环境管理_集成化面向对象环境case

梁昌勇 信息系统分析 设计与开发方法 第7章集成化面向对象环境 CASE 1CASE概述2集成化CASE环境3集成化面向对象的CASE工具4RdtionalRose简介5在RdtionalRose环境下建立UML模型6案例 目录 7 1CASE概述 CASE的概念计算机辅助软件工程 ComputerAidedSoftwareEngineering 简称CASE 是指在软件工程活动中 软件工程师和管理员按照软件工程的方法和原则 借助于计算机及其软件工具的帮助 开发 维护 管理软件产品的过程 基本思想 结合信息系统开发的各种具体方法 在完成对目标系统的规划和详细调查以后 如果整个信息系统开发过程的每一步都相对独立且在一定程度上彼此形成对应的关系 则整个系统开发就可以应用专门的软件开发工具和集成开发环境来实现 就是提供一组能够自动覆盖软件开发生命周期各个阶段的集成的 减少劳动力的工具 1CASE概述 7 1CASE概述 1CASE概述 CASE技术 一种为信息系统开发 维护和项目管理提供自动化工程原理的软件技术 包括自动化 结构化方法和自动化工具 CASE系统 一种集成化CASE工具 使用一个公共的用户接口 并在一个公共的计算机环境下运行 CASE工作台 被设计用来协同工作以实现整个信息系统软件生命周期自动化的一组集成CASE工具 CASE工具 对某个具体的信息系统软件生命周期的任务实现自动化或者部分自动化的一种软件工具 CASE工具箱 一组用来协同工作以实现某个信息系统软件生命周期阶段或某类具体信息系统软件作业自动化 半自动化 的集成CASE工具 CASE三大作用 1 有助于实现一个具有快速响应 资源专用和早期查错功能的交互式开发环境 2 可以通过一个强有力的图形接口实现直观的程序设计 3 能对系统开发 维护过程中的各个环节实现自动化 7 1CASE概述 1CASE概述 CASE目标是 1 全面实施一种或多种系统开发方法 2 提供高效率的原型建立手段 3 提供自动检查提高软件质量 4 提高系统开发过程的速度和简化系统维护 使系统开发人员精力集中于开创性工作 5 提高软件可重用度 7 1CASE概述 1CASE概述 CASE所涉及到的技术主要有两类 一类是支持软件开发过程本身的技术 另一类是支持软件开发过程管理的技术 按照CASE工具使用的目的和功能 可以将它们划分为以下几类 1 用于需求分析的CASE工具 该类CASE工具用于客户的事务系统规划 建立专用事务信息系统模型 2 用于系统分析和设计的CASE工具 该类CASE工具用于建造系统模型 3 用于系统实现的CASE工具 该类CASE工具用于软件程序编码 7 1CASE概述 2CASE种类 4 用于系统测试的CASE工具 该类CASE工具能自动对软件进行静态 动态模拟测试和相应的测试管理 5 用于系统维护的CASE工具 该类CASE工具用于支持软件维护 6 用于项目管理的CASE工具 该类CASE工具用于协助项目管理人员估算项目工作量 成本和制定进度计划 7 用于框架支撑的CASE工具 该类CASE工具用于支持软件开发 维护的全过程 8 用于智能化原型建模的CASE工具 该类CASE工具属于智能化专家系统 支持某一专业领域的原型建模 7 1CASE概述 2CASE种类 按照CASE系统对软件过程的支持范围 1 支持单个过程任务的工具 工具可能是通用的 或者也可能归组到工作台 2 工作台支持某一过程所有活动或某些活动 它们一般以或多或少的集成度组成工具集 3 环境支持软件过程所有活动或至少大部分 它们一般包括几个不同的工作台 将这些工作台以某种方式集成起来 按照CASE工具支持的过程 可分为设计工具 编程工具 维护工具等 7 1CASE概述 2CASE种类 图稿绘制 1 visio 这是目前国内用得最多的case工具 2 smartdraw 校园里比较流行的绘图软件 原码浏览的工具 1 SourceInsight 以工程的方式管理原码 提供非常适合再工程的浏览手段 2 SourceNavigator 它是从RedhatLinux版本移植到win32下的 提供原码高亮显示和编辑 提供头文件的包含关系分析 提供类的层次关系 最大的特点是把原码始终和文件联系在一起 提供到文件的导航 3 Dia 