Среда моделирования Rational Rose

В 1990-2000 годы появился Интернет. С возникновением глобальной сети появилась возможность получать сразу заказы от клиентов, что способствовало появлению электронной экономики (e-business). С объединением функций планирования материальных и финансовых ресурсов появились ERP системы, возможности обновления информации через интернет способствовали развитию систем нормативно-справочной информации. Общая цель использования ИТ - обеспечение конкурентоспособности организации.

Начало XXI века характеризуется попытками объединить все сложившиеся системы в одну, а так же шагнуть за рамки предприятия к совместному предпринимательству (c-commerce), когда одна АИС используется несколькими предприятиями, что должно способствовать увеличению скорости принятия заказов и отправки продукции потребителю. В настоящее время ведущие производители корпоративных информационных систем для организации стали предлагать системы новейшего класса ERP II.

2. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

Для того чтобы разработать программную систему, приносящую реальные выгоды определенным пользователям, необходимо сначала выяснить, какие же задачи она должна решать для этих людей и какими свойствами обладать.

Чтобы программное обеспечение было действительно полезным, важно, чтобы оно удовлетворяло реальные потребности людей и организаций, которые часто отличаются от непосредственно выражаемых пользователями желаний. Для выявления этих потребностей, а также для выяснения смысла высказанных требований приходится проводить достаточно большую дополнительную работу, которая называется анализом предметной области или бизнес-моделированием, если речь идет о потребностях коммерческой организации. В результате этой деятельности разработчики должны научиться понимать язык, на котором говорят пользователи и заказчики, выявить цели их деятельности, определить набор задач, решаемых ими. В дополнение стоит выяснить, какие вообще задачи нужно уметь решать для достижения этих целей, выяснить свойства результатов, которые хотелось бы получить, а также определить набор сущностей, с которыми приходится иметь дело при решении этих задач. Кроме того, анализ предметной области позволяет выявить места возможных улучшений и оценить последствия принимаемых решений о реализации тех или иных функций.

После этого можно определять область ответственности будущей программной системы, — какие именно из выявленных задач будут ею решаться, при решении каких задач она может оказать существенную помощь и чем именно. Определив эти задачи в рамках общей системы задач и деятельностей пользователей, можно уже более точно сформулировать требования к программному обеспечению.

Анализом предметной области занимаются системные аналитики или бизнес-аналитики, которые передают полученные ими знания другим членам проектной команды, сформулировав их на более понятном разработчикам языке. Для передачи этих знаний обычно служит некоторый набор моделей, в виде графических схем и текстовых документов.

Анализ деятельности крупной организации, такой как банк с сетью региональных отделений, нефтеперерабатывающий завод или компания, производящая компьютеры, дает огромные объемы информации. Из этой информации надо уметь отбирать существенную, а также уметь находить в ней пробелы — области деятельности, информации по которым недостаточно для четкого представления о решаемых задачах. Значит, всю получаемую информацию надо каким-то образом систематизировать. Для систематизации сбора информации о больших организациях и дальнейшей разработки систем, поддерживающих их деятельность, применяется схема Захмана (автор — John Zachman,) или архитектурная схема предприятия (enterprise architecture framework).

Рис. 4.1.  Схема Захмана. Приведены примеры моделей для отдельных клеток

В основе схемы Захмана лежит следующая идея: деятельность даже очень большой организации можно описать, используя ответы на простые вопросы — зачем, кто, что, как, где и когда — и разные уровни рассмотрения. Обозначенные 6 вопросов определяют 6 аспектов рассмотрения.

Цели организации и базовые правила, по которым она работает.

Персонал, подразделения и другие элементы организационной структуры, связи между ними.

Сущности и данные, с которыми имеет дело организация.

Выполняемые организацией и различными ее подразделениями функции и операции над данными.

Географическое распределение элементов организации и связи между географически разделенными ее частями.

Временные характеристики и ограничения на деятельность организации, значимые для ее деятельности события.

