Методология RAD
Содержание:
- Введение
- Основные особенности методологии RAD
- Объектно-ориентированный подход
- Визуальное программирование
- Событийное программирование
- Фазы жизненного цикла в рамках методологии RAD
а) Фаза анализа и планирования требований
б) Фаза проектирования
в) Фаза построения
г) Фаза внедрения
7) Ограничения методологии RAD
8) Средства визуального программирования
9) Среда разработки Delphi
10) Вывод
11) Литература
Введение.
Методология создания информационных систем заключается в организации процесса построения информационной системы и обеспечении управления этим процессом для того, чтобы гарантировать выполнение требований, как к самой системе, так и к характеристикам процесса разработки.
Методологии, технологии и инструментальные средства проектирования (CASE-средства1) составляют основу проекта любой информационной системы. Методология реализуется через конкретные технологии и поддерживающие их стандарты, методики и инструментальные средства, которые обеспечивают выполнение процессов жизненного цикла информационных систем.
На начальном этапе разработка ИС велась на традиционных языках программирования. С течением времени, по мере возрастания сложности систем потребовались средства, обеспечивающие значительное сокращение сроков разработки. Это послужило предпосылкой к созданию целого направления в области программного обеспечения - инструментальных средств для быстрой разработки приложений. Развитие этого направления привело к появлению на рынке программного обеспечения средств автоматизации практически всех этапов жизненного цикла информационных систем.
Основные особенности методологии RAD
В последнее время широкое распространение
получила методологии быстрой
разработки приложений - RAD (Rapid Application
Development). Данная методология охватывает
все этапы жизненного цикла современных
информационных систем.
RAD - это набор специальных инструментальных
средств для быстрой разработки ИС.
Под методологией быстрой разработки приложений понимается процесс разработки ИС, основанный на трех элементах:
небольшой команде программистов (обычно от 2 до 10 человек);
тщательно проработанный производственный график работ, рассчитанный на сравнительно короткий срок разработки (от 2 до 6 мес.);
итерационная модель разработки2, основанная на тесном взаимодействии с заказчиком - по мере выполнения проекта разработчики уточняют и реализуют в продукте требования, выдвигаемые заказчиком.
Основные принципы методологии RAD можно свести к следующему:
используется итерационная (спиральная) модель разработки;
полное завершение работ на каждом из этапов жизненного цикла не обязательно;
в процессе разработки информационной системы необходимо тесное взаимодействие с заказчиком и будущими пользователями;
необходимо применение CASE-средств и средств быстрой разработки приложений;
необходимо применение средств управления конфигурацией, облегчающих внесение изменений в проект и сопровождение готовой системы;
необходимо использование прототипов, позволяющее полнее выяснить и реализовать потребности конечного пользователя;
тестирование и развитие проекта осуществляются одновременно с разработкой;
разработка ведется немногочисленной командой профессионалов;
необходимы грамотное руководство разработкой системы, четкое планирование и контроль выполнения работ.
Объектно-ориентированный подход
Средства RAD дали возможность реализовывать совершенно иную технологию создания приложений: информационные объекты формируются как некие действующие модели (прототипы), чье функционирование согласовывается с пользователем, а затем разработчик может переходить непосредственно к формированию законченных приложений, не теряя из виду общей картины проектируемой системы.
Возможность использования
подобного подхода есть результат применения
принципов объектно-ориентированного
проектирования. Применение объектно-ориентированных
методов позволяет преодолеть разрыв
между реальным миром (предметной областью
описываемой проблемы) и имитирующей средой.
Использование объектно-ориентированных
методов позволяет создать описание (модель)
предметной области в виде совокупности
объектов - сущностей, объединяющих данные
и методы обработки этих данных (процедуры).
Каждый объект обладает своим собственным
поведением и моделирует некоторый объект
реального мира. Объекты обладают целостностью,
которая не может быть нарушена. Объект
может только менять состояние, управляться
или становиться в определенное отношение
к другим объектам.
