Instrumente CASE

Problema CASE-ului (Proiectarea Sistemelor/Programelor asistata de calculator sau cu Ajutorul Calculatorului – Computer Aided Systems Engineering) a devenit foarte importanta la mijlocul anilor 1980, cand hardul sa extins prin seria PC-urilor, iar retelele au devenit mai puternice, constituindu-se sistemele distribuite. Obiectivul principal al CASE-ului il constituie punerea in practica a produselor-program de proiectare si realizare a softului cu ajutorul calculatorului. Instrumentele oferite de CASE sunt utilizabile din faza de definire a cerintelor pana la intretinerea fizica a produsului informatic. Totusi, analiza si proiectarea, bazate pe conceptele si metodele structurate, reprezinta elementele forte ale instrumentelor CASE, iar in ultimii ani CASE a acordat atentia cuvenita analizei, proiectarii si programarii orientate pe obiecte [1].

Majoritatea produselor soft au fost construite in mod artizanal, fara posibilitatea testarii complete a lor, fiind insotite de o documentatie destul de slaba. Instrumentele CASE implica utilizarea calculatorului ca un mijloc de sustinere a activitatilor de planificare, definire, proiectare si realizare a softului. Ele se bazeaza pe logica structurala, pe descompunerea functionala si reprezentarea prin diagrame a fluxurilor de date ale aplicatiilor.

Potrivit principiilor conceptuale, sistemele CASE au fost realizate pentru a incuraja abordarea logicii structurate si pentru folosirea calculatorului ca un mod de tezaurizare a lucrarilor si ca o planseta de desen, pe care pot fi plasate reprezentarile structurate ale sistemelor sau aplicatiilor. Pe masura evolutiei lor, sistemele CASE au devenit mult mai complexe, permitand ca procesele de proiectare si realizare a aplicatiilor sa se desfasoare intr-un mediu informatic interactiv, oferind utilizatorilor un intreg arsenal de instrumente si proceduri, prin care pot proiecta, realiza, testa, documenta, intretine/actualiza si exploata sistemul.

Utilizarea produselor de tip CASE a fost determinata de  [1]:

calitatea indoielnica a aplicatiilor realizate in mod traditional;

frustrarea utilizatorilor in incercarea lor de a participa la procesul de proiectare si realizare a aplicatiilor, datorita nivelului ridicat de cunostinte informatice solicitate de metodele traditionale;

costuri deosebit de mari pe care le presupun intretinerea si actualizarea softului functional;

imposibilitatea rezolvarii tuturor cerintelor utilizatorilor;

limitarea posibilitatii de reprezentare grafica a schemelor de realizare a noilor proiecte.

Folosirea sistemelor CASE este motivata si de urmatoarele avantaje:

reducerea complexitatii logicii de descriere a sistemului;

posibilitatea de a alege dintre mai multe variante de proiectare;

cresterea vitezei de realizare a sistemelor;

realizarea succesiva a componentelor unui sistem;

cresterea integrarii;

consolidarea disciplinei de proiectare;

oferirea unei interfete de proiectare;

folosirea depozitelor modularizate;

salvarea si refolosirea unor componente din diagramele realizate;

simplificarea activitatilor de proiectare si realizare a sistemelor/aplicatiilor.

Utilizarea sistemelor CASE a inceput cu introducerea diagramelor fluxurilor de date, care fac posibila realizarea unui model al derularii proceselor sistemului/aplicatiei care se proiecteaza. A urmat folosirea dictionarului de date ca un depozit al tuturor datelor privind sistemul sau aplicatia. Au aparut ecranele predefinite pentru a prezenta ce poate sa obtina utilizatorul prin exploatarea sistemului. S-a apelat la facilitatile grafice, care pot folosi simbolurile logicii structurate si care permit proiectantului sa realizeze o diagrama coerenta a fluxurilor de date  [1].

1. Functiile CASE

Primele sisteme CASE erau un set de aplicatii neintegrate, cu functii distincte, fara a fi interconectate. Aceste limite au fost eliminate, in cea mai mare parte, prin generatiile actuale, care incearca sa realizeze o integrare completa si usoara a tuturor elementelor, integrarea reprezentand, de fapt, factorul cel mai important al metodologiei CASE [1].

CASE se bazeaza pe doua functii fundamentale [1].

Prima functie consta in posibilitatea descompunerii de sus in jos (top-down) a sistemului informatic in procese si module distincte, fiecare avand definite responsabilitatile functionale si/sau operationale.

