходится обсуждать со специалистами в проблемных областях без опыта в программировании.
Многие из работ по развитию, стандартизации и повышению интероперабельности языков и средств моделирования важных для CASE-технологий координировались консорциумами OMG , развивающим UML и MDA, и OASIS, развивающим стандарты для моделирования бизнес-процессов BPEL, UBL, OSLC, TOSCA.
Сферы применения CASE-технологий
Задача-максимум CASE-технологий – интегрировать все инструменты и процессы разработки, организовать «бесшовные» связи между инструментами и потоками информации в рамках жизненного цикла разработки, а в пределе – эксплуатации и модернизации программных систем, и в конечном итоге получить полный контроль над процессами разработки и эксплуатации программных систем. К сожалению, прямолинейное решение такой глобальной задачи всегда приводит к чрезмерно сложному программному продукту и сложным процессам обучения персонала, поддержки и др. По этой причине все удачные CASE-средства ограничивают область своего применения тем или иным образом.
Области применения различаются:
- фазами жизненного цикла, на поддержку которых нацелена CASE-технология, видами процессов этого жизненного цикла;
- базовым слоем программной или программно-аппаратной платформы [ архитектура ЭВМ , языки программирования, тип системы управления базами данных , технологии реализации пользовательского (графического) интерфейса ];
- типом разрабатываемого ПО (информационные системы на основе баз данных, системы реального времени, бизнес-приложения, например CRM-системы, бухгалтерские системы и т. д.).
Основные фазы жизненного цикла, где возможности CASE-средств наиболее востребованы, – это анализ требований, эскизное проектирование систем, обратная инженерия (англ. reverse-engineering) унаследованного ПО (англ. legacy). Вместе с тем некоторые CASE-средства также поддерживают фазы разработки, тестирования и развёртывания. Детальная модель разрабатываемой системы может служить исходной информацией для генерации исходного кода программной реализации на языке программирования, эта же модель может служить исходными данными для генерации тестов и/или оценки полноты тестового покрытия.
Современные CASE-средства объединяют в себе средства для моделирования и разработки программных систем и управления процессами разработки. К задачам управления примыкают задачи конфигурационного управления, автоматизированной сборки и интеграции компонентов программной системы. Наиболее известны в этой области средства по поддержке т. н. совместной разработки (англ. lifecycle collaboration), непрерывной разработки (англ. Continuous Integration and Continuous Delivery/Deployment tools – CI/CD), а также классические средства управления проектами для составления графиков работ, планирования ресурсов, сетевого планирования и др.
Иногда термин «CASE» трактуется расширенно как Computer Aided System Engineering или Computer Aided Software and System Engineering, что указывает на особое внимание к анализу и учёту общесистемных требований, включая организацию деятельности предприятия в целом, выделения ролей персонала и т. д. CASE-средства такой направленности в основном помогают на предпроектных фазах разработки собственно программного обеспечения, когда важно понять текущую структуру информационных потоков, схемы принятия решений, выявить критические звенья в системе управления предприятием. Такие CASE-средства могут включать специфические инструменты, например средства автоматического построения моделей бизнес-процессов (англ. process mining) на основе журналов событий, которые накапливаются в информационной системе.
Помимо создания чисто программных решений CASE-средства используются для моделирования, анализа и разработки программно-аппаратных систем управления (например, систем авионики) и для систем, включающих в себя не только компьютерные и сетевые составляющие, но и реальные физические или механические объекты, например реальные двигатели или крылья самолётов, радары и т. д. В первом случае используются средства системного или архитектурного моделирования. Основными языками моделирования здесь являются SysML (специализированный диалект UML) и AADL (англ. Architecture Analysis https://bigenc.ru/c/case-tekhnologii-50d8cb» target=»_blank»]bigenc.ru[/mask_link]
Программные продукты и системы
(сведения по итогам 2021 г.)