При разработке приложений
с помощью инструментов RAD используется
множество готовых объектов, сохраняемых
в общедоступном хранилище. Однако обеспечивается
и возможность разработки новых объектов.
При этом новые объекты могут разрабатываться
как на основе существующих, так и «с нуля».
Инструментальные средства RAD обладают
удобным графическим интерфейсом и позволяют
на основе стандартных объектов формировать
простые приложения без написания кода
программы. Высокая скорость разработки
интерфейсной части приложений позволяет
быстро создавать прототипы и упрощает
взаимодействие с конечными пользователями.
В итоге это приводит к повышению качества разрабатываемой системы.
Визуальное программирование
Применение принципов ООП позволило создать принципиально новые средства проектирования приложений, называемые средствами визуального программирования. Визуальные инструменты RAD позволяют создавать сложные графические интерфейсы пользователя вообще без написания кода программы. При этом разработчик может на любом этапе наблюдать то, что закладывается в основу принимаемых решений.
Визуальные средства разработки
оперируют стандартными интерфейсными
объектами - окнами, списками, текстами,
которые легко можно связать с данными
из базы данных и отобразить на экране
монитора. Другая группа объектов представляет
собой стандартные элементы управления
- кнопки, переключатели, флажки, меню и
т. п., с помощью которых осуществляется
управление отображаемыми данными. Все
эти объекты могут быть стандартным образом
описаны средствами языка, а сами описания
сохранены для дальнейшего повторного
использования.
В настоящее время существует
довольно много различных визуальных
средств разработки приложений. Но все
они могут быть разделены на две группы
- универсальные и специализированные.
Среди универсальных систем
визуального программирования сейчас
наиболее распространены такие, как Borland
Delphi и Visual Basic. Универсальными мы их называем
потому, что они не ориентированы на разработку
только приложений баз данных - с их помощью
могут быть разработаны приложения почти
любого типа, в том числе и информационные
приложения. Причем программы, разрабатываемые
с помощью универсальных систем, могут
взаимодействовать практически с любыми
системами управления базами данных. Это
обеспечивается как использованием драйверов ODBC или OLE DB, так
и применением специализированных средств
(компонентов).
Специализированные средства разработки
ориентированы только на создание приложений
баз данных. Как правило, они привязаны
к вполне определенным системам управления
базами данных. В качестве примера таких
систем можно привести Power Builder фирмы Sybase
(естественно, предназначенный для работы
с СУБД Sybase Anywhere Server) и Visual FoxPro фирмы Microsoft.
Поскольку задачи создания прототипов
и разработки пользовательского интерфейса,
практически, слились, программист получил
непрерывную обратную связь с конечными
пользователями, которые могут не только
наблюдать за созданием приложения, но
и активно участвовать в нем, корректировать
результаты и свои требования. Это также
способствует сокращению сроков разработки
и является важным психологическим аспектом,
который привлекает к RAD все большее число
пользователей.
Визуальные инструменты RAD позволяют
максимально сблизить этапы создания
информационных систем: анализ исходных
условий, проектирование системы, разработка
прототипов и окончательное формирование
приложений становятся сходными, так как
на каждом этапе разработчики оперируют
визуальными объектами.
Событийное программирование
Логика приложения, построенного с помощью RAD, является событийно-ориентированной. Это означает следующее: каждый объект, входящий в состав приложения, может генерировать события и реагировать на события, генерируемые другими объектами. Примерами событий могут быть: открытие и закрытие окон, нажатие кнопки, нажатие клавиши клавиатуры, движение мыши, изменение данных в базе данных и т. п.
Разработчик реализует логику приложения путем определения обработчика каждого события - процедуры, выполняемой объектом при наступлении соответствующего события. Например, обработчик события «нажатие кнопки» может открыть диалоговое окно. Таким образом, управление объектами осуществляется с помощью событий.