Cea de-a doua functie se refera la faptul ca sistemele informationale pot fi reprezentate intr-o forma grafica concisa, folosind cateva simboluri de baza. Importanta acestor doua functii rezida in posibilitatea utilizarii modularitatii aplicatiilor, a diagramelor, obtinerea unei documentatii privind realizarea, evaluarea arhitecturii si utilizarea sistemului.

Pentru definirea si construirea sistemelor, produsele CASE presupun stabilirea si respectarea unei anumite discipline. Metodologia ofera o interfata intre crearea si verificarea/validarea proiectului logic, dezvoltarea unei biblioteci cu documentatii, care include si integreaza caracteristicile proceselor si pasii de parcurs, pentru descrierea modului de lucru; ofera un model al produsului final, ce poate fi folosit in realizarea operatiilor de exploatare si intretinere a sistemului/aplicatiei, si ofera o interfata pentru pastrarea evolutiei proiectului.

Folosirea reprezentarilor grafice in logica CASE ofera posibilitatea descompunerii aplicatiei in mai multe componente logice. Prin atasarea unei baze de date la elementele grafice, se va obtine un depozit ce va contine pasii si functiile reprezentate in diagramele construite. Daca aceste elemente sunt corect stabilite, ele vor sta la baza descrierii proceselor, ce vor constitui procedurile de prelucrare ale sistemului/aplicatiei. Modelarea grafica in sistemele CASE prezinta o interactivitate ridicata, permitand construirea diagramelor, deplasarea de la o diagrama la alta, modificarea, extinderea, copierea, evaluarea si descrierea elementelor unei aplicatii  [1].

Modelele grafice permit conectarea fluxurilor logice intre activitatile si functiile specifice aplicatiei, relatii care pot fi testate si validate in mod automat.

2. Trasaturi definitorii ale CASE-ului

Evolutia CASE-ului, a determinat aparitia I-CASE-ului. Integrated CASE se refera la toate aspectele integrarii, chiar daca sistemele sunt deschise sau nu [1].

Caracteristicile mediilor moderne de tip CASE [1]:

un set de instrumente specifice pentru realizarea sistemelor;

diversitatea modurilor de interactiune;

semnificatia reprezentarilor grafice;

elemente de tip verificare si validare (V&V);

natura bidirectionala, deplasari pe verticala in structura sistemului;

deschidere pentru interconectarea instrumentelor CASE;

sprijin pentru lucrul cu utilizatori multipli;

descompunerea;

performante de deplasare, pe orizontala, de la un instrument la altul;

grade diferite de automatizare;

INTEGRAREA.

CASE-ul nu este un proces independent. El constituie un set integrat de metodologii, care urmaresc realizarea ciclului de viata al unui sistem. La sfarsitul fiecarei faze a ciclului de viata, rezultatele obtinute trebuie supuse unei analize si verificari, iar utilizatorii trebuie informati asupra modului de gestionare a procedurilor de lucru. Ei sunt cei care trebuie sa dea avizul de continuare a parcurgerii fazelor urmatoare, pe baza a ceea ce li s-a prezentat. Este, de fapt, un proces de revalidare a conceptelor folosite in proiectarea sistemului si a modelului proiectat pe masura desfasurarii operatiunilor, din faza de proiectare pana la predarea produsului final. CASE poate sprijini aceste proceduri prin punerea la dispozitie a unei documentatii, critici sau modificari asupra elementelor din modelul proiectat. Pe acest fond, pot fi facute evaluari, critici sau modificari asupra elementelor din modelul proiectat. Rezultatele obtinute in urma proiectarii unui anumit model de sistem constau in documentatia oferita, care acopera intregul ciclul de viata al sistemului, cu toate operatiile si procedurile pe care le presupune. Datele din documentatia modelului sunt, de obicei, inlocuite cu cele reale si se parcurg pasii de implementare a sistemului pentru a obtine un model functional. In plus, CASE ofera posibilitatea de a analiza iesirile obtinute si de a le modifica pentru a reflecta schimbarile intervenite in sistem, modulele definite si depozitul de date [1].

3. Exemple de instrumente CASE (Conferinta Nationala de Invatamant Virtual, editia a III-a, 2005)

In literatura de specialitate, instrumentele CASE sunt clasificate si dupa un alt criteriu decat cel al activitatilor din ciclul de viata al sistemelor pe care le sprijina. Acest criteriu se refera la metodologia pe care o incorporeaza pentru realizarea sistemelor. Astfel, se intalnesc urmatoarele trei categorii:

instrumente CASE bazate pe metodologia structurata;

instrumente hibride, ce contin elemente specifice orientarii-obiect, dar care nu permit realizarea sistemelor orientate-obiect;

instrumente pur orientate-obiect.

