Совокупность языков моделей, постановок задач, методов описаний некоторого иерархического уровня принято называть уровнем проектирования.

Каждый объект в процессе проектирования, как правило, приходится рассматривать с нескольких сторон. Различные взгляды на объект проектирования принято называть аспектами проектирования.

Помимо того что использование блочно-иерархического подхода делает возможным создание сложных систем, он также упрощает проверку работоспособности как системы в целом, так и отдельных блоков, обеспечивает возможность модернизации систем, например, замены ненадежных блоков с сохранением их интерфейсов.

Необходимо отметить, что использование блочно-иерархического подхода применительно к программным системам стало возможным только после конкретизации общих положений подхода и внесения некоторых изменений в процесс проектирования. При этом структурный подход учитывает только свойства иерархии «целое – часть», а объектный – использует еще и свойства иерархии «простое – сложное».

Использование CASE-технологий. CASE-технологии представляют собой совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных программных систем, основанных как на структурном, так и на объектном подходах, которые поддерживаются комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. В основе любой CASE-технологии лежит парадигма методология/метод/нотация/средство.

Методология строится на базе некоторого подхода и определяет шаги работы, их последовательность, а также правила распределения и назначения методов. Метод определяет способ достижения той или иной цели – выполнение шага работы.

Нотацией называют систему обозначений, используемых для описания некоторого класса моделей. Нотации бывают графические (предоставление моделей в виде графов, диаграмм, таблиц, схем и т.п.) и текстовые (описания моделей на формальных и естественных языках). В CASE-технологиях нотации используют для описания структуры проектируемой системы, элементов данных, этапов обработки и т.п.

Средства – инструментарий для поддержки методов: средства создания и редактирования графического проекта, организации проекта в виде иерархии уровней абстракции, а также проверки соответствия компонентов разных уровней. Различают:

• CASE-средства анализа требований, проектирования спецификаций и структуры, редактирования интерфейсов (первое поколение CASE-I);

• CASE-средства генерации исходных текстов и реализации интегрированного окружения поддержки полного жизненного цикла разработки программного обеспечения (второе поколение CASE-II).

CASE-I в основном включают средства для поддержки графических моделей, проектирования спецификаций, экранных редакторов и словарей данных. CASE-II отличается существенно большими возможностями, обеспечивая контроль, анализ и связывание системной информации и информации по управлению процессом проектирования, построение прототипов и моделей системы, тестирование, верификацию и анализ сгенерированных программ.

Автоматизируя трудоемкие операции, современные CASE-средства существенно повышают производительность труда программистов и улучшают качество создаваемого программного обеспечения, а именно:

• обеспечивают автоматизированный контроль совместимости спецификаций проекта;

• уменьшают время создания прототипа системы;

• ускоряют процесс проектирования и разработки ПО;

• автоматизируют формирование проектной документации для всех этапов жизненного цикла в соответствии с современными стандартами;

• частично генерируют коды программ для различных платформ разработки;

• поддерживают технологии повторного использования компонентов системы;

• обеспечивают возможность восстановления проектной документации по имеющимся исходным кодам.

Появление CASE-технологий изменило все этапы жизненного цикла программного обеспечения, при этом наибольшие изменения касаются анализа и проектирования, которые предполагают строгое и наглядное описание разрабатываемого программного обеспечения.

В табл. 1 показано, как изменяется процесс разработки ПО при переходе к использованию CASE-средств.

Применение CASE-средств позволяет существенно снизить тру-дозатраты на разработку сложного программного обеспечения (табл. 2) в основном за счет автоматизации процессов документирования и контроля. Однако необходимо иметь в виду, что современные CASE-средства дороги, а их использование требует более высокой квалификации разработчиков. Следовательно, их целесообразно использовать в сложных проектах, причем чем сложнее разрабатываемое программное обеспечение, тем больше выигрыш от использования CASE-технологий. В настоящее время практически все промышленно производимое сложное программное обеспечение разрабатывается с использованием CASE-средств.

Таблица 1

Особенности процесса разработки ПО

Таблица 2

Трудозатраты на разработку сложного ПО, %

Ускорение разработки программного обеспечения. Разработка спиральной модели жизненного цикла программного обеспечения и CASE-технологий позволили сформулировать условия, выполнение которых сокращает сроки создания программного обеспечения.