Обработчики событий, связанных с управлением базой данных (DELETE, INSERT, UPDATE), могут реализовываться в виде триггеров на клиентском или серверном узле. Такие обработчики позволяют обеспечить ссылочную целостность базы данных при операциях удаления, вставки и обновления, а также автоматическую генерацию первичных ключей.
Фазы жизненного цикла в рамках методологии RAD
При использовании методологии быстрой разработки приложений жизненный цикл информационной системы состоит из четырех фаз:
фаза анализа и планирования требований;
фаза проектирования;
фаза построения;
фаза внедрения.
Фаза анализа и планирования требований
На данной фазе выполняются следующие работы:
определяются функции, которые должна выполнять разрабатываемая информационная система;
определяются наиболее приоритетные функции, требующие разработки в первую очередь;
проводится описание информационных потребностей;
Определение указанных выше требований выполняется совместно будущими пользователями системы и разработчиками.
ограничивается масштаб проекта;
определяются временные рамки для каждой из последующих фаз;
в заключение, определяется сама возможность реализации данного проекта в установленных рамках финансирования, на имеющихся аппаратных и программных средствах.
Если реализация проекта принципиально возможна, то результатом фазы анализа и планирования требований будет список функций разрабатываемой информационной системы с указанием приоритетов и предварительные функциональные и информационные модели системы.
Фаза проектирования
На фазе проектирования необходимым инструментом являются CASE-средства, используемые для быстрого получения работающих прототипов приложений. Прототипы, созданные с помощью CASE-средств, анализируются пользователями, которые уточняют и дополняют требования к системе, которые не были выявлены на предыдущей фазе. На данной фазе также необходимо участие будущих пользователей в техническом проектировании системы.
Для построения прототипов должны быть использованы именно те CASE-средства, применяемые впоследствии при построении системы. Данное требование связано с тем, что при передаче информации о проекте с этапа на этап может произойти фактически неконтролируемое искажение данных. Применение единой среды хранения информации о проекте позволяет избежать этой опасности.
Далее на этой фазе проводится
анализ и при необходимости корректировка
функциональной модели системы. Детально
рассматривается каждый процесс системы.
При необходимости для каждого элементарного
процесса создается частичный прототип:
экран, диалог или отчет, что позволяет
устранить неясности или неоднозначности.
Затем определяются требования разграничения
доступа к данным.
После детального рассмотрения
процессов определяется количество функциональных
элементов разрабатываемой системы. Это
позволяет разделить информационную систему
на ряд подсистем, каждая из которых реализуется
одной командой разработчиков за приемлемое
для RAD-проектов время (порядка полутора
месяцев). С использованием CASE-средств
проект распределяется между различными
командами - делится функциональная модель.
На этой же фазе происходит
определение набора необходимой документации.
Результатами данной фазы являются:
общая информационная модель системы;
функциональные модели системы в целом и подсистем, реализуемых отдельными командами разработчиков;
точно определенные с помощью CASE-средства интерфейсы между автономно разрабатываемыми подсистемами;
построенные прототипы экранов, диалогов и отчетов.
Одной из особенностей применения методологии RAD на данной фазе является то, что каждый созданный прототип развивается в часть будущей системы. Таким образом, на следующую фазу передается более полная и полезная информация. При традиционном подходе использовались средства прототипирования, не предназначенные для построения реальных приложений, поэтому разработанные прототипы не могли быть использованы на последующих фазах и просто «выбрасывались» после того, как выполняли задачу устранения неясностей в проекте.
Фаза построения
На фазе построения выполняется собственно быстрая разработка приложения. На данной фазе разработчики производят итеративное построение реальной системы на основе полученных ранее моделей, а также требований нефункционального характера. Разработка приложения ведется с использованием визуальных средств программирования. Формирование программного кода частично выполняется с помощью автоматических генераторов кода, входящих в состав CASE-средств. Код генерируется на основе разработанных моделей.