完全免费的CASE工具 主要用于画图 7 1CASE概述 3常见CASE工具 配置管理工具 1 VirsualSourceSafe 简称VSS 微软的studio企业版包含的版本管理工具 该工具包括一服务器和一通过网络可以连接服务器的客户端 2 PVCS PVCS是世界领先的软件开发管理工具 是公认的事实上的工业标准 全球的著名企业 软件机构 银行等诸多行业及政府机构几乎无一例外地应用了PVCS PVCS包含PVCSVersionManager PVCSTracker PVCSNotify PVCSRequisitePro等多种工具 3 ClearCase ClearCase是rational公司的主要配置管理工具 提供了VOB的概念来进行配置管理 功能极其强大 是世界上目前最强大的配置管理工具之一 4 CVS 在linux和unix下系统自带的版本控制工具 功能强大 7 1CASE概述 3常见CASE工具 数据库建模 1 CAERWin CABPWin 两个都是CA公司的产品 是强大的数据库建模工具 BPWin是CASE工具里一个里程碑似的产品 ERWin界面简洁 采用ER模型 适合开发中小型数据库 2 ER Studio 数据库建模工具 结合Repository 可进行VSS式的版本控制 3 PowerDesign Sybase推出的数据库设计工具 PowerDesign致力于采用基于Entiry Relation的数据模型 分别从概念数据模型 ConceptualDataModel 和物理数据模型 PhysicalDataModel 两个层次对数据库进行设计 还有逆向工程 再工程支持 目前还支持UML建模 7 1CASE概述 3常见CASE工具 UML建模UML建模工具众多 包括RationalRose XDE BorlandTogether PowerDesigner VisualParadigm Jude MagicDraw ObjecteeringUML SystemArchitect 等等 RationalRose是高端CASE工具 7 2集成化CASE环境 7 1CASE概述 3常见CASE工具 采用一种客观的CASE工具的评价 选择与采用机制 对软件组织选用合理的CASE工具 提高生产率 改进软件开发过程是十分必要的 1995年 国际标准化组织和国际电工委员会发布了一项国际标准 即ISO IEC14012 信息技术CASE工具的评价与选择指南 它指出 软件组织若想在开发工作开始时选择一个最适当的CASE工具 有必要建立一组评价与选择CASE工具的过程和活动 7 1CASE概述 4CASE工具的选择与采用 国际标准化组织和国际电工委员会于1999年发布了一项针对CASE工具采用的技术报告 ISO IECTR14471 1999 信息技术CASE工具的采用指南 根据CASE工具的各种特性 将采用工作划分为准备 评价和选择 试验 转换等4个主要过程 4个子过程和13个活动 评价和选择CASE工具的过程 实际上是一个根据组织的要求 按照ISO IEC9126 信息技术软件产品评价质量特性及其使用指南 中描述的软件产品评价模型所提供的软件产品的质量特性和子特性 以及CASE工具的特性进行技术评价与测量 以便从中选择最适合的CASE工具的过程 7 1CASE概述 4CASE工具的选择与采用 随着计算机辅助软件工程技术的不断发展 越来越多的软件组织希望选用适当的CASE工具来支持他们的一部分或全部的软件生存期过程 因此 按照一定的规范进行CASE工具的评价 选择与采用工作 不仅是十分必要的 也是可行的 ISO IEC14102和ISO IEC14471两个标准在这方面起到了十分有益的指导作用 7 1CASE概述 4CASE工具的选择与采用 一个完善的CASE环境具有以下特征 1 能生成结构化的图形接口 2 能存储和管理所有系统信息的中心信息库 3 具有由设计规格说明自动生成代码的工具 具有辅助每个阶段的工具 4 共享一个公共接口的高度集成化的软件工具包 5 在工具中实现能进行各类检查的信息系统软件生命周期方法论 7 2集成化CASE环境 1CASE环境 为提供全面的软件开发支持 一个完整的CASE环境应具有图形 查错 中心信息库 高度集成化工具包 全面覆盖系统开发生命周期 