Также выделены несколько уровней рассмотрения, из которых при бизнес-моделировании особенно важны три верхних:

Самый крупный — уровень организации в целом, рассматриваемой в ее развитии совместно с окружением, уровень общего планирования ее деятельности. Этот уровень содержит долговременные цели и задачи организации как цельной системы, основные связи организации с внешним миром и основные виды ее деятельности.

Уровень бизнеса, на котором организация рассматривается во всех аспектах как отдельная сущность, имеющая определенную структуру, которая соответствует ее основным задачам.

Системный уровень, на котором определяются концептуальные модели всех аспектов организации, без привязки к конкретным их воплощениям и реализациям, например, логическая модель данных в виде набора сущностей и связей между ними, логическая архитектура системы автоматизации в виде набора узлов с привязанными к ним функциями и пр.

Наиболее удобной формой представления информации при анализе предметной области являются графические диаграммы различного рода. Они позволяют достаточно быстро зафиксировать полученные знания, быстро восстанавливать их в памяти и успешно объясняться с заказчиками и другими заинтересованными лицами. Набросать рисунок из прямоугольников и связывающих их стрелок обычно можно гораздо быстрее, чем записать соответствующий объем информации, и на рисунке за один взгляд видно гораздо больше, чем в тексте. Изредка встречаются люди, лучше ориентирующиеся в текстах и более адекватно их понимающие, но чаще рисунки все же более удобны для иллюстрации мыслей и объяснения сложных вещей.

Рис. 4.2.  Схема деятельности компании в нотации Йордана-ДеМарко

Часто для описания поведения сложных систем и деятельности крупных организаций используются диаграммы потоков данных (data flow diagrams). Эти диаграммы содержат 4 вида графических элементов: процессы, представляющие собой любые трансформации данных в рамках описываемой системы, хранилища данных, внешние по отношению к системе сущности и потоки данных между элементами трех предыдущих видов.

Используются несколько систем обозначений для перечисленных элементов, наиболее известны нотация Йордана-ДеМарко (Yourdon-DeMarco) и нотация Гэйна-Сарсона (Gane-Sarson,), обе предложенные в 1979 году. Рис. 4.3 показывает диаграмму потоков данных, которая описывает деятельность компании, управляющей небольшим магазином. Эта диаграмма изображена в нотации Йордана-ДеМарко: процессы изображаются кружками, внешние сущности — прямоугольниками, а хранилища данных — двумя горизонтальными параллельными линиями. На рис. 4.3 изображена та же диаграмма в нотации Гейна-Сарсона: на ней процессы — прямоугольники со скругленными углами, внешние сущности — прямоугольники с тенью, а хранилища данных — вытянутые горизонтально прямоугольники без правого ребра.

Рис. 4.3.  Схема деятельности компании в нотации Гэйна-Сарсона

Процессы на диаграммах потоков данных могут уточняться: если некоторый процесс устроен достаточно сложно, для него можно нарисовать отдельную диаграмму, описывающую потоки данных внутри этого процесса. На ней показываются те элементы, с которыми этот процесс связан потоками данных, и составляющие его более мелкие процессы и хранилища. Таким образом, возникает иерархическая структура процессов. Обычно на самом верхнем уровне находится один процесс, представляющий собой систему в целом, и набор внешних сущностей, с которыми она взаимодействует.

Диаграммы потоков данных появились как один из первых инструментов представления деятельности сложных систем при использовании структурного анализа. Для представления структуры данных в этом подходе используются диаграммы сущностей и связей (entity-relationship diagrams, ER diagrams), изображающие набор сущностей предметной области и связей между ними. И сущности, и связи на таких диаграммах могут иметь атрибуты.

Хотя методы структурного анализа могут значительно помочь при анализе систем и организаций, дальнейшая разработка системы, поддерживающей их деятельность, с использованием объектно-ориентированного подхода часто требует дополнительной работы по переводу полученной информации в объектно-ориентированные модели.

