из электронной библиотеки / 887484694831074.pdf

•возможностью сборки программной системы из готовых компонентов, которые можно использовать повторно;

•возможностью накопления проектных решений в виде библиотек классов на основе механизмов наследования;

•простотой внесения изменений в проекты за счет инкапсуляции данных в объектах;

•быстрой адаптацией приложений к изменяющимся условиям за счет использования свойств наследования и полиформизма;

•возможностью организации параллельной работы аналитиков, проектировщиков и программистов.

Рассмотренные ранее концепции объектно-ориентированного подхода и распределенных вычислений стали базой для создания консорциума Object Management Group (OMG), членами которой являются более 500 ведущих компьютерных компаний (Sun, DEC, IBM, HP, Motorola и

др.). Основным направлением деятельности консорциума является разработка спецификаций и стандартов для создания распределенных объектных систем в разнородных средах. Базисом стали спецификации под названием Object Management Architecture (ОМА).

ОМА состоит из четырех основных компонентов, представляющих спецификации различных уровней поддержки приложений рисунок 26:

Рисунок 26 – Спецификация OMA

•архитектура брокера запросов объектов (CORBA — Common Object Request Broker Architecture) определяет механизмы взаимодействия объектов в разнородной сети;

•объектные сервисы (Object Services) являются основными системными сервисами,

используемыми разработчиками для создания приложений;

•универсальные средства (Common Facilities) являются высокоуровневыми системными сервисами, ориентированными на поддержку пользовательских приложений (электронная почта, средства печати и др.);

•прикладные объекты (Application Object) предназначены для решения конкретных прикладных задач.

Исходя из основных положений объектно-ориентированного подхода рассмотрим концепцию идеального объектно-ориентированного CASE-средства.

Существует несколько объектно-ориентированных методов, авторами наиболее распространенных из них являются Г Буч, Д Рамбо, И Джекобсон. В настоящее время наблюдается процесс сближения объектно-ориентированных методов. В частности, указанные выше авторы создали и выпустили несколько версий унифицированного метода UML (Unified Modeling Language — унифицированный язык моделирования).

Классическая постановка задачи разработки программной системы (инжиниринг)

представляет собой спиральный цикл итеративного чередования этапов объектно-

ориентированного анализа, проектирования и реализации (программирования).

В реальной практике в большинстве случаев имеется предыстория в виде совокупности разработанных и внедренных программ, которые целесообразно использовать при разработке новой системы Процесс проектирования в таком случае основан на реинжиниринге программных кодов, при котором путем анализа текстов программ восстанавливается исходная модель программ ной системы.

Современные CASE-средства поддерживают процессы инжиниринга и автоматизированного реинжиниринга.

Идеальное объектно-ориентированное CASE-средство должно содержать четыре основных блока: анализ, проектирование, разработка и инфраструктура рисунок 27.

Рисунок 27 - Идеальное объектно-ориентированное CASE-средство

Основные требования к блоку анализа:

• возможность выбора выводимой на экран информации из всей совокупности данных,

описывающих модели;

•согласованность диаграмм при хранении их в репозитарии;

•внесение комментариев в диаграммы и соответствующую документацию для фиксации проектных решений;

•возможность динамического моделирования в терминах со бытии;

•поддержка нескольких нотаций (хотя бы три нотации - Г Буча, И Джекобсона и ОМТ)

Основные требования к блоку проектирования:

•поддержка всего процесса проектирования приложения;

•возможность работы с библиотеками, средствами поиска и выбора;

•возможность разработки пользовательского интерфейса;

•поддержка стандартов OLE, ActiveX и доступ к библиотекам HTML или Java;

•поддержка разработки распределенных или двух- и трехзвенных клиент-серверных систем (работа с CORBA, DCOM, Internet).

Основные требования к блоку реализации.

•генерация кода полностью из диаграмм;

•возможность доработки приложений в клиент-серверных CASE-средствах типа Power

Builder;

•реинжиниринг кодов и внесение соответствующих изменений в модель системы;

•наличие средств контроля, которые позволяют выявлять несоответствие между диаграммами и генерируемыми кодами и обнаруживать ошибки как на стадии проектирования, так и на стадии реализации

Основные требования к блоку инфраструктур:

•наличие репозитория на основе базы данных, отвечающего за генерацию кода, реинжиниринг, отображение кода на диаграммах, а также обеспечивающего соответствие между моделями и программными кодами,

•обеспечение командной работы (многопользовательской работы и управление версиями) и реинжиниринга.

В таблице 3 приведен обзор наиболее распространенных объектно-ориентированных

CASE средств.

Таблица № 3

Сравнительный анализ CASE-систем показывает, что на сегодняшний день одним из наиболее приближенных к идеальному варианту CASE-средств является семейство Rational Rose фирмы Rational Software Corporation. Следует отметить, что именно здесь работают авторы унифицированного языка моделирования Г Буч, Д Рамбо и И. Джекобсон, под руководством которых ведется разработка нового СASЕ-средства поддерживающего UML.