支持建立系统原型 支持代码自动生成 支持结构化方法论等功能 需要说明的是 规格说明语言 图形工具 建立系统原型工具 词典 DBMS 编译程序以及各类生成程序都是构成CASE环境的各种工具 所有工具必须通过集成才能形成完善的CASE环境 7 2集成化CASE环境 1CASE环境 一个软件开发机构首先应对承接项目的特点 职员的技术水平和管理水平进行分析 确定软件开发的方法 模型 规范 并在此基础上 分析市场上CASE工具的功能 特点等因素 从而选出能够更加有效地支持本机构的软件开发方法 规模和规范的CASE工具 因而能进一步构建集成化CASE工具支持的软件开发环境 7 2集成化CASE环境 2CASE工具的集成化 集成化CASE环境的功能要求 1 共享软件工程信息库 存储软件项目在生命周期内的所有信息 如项目合同 计划 进度 需求分析文档 设计报告 模型 程序模块和测试用例的等 环境下所有工具都可访问 是集成化环境的核心 2 任务分解与软件质量控制 自动对软件项目进行任务分解 方便对其进行定量计划管理 对项目管理和采用的技术进行量化 以控制开发过程和软件质量 3 风格一致的界面和方便 安全 可靠的操作管理机制 如使用者可以简单 方便 随机地调用环境中的各种CASE工具 提供由于某一信息的修改引起的可能变动的其他相关联信息 形成风格一致 友好 安全的用户界面 支持开发人员之间相互信息沟通 对软件工程信息提供版本和系统配置管理 等等 7 2集成化CASE环境 2CASE工具的集成化 集成化CASE环境的系统层次结构集成化CASE环境的系统结构由4个层次组成 系统支持层系统服务层系统集成框架层CASE工具层 7 2集成化CASE环境 2CASE工具的集成化 7 2集成化CASE环境 2CASE工具的集成化 图7 1集成化CASE环境的系统层次结构 7 2集成化CASE环境 2CASE工具的集成化 面向大中型系统开发的CASE工具集成方案 在集成方案设计中 需要考虑以下几点因素 一是掌握各CASE工具间的接口和信息关系 使各CASE工具间能够通信 高端CASE工具的信息向低端CASE工具能流畅传递 进而使工具之间 人员之间 软件工程各过程之间均能便利地通信 从而支持软件生存周期各过程 二是较少地涉及软件实现工具 例如编程工具 界面工具 报表工具等 其原因是软件开发机构应对软件实现工具较为熟悉 三是注重商业化程度高的CASE工具 这样 便可根据CASE工具选用建议 对市场上的CASE工具进行深入研究分析后 针对不同的软件项目规模 类型及开发方法提出不同的CASE工具集成方案建议 7 2集成化CASE环境 2CASE工具的集成化 方便信息共享 以工程开发信息数据库为核心共享全部软件开发数据 软件开发信息能在各种CASE工具之间互用 方便进行传输 保证软件质量 协调一致的模型和自动程序生成系统可有效地保证软件质量 提高软件生产率 大量减少开发人员工作量 加快开发速度 快速 方便 准确地建立协调一致的描述系统的各种静态和动态模型 根据系统模型自动转换成用户所需要的实现程序 根据系统模型自动建立相应的文档资料 及时处理和协调各部门各开发阶段的问题 保证按时完成项目开发 降低开发费用 尤其是大型软件项目 大型项目开发团队可能各组分散在不同区域 同时对各自负责的子系统进行开发 各开发小组要靠信息沟通来协调相互之间的工作 7 2集成化CASE环境 3集成化CASE環境的特點 文件格式转换的简单集成方式协调一致的公共界面集成方式信息共享集成方式理想的高度集成化CASE环境其组成如图7 2所示 软件工程信息库和规则库是基础核心 其他各部分围绕这个核心进行设计和工作 集成化环境由规则库 触发系统 元模型管理系统 软件工程信息库 系统CASE工具 公共用户界面等部分组成 7 2集成化CASE环境 4CASE工具集成环境的演变 7 2集成化CASE环境 4CASE工具集成环境的演变 图7 2理想的高度集成化CASE环境基本组成 规则库 根据某个软件开发方法学规定的开发过程模型 来建立存储元模型管理系统和CASE工具触发系统所需的软件开发规则 CASE工具触发系统 CASE工具能将某些软件开发事件自动传送给其他CASE工具进行相应的修改和一致性和完整性 元模型管理系统 元模型包括信息项的定义描述 信息项之间依赖关系的描述 