7. Автоматизовані засоби розробки пз

Абревіатура САSЕ (Computer-Aided Software Engineering - автоматизована розробка ПЗ) позначає спеціальний тип програмного забезпечення, призначеного для підтримки таких процесів створення ПЗ, як розробка вимог, проектування, кодування і тестування програм. Тому до САSЕ-засобів відносяться редактори проектів, словники даних, компілятори, відладчики, засоби побудови систем і т.п.

САSЕ-технології пропонують підтримку процесу створення ПЗ шляхом автоматизації деяких етапів розробки, а також створення і надання інформації, необхідної для розробки.

Приведемо приклади тих процесів, які можна автоматизувати за допомогою САSЕ-засобів.

1. Розробка графічних моделей системи на етапах створення специфікації і проектування.

2. Проектування структури ПЗ з використанням словників даних, що зберігають інформацію про об'єкти структури і зв'язкаи між ними.

3. Генерування користувацьких інтерфейсів на основі графічного опису інтерфейсу, створюваного в діалоговому режимі.

4. Налагодження програм на основі інформації, одержуваної в ході виконання програми.

5. Автоматична трансляція програм, написаних на застарілих мовах програмування (наприклад, COBOL), у програми, написані на сучасних мовах.

В даний час відповідні САSЕ-технології існують для більшості процесів, виконуваних у ході розробки ПЗ. Це веде до певного поліпшення якості створюваних програм і підвищенню продуктивності праці розробників програмного забезпечення. Разом з тим ці досягнення значно уступають тем очікуванням, які були присутні при зародженні САSЕ-технологій. Тоді вважалося, що варто тільки впровадити САSЕ-засоби ‒ і можна одержати досить значне підвищення і якості програм, і продуктивності праці. Фактично це підвищення становить приблизно 40%. Хоча і це підвищення досить значне, САSЕ-технології не зробили революції в інженерії програмного забезпечення, як очікувалося.

Розширення застосування САSЕ-технологій обмежують два фактори.

1. Створення ПЗ, особливо етап проектування, багато в чому є творчим процесом. Існуючі САSЕ-засоби автоматизують рутинні процеси, спроби залучити їх до розв'язку інтелектуальних і творчих завдань проектування особливим успіхом не увінчалися.

2. У багатьох організаціях-розробниках створення ПЗ ‒ результат роботи команди фахівців із програмного забезпечення. При цьому багато часі витрачається на “порожнє” спілкування між членами команди розробників. У цій ситуації САSЕ-технології не можуть запропонувати нічого такого, що здатне підвищити продуктивність праці розробників.

Класифікація САSЕ-засобів

Класифікація САSЕ-засобів допомагає зрозуміти їхні основні типи і роль, яку вони відіграють у підтримці процесів створення програмного забезпечення. Існує кілька різних класифікацій САSЕ-засобів, і кожна пропонує свій погляд на ці програмні продукти. Розглянемо наступні класифікації.

1. Класифікація по виконуваних функціях.

2. Класифікація по типах процесів розробки, які вони підтримують.

3. Класифікація по категоріях, де САSЕ-засоби класифікуються по ступеню інтеграції програмних модулів, що підтримують різні процеси розробки.

У табл. 1.1 представлена класифікація по виконуваних функціях із прикладами відповідних САSЕ-засобів. Це неповний список типів САSЕ-засобів, зокрема тут не представлені засоби підтримки повторного використання програмних компонентів.

Таблиця 1.1. Класифікація САSЕ-засобів по виконуваних функціях

У табл. 1.2 представлена інша класифікація САSЕ-засобів. Класифікація по типах показує, які процеси створення ПЗ підтримуються тими або іншими САSЕ-засобами. Засоби планування і оцінювання, редагування текстів, підготовки документації і керування конфігурацією можна використовувати на всіх етапах розробки ПЗ.