На фазе построения также требуется участие пользователей системы, которые оценивают получаемые результаты и вносят коррективы, если в процессе разработки система перестает удовлетворять определенным ранее требованиям. Тестирование системы осуществляется непосредственно в процессе разработки.
После окончания работ каждой
отдельной команды разработчиков производится
постепенная интеграция данной части
системы с остальными, формируется полный
программный код, выполняется тестирование
совместной работы данной части приложения
с остальными, а затем тестирование системы
в целом.
Завершается проектирование системы,
а именно:
определяется необходимость распределения данных;
производится анализ использования данных;
производится физическое проектирование базы данных;
определяются требования к аппаратным ресурсам;
определяются способы увеличения производительности;
завершается разработка документации проекта.
Результатом данной фазы является готовая информационная система, удовлетворяющая всем требованиям пользователей.
Фаза внедрения
Фаза внедрения сводится к обучению пользователей разработанной информационной системы.
Так как фаза построения достаточно непродолжительна, планирование и подготовка к внедрению должны начинаться заранее, еще на этапе проектирования системы.
Приведенная схема разработки информационной системы не является универсальной. Вполне возможны различные отклонения от нее. Это связано с зависимостью схемы выполнения проекта от начальных условий, при которых начинается разработка (например, разрабатывается совершенно новая система или на предприятии уже существует некоторая информационная система). Во втором случае существующая система может либо использоваться в качестве прототипа новой системы, либо интегрироваться в новую разработку в качестве одной из подсистем.
Ограничения методологии RAD
Несмотря на достоинства, методология RAD не может претендовать на универсальность. Ее применение наиболее эффективно при выполнении сравнительно небольших систем, разрабатываемых для вполне определенного предприятия.
При разработке же типовых систем, не являющихся законченным продуктом, а представляющих собой совокупность типовых элементов информационной системы, большое значение имеют такие показатели проекта, как управляемость и качество, которые могут войти в противоречие с простотой и скоростью разработки. Это связано с тем, что типовые системы обычно централизованно сопровождаются и могут быть адаптированы к различным программно-аппаратным платформам, системам управления базами данных, коммуникационным средствам, а также интегрироваться с существующими разработками. Поэтому для такого рода проектов необходим высокий уровень планирования и жесткая дисциплина проектирования, строгое следование заранее разработанным протоколам и интерфейсам, что снижает скорость разработки.
Методология RAD неприменима не только для создания типовых информационных систем, но и для построения сложных расчетных программ, операционных систем или программ управления сложными инженерно-техническими объектами - программ, требующих написания большого объема уникального кода.
Методология RAD не может быть использована для разработки приложений, в которых интерфейс пользователя является вторичным, то есть отсутствует наглядное определение логики работы системы. Примерами таких приложений могут служить приложения реального времени, драйверы или службы.
Совершенно неприемлема методология RAD для разработки систем, от которых зависит безопасность людей, - например, систем управления транспортом или атомных электростанций. Это обусловлено тем, что итеративный подход, являющийся одной из основ RAD, предполагает, что первые версии системы не будут полностью работоспособны, что в данном случае может привести к серьезнейшим катастрофам.
Средства визуального программирования
При визуальном проектировании пользовательского интерфейса отдельные компоненты выбираются на палитре компонентов и размещаются в нужных местах офювных и вспомогательных окон приложения. Среди инструментов визуального проектирования интерфейса можно назвать конструктор компоновки, конструктор форм, визуальный композиционный редактор, визуальный редактор, проектировщик экрана, экранный редактор, проектировщик форм, конструктор графического пользовательского интерфейса.
Процедура разработки интерфейса средствами RAD сводится к последовательному выполнению трех операций.
Размещение компонентов интерфейса в нужном месте.
Задание моментов времени их появления на экране.
Настройка связанных с Ними атрибутов и событий.