软件设计规则 软件开发流程和事件的描述方法等 软件工程信息库 对软件开发不同阶段各CASE工具的公共信息进行集成管理 并维持数据库的一致性和完整性 达到信息共享 系统CASE工具 提供满足软件开发全过程所需要的一系列CASE工具 公共用户界面 为环境中各CASE工具提供统一的用户界面和操作方式 7 2集成化CASE环境 4CASE工具集成环境的演变 7 2集成化CASE环境 5CASE工具集成环境的体系结构 CASE环境体系结构的层次图 公共用户界面层 其目标是在统一界面框架下操作所有CASE工具 并且所有CASE工具的用户界面和操作风格协调一致 该层由各种用户界面开发工具和用户协议组成 用户界面开发工具包括界面元素库及控制 CASE工具集成层 其目标是提高集成化环境对操作系统平台的独立性 管理所有CASE工具相互之间的信息传递并协调它们行为 满足网络环境下分布式的运行方式 信息集成层 该层由信息集成 CASE工具与信息对象集成和各种信息对象组成 其目标是通过这些信息集成明确地达到用户需求之间的 可追踪 关系和逆向工程实施 软件工程信息库 核心层 其目标是按照规范的接口 信息资源 工具集成等国际通用标准为整个CASE集成环境提供基础支持 7 2集成化CASE环境 5CASE工具集成环境的体系结构 可移植通用工具环境 PCTE 在软件工程领域占有重要地位的 它是由欧洲几家著名软件公司发起制定的 旨在为集成化CASE环境提供可移植框架 PCTE是一整套行之有效的 开放的 通用的框架和集成化CASE环境下的CASE工具接口标准 任何CASE工具只要遵循该标准 就能方便地集成到软件开发环境中 PCTE的通用工具接口主要包括基本功能支持 用户对象接口和分布式环境支持三方面内容 基本功能支持用于支持 操作软件开发过程中的各类对象 用户对象接口采用面向对象技术为用户界面对象提供统一格式 规范与操作 PCTE还支持支持进程 对象管理 活动管理的分布式并发网络环境的工作模式 7 2集成化CASE环境 6可移植CASE工具环境 面向对象的CASE工具集成化OOCASE工具环境是分析和设计面向对象软件系统的强大的可视化工具 一般都采用图形化工作方式 环境中的这些CASE工具支持面向对象软件开发全过程 可以分别用来建立系统模型 OOA OOD 模型集成 自动生成程序代码 系统测试 软件开发文档资料自动生成 往返工程 项目管理 团队开发管理 互联网网页发布等 组成完整的软件开发集成环境 7 3集成化面向对象的CASE工具 1集成面向对象的CASE工具 面向对象建模OOCASE工具支持UML的静态建模机制 用以构造系统的结构 包括用例图 类图 包图 对象图 构建图和部署图等五个图 也支持UML的动态建模机制 描述系统的行为 包括状态图 活动图 顺序图和合作图等 OOCASE工具支持类 对象 操作 信息 状态 子系统和服务等面向对象概念 支持图形符号表示模型 UML扩展功能以及软件模型文档编辑于生产和维护模型的一致性 循环迭代 渐增式开发过程和往返工程 OOCASE支持循环迭代 渐增式的软件开发过程和往返工程 往返工程包括代码自动生成 软件测试 逆向工程 模型差异区分和模型修改等一系列工作 7 3集成化面向对象的CASE工具 2面向对象的CASE工具特征 团队开发和项目管理 由于OOCASE支持分布式开发环境 特别适合大型项目开发团队在不同地域进行并发式和项目管理 主要功能有模型工作区 结构管理 虚拟路径图 集成控制系统 模型集成 项目管理等 OOCASE工具支持领域分析员 系统分析员 程序员组成团队分组进行受控迭代开发并进行有效管理 可以更好地协调开发进度和提高开发效率 C Java等其他工具接口 7 3集成化面向对象的CASE工具 2面向对象的CASE工具特征 Rose的主要功能首先是支持UML建模过程中使用的多种模型或框图 如业务用例图 用例图 交互图 类图 状态图 构件图 配置图 其次 Rose不仅能够对应用程序进行建模 而且能够方便地对数据库建模 它还可以创建并比较模型和数据模型 并且还可以进行两种模型间的相互转化 另外也可以创建数据库对象 以及实现从数据库到数据模型的逆向工程 7 4RationalRose简介 1Rose2003的功能与特点 Rose的特点丰富的辅助软件开发功能 