2-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,441
2-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,408
Двухлетний импакт-фактор РИНЦ с учетом цитирования из всех
источников: 0,704
5-летний импакт-фактор РИНЦ: 0,417
5-летний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования: 0,382
Суммарное число цитирований журнала в РИНЦ: 9837
Пятилетний индекс Херфиндаля по цитирующим журналам: 149
Индекс Херфиндаля по организациям авторов: 384
Десятилетний индекс Хирша: 71
Место в общем рейтинге SCIENCE INDEX за 2021 год: 196
Место в рейтинге SCIENCE INDEX за 2021 год по тематике «Автоматика. Вычислительная техника»: 4
Место в рейтинге SCIENCE INDEX за 2021 год по тематике «Кибернетика» 2
Источник: www.swsys.ru
9.14. Использование case-инструментов
Инструменты автоматизированного проектирования и создания программных средств принято называть CASE-инструментами (Computer-Aided Software Engineering). В самом широком смысле термин «CASE-инструмент» применим к любым средствам автоматизированного проектирования и создания программ. Подобные инструменты просто необходимы для достижения максимальной эффективности действий по разработке БД. CASE-инструменты могут включать следующие компоненты:
- словарь данных, который предназначен для хранения информации о данных, используемых в создаваемом приложении;
- инструменты проектирования, обеспечивающие проведение анализа данных;
- инструменты разработки корпоративной модели данных, а также концептуальных и логических моделей данных;
- инструменты, позволяющие создавать прототипы приложений.
Как показано на рис. 9.6, существуют CASE-инструменты трех категорий: 1) CASE-инструменты верхнего уровня; 2) CASE-инструменты нижнего уровня; 3) интегрированные CASE-инструменты. CASE-инструменты верхнегоуровняприменяются на начальных этапах жизненного цикла разработки БД, от планирования до проектирования БД, а CASE-инструменты нижнегоуровня— на более поздних этапах, начиная со стадии реализации, в ходе тестирования и на протяжении всего процесса сопровождения функционирующей система ИнтегрированныеCASE-инструментыприменяются на всех стадиях жизненного цикла системы, поэтому они должны поддерживать все функции CASE-инструментов — как высокого, так и низкого уровней. Рис. 9.6. Применение CASE-инструментов Преимущества использованияCASE-инструментов.Использование CASE-инструментов позволяет существенно повысить производительность труда при разработке приложений БД. Здесь термин «производительность» относится как к продуктивности процесса разработки, так и к эффективности самой разрабатываемой системы. Продуктивность характеризует уровень затрат (времени и денежных средств), которые потребовались для реализации приложения БД. CASE-инструменты предназначены для упрощения и автоматизации решения отдельных задач в ходе разработки системы, поэтому позволяют существенно повысить продуктивность труда разработчиков. Эффективность характеризует общий уровень соответствия созданной системы имеющимся информационным потребностям ее пользователей. В стремлении достичь более высокой производительности повышение эффективности процесса разработки может иметь даже большее значение, чем повышение продуктивности работы отдельных разработчиков. Например, вряд ли имеет смысл ставить рекорды продуктивности труда при создании приложения БД, если конечный продукт будет представлять собой вовсе не то, что хотел получить заказчик. Таким образом, в нашем толковании эффективность работы связана именно с качеством конечного продукта. Поскольку компьютеры лучше человека справляются с определенными задачами (например, проверка непротиворечивости), для повышения эффективности решения подобных задач в процессе разработки системы целесообразно использовать именно CASE-инструменты. Использование CASE-инструментов способствует повышению производительности труда разработчиков, что достигается за счет перечисленных ниже преимуществ,
- Стандарты.CASE-инструменты способствуют расширению использования стандартов как в ходе разработки программного проекта, так и в работе самой организации. Они позволяют создавать стандартные тестовые компоненты, которые могут использоваться многократно, что упрощает сопровождение системы и повышает производительность труда.
- Интеграция.CASE-инструменты позволяют сохранять всю генерируемую информацию в специальном хранилище или в словаре данных. Поэтому появляется возможность хранить полный объем данных, собранных на всех этапах жизненного цикла приложения БД. Более того, собранные данные могут быть скомпонованы таким образом чтобы гарантировать успешность интеграции всех частей системы. В результате информационная система организации уже не будет представлять собой множество независимых и несвязанных между собой компонентов.
- Поддержка стандартных методов.Как правило, любые структурированные технологии очень широко используют диаграммы, которые достаточно трудно создавать и поддерживать вручную. Использование CASE-инструментов существенно упрощает этот процесс и позволяет подготавливать более качественную и актуальную документацию.
- Непротиворечивость.Поскольку вся информация в словаре данных взаимосвязана, CASE-инструменты способны обеспечивать автоматическую проверку ее непротиворечивости.
- Автоматизация.Некоторые CASE-инструменты позволяют автоматически преобразовывать фрагменты спецификаций проекта в выполняемый код. Это позволяет сократить объем работы по созданию готовой системы, а также сокращает количество ошибок, вносимых в программы во время разработки кода.
Источник: studfile.net