Таблиця 1.2. Класифікація САSЕ-засобів по типах підтримуваних ними процесів розробки

Інша класифікація САSЕ-засобів будується на основі широти охвату процесів розробки ПЗ, підтримуваних даним засобом. Запропонована класифікація, що містить наступні три категорії (У літературі по САSЕ-технологіям можна зустріти і іншу класифікацію САSЕ-засобів по категоріях: допоміжні програми (tools), інструментальні пакети розробника (toolkits) і автоматизовані робочі місця розробника (workbenches).

1. Допоміжні програми (tools) підтримують окремі процеси розробки ПЗ, такі як перевірка несуперечності архітектури системи, компіляція програм, порівняння результатів тестів і т.п. Допоміжні програми можуть бути універсальними функціонально-закінченими засобами (наприклад, текстової процесор) або можуть входити до складу інструментальних засобів.

2. Інструментальні засоби (workbenches) підтримують визначені процеси розробки ПЗ, наприклад створення специфікації, проектування і т.д. Зазвичай інструментальні засоби є набором допоміжних програм, які в більшому або меншому ступені інтегровані.

3. Робочі середовища розробника (environments) підтримують усі або більшість процесів розробки ПЗ. Робочі середовища зазвичай включають кілька різних інтегрованих інструментальних засобів.

Рис. 1.14. Класифікація САSЕ-засобів по категоріях

На рис. 1.14 схематично представлена класифікація по категоріях із прикладами САSЕ-засобів різних категорій. Зрозуміло, на одній схемі неможливо показати всі типи допоміжних програм і інструментальних засобів, багато хто з них тут не представлені.

Необхідні окремі допоміжні програми вибираються розробником ПЗ зазвичай за своїм розсудом. Інструментальні засоби, як правило, підтримують визначені методи розробки відповідно до деякої моделі процесу створення ПЗ і містять набори правил і нормативних вказівок, якими слід керуватися в процесі розробки. Робочі середовища розробника можна розділити на інтегровані і експертні. Інтегровані робочі середовища надають інфраструктуру підтримки для даних, керування і інтеграції системних представлень. Експертні робочі середовища більш інтелектуальні. Вони включають базу знань про процеси створення ПЗ і механізм, який відповідно до обраної моделі процесу створення ПЗ пропонує розробнику для застосування ті або інші допоміжні програми і інструментальні засоби.

На практиці границі між САSЕ-засобами різних категорій розмиті. Допоміжну програму можна придбати як окремий продукт, але вона може використовуватися для підтримки різних процесів розробки. Наприклад, більшість текстових процесорів у цей час мають у своєму розпорядженні вбудованих редактори діаграм; або інструментальні САSЕ-засоби для проектування все частіше пропонують підтримку процесам програмування і тестування, тим самим наближаючись до робочих середовищ. Тому не завжди можна легко позиціонувати який-небудь САSЕ-продукт по категоріях відповідно до цієї класифікації. Разом з тим класифікація по категоріях корисна для розуміння того, наскільки широкий діапазон процесів розробки, які можуть бути підтримані тем або іншим Сasе-засобом.

Завдання:

1. Розробіть модель інтерактивної системи перегляду залізничних розкладів для пасажирів і модель процесу тестування програми, що виконується.

Питання:

1. Поясніть, чому програми, створювані відповідно до еволюційної моделі розробки, важкі для супроводу.

2. Поясніть, як каскадну модель і еволюційну модель із прототипуванням можна об'єднати зі спіральною моделлю розробки ПЗ.

3. Поясніть, чому в процесі визначення вимог необхідно розрізняти розробку користувацьких вимог і розробку системних вимог.

4. Назвіть п'ять основних компонентів будь-яких методів проектування. Які методи проектування ви знаєте? Опишіть їхні компоненти. Оціните повноту цих методів.

5. Опишіть САSЕ-засоби, які можна використовувати у вашому робочому середовищі розробника, і класифікуйте їх по декільком параметрам (виконувана функція, підтримуваний процес, кількість підтримуваних процесів).