Rose能够提供许多并非UML建模需要的辅助软件开发功能 如Rose通过对目前多种程序设计语言 如C VisualC Java VisualBasic CORBA等 的有效集成 能帮助开发人员产生框架代码 扩展与逆向工程 利用Rose自带的RoseScript脚本语言 可以对Rose进行扩展 自动改变模型 创建报表 完成Rose模型的其他任务等 Rose提供的控制单元和模型集成功能充许进行多用户并行开发 并对他们的模型进行比较或合并等操作 便于不同角色间的交流 通过Rose 模型把用户的需求形成不同类型的文档 使开发人员和用户都了解系统全貌 以便开发人员之间 开发人员与用户之间进一步交流 并尽快澄清和细化用户的需求 7 4RationalRose简介 1Rose2003的功能与特点 系统主菜单窗口 7 4RationalRose简介 2Rose的基本操作简介 7 4RationalRose简介 2Rose的基本操作简介 建立新模型对话窗口 7 4RationalRose简介 2Rose的基本操作简介 模型的组成结构 7 4RationalRose简介 2Rose的基本操作简介 模型的开发方式 7 5在RationalRose环境下建立UML模型 7 5在RationalRose环境下建立UML模型 建立用例视图 7 5在RationalRose环境下建立UML模型 建立逻辑视图 建立和编辑活动图 7 5在RationalRose环境下建立UML模型 建立逻辑视图 建立和编辑类图 7 5在RationalRose环境下建立UML模型 建立逻辑视图 建立和编辑顺序图 7 5在RationalRose环境下建立UML模型 建立逻辑视图 建立和编辑构件图 7 5在RationalRose环境下建立UML模型 建立逻辑视图 建立部署图 7 5在RationalRose环境下建立UML模型 建立逻辑视图 建立虚拟路径图 模型检查与程序源代码生成Rose系统可以对已建立的UML模型自动进行一致性检查并产生程序源代码 包括模型检查 生成代码两大内容 模型检查包括3个方面内容 检查模型 显示访问违章报告 Java语言句法检查 生成代码步骤如下 在模型结构窗口选择 LogicalView 逻辑视图 目录项 在主菜单窗口选择系统主菜单中的 Tools 工具 菜单项 在弹出的二级菜单中选择 Java GenerationCode Java语言代码生成 菜单项 也可选择一个类 构件或包 单击右键 在弹出的菜单中选择 GenerationCode 系统自动生成Java源程序代码 并存入相应文件中 7 5在RationalRose环境下建立UML模型 逆向工程Rose双向工程的支持 解决了这个问题 与从模型生成代码相比 在Rose中进行逆向工程要简单的多 以Java为例 进行项目的逆向工程采取如下步骤 在构建视图 ComponentView 中添加一个构件 双击构件 在对话框中 设置Language属性为Java 右键单击构件 选择Properties项 在弹出框的General页中设置要进行逆向工程的Java工程文件 右键单击构件 选择UpdateModel项 按向导默认设置完成逆向工程 7 5在RationalRose环境下建立UML模型 项目概况建设目标 建立一个面向IT项目行业基本业务 集信息共享 网络协同为一体的项目管理信息平台 以加强IT项目全生命周期的管理与监控 该系统的主要模块有 IT项目管理信息平台由项目管理模块 计划管理模块 变更管理模块 进度管理模块 费用管理模块 需求管理模块 文档管理模块 质量管理模块 风险管理模块 团队管理模块 沟通管理模块 知识管理模块 系统管理模块等 7 6案例 需求分析业务需求 1 业务参与者列表 主要包括机构领导 评审委员会 项目建议人 项目经理 变更控制委员会 项目组等 2 业务用例列表 包括启动过程中的业务用例 计划过程中的业务用例 实施过程中的业务用例 控制过程中的业务用例等 7 6案例 功能需求 7 6案例 管理进度用例图 7 6案例 静态结构模型静态结构模型包括 实体类列表边界类列表控制类列表包图类图 7 6案例 3系统分析与设计 图7 18包图 7 6案例 3系统分析与设计 图7 19类图 动态结构模型包括登录系统 增加项目 修改项目信息 删