Выделим основные критерии оценки и выбора CASE-средств. 1 Функциональные характеристики:

•среда функционирования проектная среда, программное обеспечение/технические средства, технологическая среда;

•функции, ориентированные на фазы жизненного цикла: моделирование, реализация,

тестирование;

• общие функции - документирование, управление конфигурацией, управление проектом;

2Надежность;

3Простота использования;

4Эффективность;

5Сопровождаемость;

6Переносимость;

7Общие критерии (стоимость, затраты, эффект внедрения, характеристики поставщика)

Данные критерии подробно изложены в стандартах IEEE Std 1348—1995. IEEE recommended Practice for the Adoption of Computer — Aided Software Engineering (CASE) Tools и IEEE Std 1209—1992 Recommended Practice for the Evaluation and Selection of CASE Tools.

Телекоммуникационные технологии

По мере эволюции вычислительных систем сформировались следующие разновидности архитектуры компьютерных сетей:

•одноранговая архитектура;

•классическая архитектура «клиент—сервер»;

•архитектура «клиентсервер» на основе Web-технологии.

При одноранговой архитектуре (рисунок 28) все ресурсы вычислительной системы,

включая информацию, сконцентрированы в центральной ЭВМ, называемой еще мэйнфреймом

(main frame — центральный блок ЭВМ). В качестве основных средств доступа к информационным ресурсам использовались однотипные алфавитно-цифровые терминалы,

соединяемые с центральной ЭВМ кабелем. При этом не требовалось никаких специальных действий со стороны пользователя по настройке и конфигурированию программного обеспечения.

Рисунок 28 - Одноранговая архитектура компьютерных сетей

Явные недостатки, свойственные одноранговой архитектуре и развитие инструментальных средств привели к появлению вычислительных систем с архитектурой

«клиент—сервер». Особенность данного класса систем состоит в децентрализации архитектуры автономных вычислительных систем и их объединении в глобальные компьютерные сети.

Создание данного класса систем связано с появлением персональных компьютеров, взявших на себя часть функций центральных ЭВМ. В результате появилась возможность создания глобальных и локальных вычислительных сетей, объединяющих персональные компьютеры

(клиенты или рабочие станции), использующие ресурсы, и компьютеры (серверы),

предоставляющие те или иные ресурсы для общего использования. На рисунке 29 представлена типовая архитектура «клиент—сервер», однако различают несколько моделей, отличающихся распределением компонентов программного обеспечения между компьютерами сети.

Рисунок 29 - Типовая архитектура «клиент—сервер'

Любое программное приложение можно представить в виде структуры из трех компонентов:

•компонент представления, реализующий интерфейс с пользователем;

•прикладной компонент, обеспечивающий выполнение прикладных функций;

•компонент доступа к информационным ресурсам, или менеджер ресурсов,

выполняющий накопление информации и управление данными.

На основе распределения перечисленных компонентов между рабочей станцией и сервером сети выделяют следующие модели архитектуры «клиент—сервер»:

•модель доступа к удаленным данным;

•модель сервера управления данными;

•модель комплексного сервера;

•трехзвенная архитектура «клиент—сервер».

Модель доступа к удаленным данным (рисунок 30) при которой на сервере расположены только данные, имеет следующие особенности:

Рисунок 30 - Модель доступа к удаленным данным

•невысокая производительность, так как вся информация обрабатывается на рабочих станциях;

•снижение общей скорости обмена при передаче больших объемов информации для обработки с сервера на рабочие станции.

При использовании модели сервера управления данными (рисунок 31) кроме самой

информации на сервере располагается менеджер информационных ресурсов (например, система

•высокая производительность,

•централизованное администрирование;

•экономия ресурсов сети.

Модель комплексного сервера является оптимальной для крупных сетей,

ориентированных на обработку больших и увеличивающихся со временем объемов информации.

Архитектура «клиент—сервер», при которой прикладной компонент расположен на рабочей станции вместе с компонентом представления (модели доступа к удаленным данным и сервера управления данными) или на сервере вместе с менеджером ресурсов и данными

(модель комплексного сервера), называют двухзвенной архитектурой.

При существенном усложнении и увеличении ресурсоемкости прикладного компонента для него может быть выделен отдельный сервер, называемый сервером приложений. В этом случае говорят о трехзвенной архитектуре «клиент—сервер» (рисунок 34).

Рисунок 34 - Трехзвенная архитектура «клиент—сервер»

Первое звено — компьютер—клиент, второе — сервер приложений, третье — сервер управления данными. В рамках сервера приложений могут быть реализованы несколько прикладных функций, каждая из которых оформляется как отдельная служба, предоставляющая некоторые услуги всем программам. Серверов приложения может быть несколько, каждый из них ориентирован на предоставление некоторого набора услуг.

Наиболее ярко современные тенденции телекоммуникационных технологий проявились в Интернете. Архитектура «клиент—сервер», основанная на Web-технологии представлена на рисунке 35.