In cele ce urmeaza se vor prezenta cateva exemple de CASE folosite de cele mai utilizate metodologii de analiza si proiectare, respectiv metodologia structurata si cea orientata pe obiecte.

A) Metodologia structurata

Westmount I-CASE Yourdon ofera suport complet pentru realizarea sistemelor informatice. Avand la baza metoda structurata propusa de Yourdon, acest instrument CASE integrat ofera posibilitatea lucrului in echipa, posibilitatea de generare si reutilizare a codului si generarea automata a documentatiei de realizare a sistemului informatic.

Repository este componenta centrala a arhitecturii Westmount I-CASE Yourdon. Repository este implementat cu ajutorul unui SGBD relational: Informix, Ingres sau Oracle.

Analyst, este componenta ce ofera suport pentru analiza structurata. Metoda este implementata de Yourdon si De Marco. Westmount I-CASE Yourdon ofera suport pentru un set extins de instrumente si anume editoare pentru diagrame de flux a datelor, diagrame entitate asociere, diagrame de structura a datelor editoarele matriciale pentru matricea listei de evenimente.

Arhitect este componenta ce permite definirea arhitecturii sistemului (proiectarea de ansamblu). Editorul

Designer este componenta ce ofera suport pentru proiectarea de detaliu a sistemului informatic.

Proiectarea de detaliu a aplicatiei este strans legata de proiectarea bazei de date. Pentru modelarea datelor se utilizeaza diagrama entitate asociere.

Programmer este mediul de programare care ofera suport pentru generarea codului sursa, compilare, lansare in executie si testarea aplicatiei. Generatorul de cod translateaza specificatiile de proiectare in cod sursa. Astfel, pe baza diagramei entitate asociere se genereaza codul DDL (in SQL) ce defineste structura fizica a bazei de date. Codul poate fi completat pentru a defini restrictiile de integritate si modul fizic de stocare a bazei de date. Este prezentata si facilitatea de inginerie inversata care translateaza definirile asociate bazei de date existente intr-o diagrama entitate asociere. Codului aplicatiei este generat in limbajul C imbogatit cu instructiuni SQL pornind de la specificatiile din schemele de structura.

Docwriter este componenta care permite generarea documentatiei pentru fiecare etapa de realizare a sistemului.

Utilizarea produsului Westmount I-CASEY Yourdon imbunatateste productivitatea realizarii sistemelor informatice si ofera garantii pentru calitatea sistemelor obtinute.

B) Metodologia orientata-obiect

Expresia „pur orientate-obiect' se refera la faptul ca pe de o parte, instrumentele CASE contin numai elemente specifice abordarii orientate-obiect a sistemelor, iar pe de alta parte la faptul ca se bazeaza pe metodele si tehnicile de analiza si proiectare orientate-obiect.

Instrumentele CASE orientate-obiect, din punct de vedere al etapelor ciclului de viata al sistemelor, pot fi grupate ca si cele conventionale, astfel:

Upper CASE orientat-obiect pentru analiza si proiectarea sistemelor;

Lower CASE orientat-obiect pentru generarea codului-sursa al aplicatiilor;

I-CASE orientat-obiect care acopera intregul ciclu de viata.

Deoarece tendinta se indreapta tot mai mult spre tehnologiile informationale orientate-obiect, nici domeniul instrumentelor ce sprijina realizarea sistemelor nu poate sa nu se adapteze la aceasta orientare, lucru ce a dus la aparitia a numeroase produse CASE orientate-obiect sau la reorientarea firmelor producatoare de instrumente conventionale spre inglobarea in produsele lor a elementelor specifice abordarii obiectuale.

Designer/2000

Setul de instrumente Designer/2000 este parte integranta din portofoliul de instrumente de dezvoltare oferit de Oracle si reprezinta o solutie integrata pentru dezvoltarea de sisteme client/server din generatia a doua sau de sisteme Intranet bazate pe Web. Designer/2000 acopera toate fazele ciclului de dezvoltare a aplicatiilor software, pornind de la modelarea sistemului informatic (business modelling) pana la exploatare. Abordarea Designer/2000 bazata pe un Repository permite ca anumite componente sau toate componentele sa fie folosite pentru dezvoltarea rapida de aplicatii scalabile, multi-platforma, distribuite.