Методы объектно-ориентированного анализа предназначены для обеспечения более удобной передачи информации между моделями анализируемых систем и моделями разрабатываемого ПО. В качестве графических моделей в этих методах вместо диаграмм потоков данных используются рассматривавшиеся при обсуждении RUP диаграммы вариантов использования, а вместо диаграмм сущностей и связей — диаграммы классов.

Рис. 4.4.  Детализация процесса "Управление персоналом"

3. СРЕДА МОДЕЛИРОВАНИЯ RATIONAL ROSE

3.1 Общее сведение o Rational Rose

Компания Rational Software является лидирующей в области создания методологий и программных решений, ориентированных на программистов, аналитиков, тестировщиков. Спектр выпускаемого программного обеспечения целиком покрывает потребность всех участников проекта: от аналитиков до разработчиков и внедренцев. Все программно-методологические решения - плод многолетнего труда аналитиков и разработчиков как самой Rational, так и ее партнеров. В итоге все решения были собраны воедино. Так появился RUP - Rational Unified Process - методологическая энциклопедия, в которой описаны все шаги, необходимые для создания качественного программного продукта. Пользуясь подобной энциклопедией и применяя соответствующие инструменты, рекомендуемые Rational, команда будет создавать обеспечение качественно и в срок. "Строй быстрей и качественней!" - вот лозунг, выдвигаемый Rational.

Особое место в RUP занимают проектирование и конфигурационное управление. Особо выделяются они потому, что те два инструмента, которые поддерживаются на данных этапах (Rational Rose и Rational ClearCase), используются на протяжении всего жизненного цикла разработки программного обеспечения. Если Rose со своей стороны используют и проектировщики, и разработчики, и аналитики (практически добрая половина коллектива), то ClearCase используют все, поскольку результатом любой деятельности в мире информационных технологий является файл, который где-то необходимо хранить и не просто хранить, а знать все изменения, которые были в него внесены на каждом этапе разработки информационной системы.

Rational Rose, являясь объектно-ориентированным средством проектирования, способна моделировать ситуации любой сложности: от проектирования банковской системы до разработки кода на С++. В умелых руках Rose неоценимый инструмент.

3.2 Описание возможностей Rational Rose

Rational Rose в отличие от подобных средств проектирования способна проектировать системы любой сложности, то есть инструментарий программы допускает как высокоуровневое (абстрактное) представление (например, схема автоматизации предприятия), так и низкоуровневое проектирование (интерфейс программы, схема базы данных, частичное описание классов). Вся мощь программы базируется всего на 7 диаграммах, которые в зависимости от ситуации способны описывать различные действия.

Давайте попробуем разобраться, что же реально даст данный инструмент отдельным участникам проекта: проектировщикам, аналитикам, разработчикам.

Проектировщикам. В большинстве случаев подрядчик не может написать качественное программное обеспечение в установленный срок, поскольку заранее не были оговорены с заказчиком наиболее важные моменты в системе. Например, заказчик забыл рассказать об очень важной составляющей своей системы, а вспомнил об этом, когда увидел (запустил) предложенную готовую программу. Соответственно, проблема на данном этапе - взаимопонимание двух сторон. Значит, если проектировщик с заказчиком посредством моделирования предметной области в Rational Rose четко и скрупулезно описали каждую деталь и увидели ее в виде понятных диаграмм, то проблему взаимопонимания можно отбросить. Таким образом, при разработке современных информационных систем много времени уделяется проектированию (моделированию предметной области), поскольку необходимо изначально договориться с заказчиком обо всех нюансах, а не вносить в режиме "пожарной команды" изменения на более поздних этапах. То есть Rational Rose поможет на концептуальном уровне разобраться с генеральным планом автоматизации. Для улучшения взаимопонимания обеих сторон совместно с Rose применяют инструмент SoDA, позволяющий на основе построенной модели дать полный отчет по ее состоянию, соответствующий всем общепризнанным мировым стандартам (в частности ISO 9000). Как видим, внедрение Rose на предприятии позволяет, в дополнение к вышеописанному, структурировать сопроводительную документацию, привести ее к необходимому стандарту с минимальными девиациями.