В идеале среда визуальной разработки должна позволять быстро перетаскивать компоненты мышью и задавать значения изменяемых параметров. Если на выполнение каждой операции будет уходить ощутимое время, то проектирование сложного интерфейса превратится в очень длительную процедуру. Эффективность визуального программирования определяется не только наличием визуальных компонентов, но и их взаимосвязью и взаимодействием с традиционными средствами. Интегрированная среда разработки является средством, с помощью которого выполняются проектирование, отладка, тестирование и дальнейшее распространение прикладных программ. Для повышения эффективности данного процесса каждый из инструментов (конструкторы, отладчики и т. д.) должен быть реализован на очень высоком уровне.
Даже если среда не содержит достаточного количества требуемых компонентов, она все равно будет востребована, если позволяет использовать имеющиеся на рынке средства, альтернативные отсутствующим в ней.
Среда разработки Delphi
Система визуального программирования Delphi фирмы Borland позволяет в полной мере реализовать современные концепции программирования, включая:
объектно-ориентированный подход;
визуальные средства быстрой разработки приложений (RAD), основанные на компонентной архитектуре;
возможность создания приложений как с использованием библиотеки визуальных компонентов (Visual Component Library, VCL) для .NET, разработанной Borland, так и с использованием непосредственно классов .NET;
возможность работы с базами данных;
возможности создания Интернет-приложений различной сложности.
Delphi 8 позволяет разрабатывать приложения только для .NET. Такие приложения не будут работать на компьютерах, на которых платформа .NET не поддерживается. Для создания обыкновенных Windows-приложений предназначена среда Delphi 7. Возможен перенос части кода в Delphi 8 из Delphi 7 и более ранних версий. Однако определенная часть компонентов, поддерживаемых в Delphi 7, в Delphi 8 не поддерживается. В частности, в поставке Delphi 8 нет компонентов TADOTable и TADOQuery, компонентов для работы с Microsoft Word, компонентов для реализации куба решений (decision cube) и других.
В Delphi используется язык Object Pascal, предоставляющий возможность полной реализации основных принципов ООП (инкапсуляция, наследование, полиморфизм) и обладающий встроенной обработкой исключительных ситуаций. Компонентная архитектура Delphi является прямым развитием поддерживаемой объектной модели. Все компоненты являются объектными типами (классами), обладающими возможностью неограниченного наследования. Компоненты Delphi поддерживают модель РМЕ (Properties, Methods, Events — свойства, методы, события), позволяющую изменять поведение компонентов без создания новых классов.
Входящий в поставку Delphi процессор баз данных Borland (Borland Database Engine, BDE) обеспечивает единообразную работу с локальными данными (Paradox, dBase, FoxPro) и серверами БД (Oracle, Sybase, MS SQL Server, InterBase и т. д.). Существуют возможности использования технологии ADO.NET (ActiveX Data Objects for .NET) - базовой технологии работы с данными в .NET. Интерфейс интегрированной среды разработки (Integrated Development Environment, IDE) Delphi включает в себя следующие основные части (рис. 8.3):
главное окно;
инспектор объектов;
редактор форм;
редактор кода;
палитру компонентов;
менеджер проектов.
Заключение
В моей работе были рассмотрена методология RAD технология ИС.
Основные принципы методологии RAD:
разработка приложений итерациями;
необязательность полного завершения работ на каждом из этапов жизненного цикла;
обязательное вовлечение пользователей в процесс разработки ИС;
необходимое применение CASE-средств, обеспечивающих целостность проекта;
применение средств управления конфигурацией, облегчающих внесение изменений в проект и сопровождение готовой системы;
необходимое использование генераторов кода;
использование прототипирования, позволяющее полнее выяснить и удовлетворить потребности конечного пользователя;
тестирование и развитие проекта, осуществляемые одновременно с разработкой;
ведение разработки немногочисленной хорошо управляемой командой профессионалов;
грамотное руководство разработкой системы, четкое планирование и контроль выполнения работ.
Список источников
- http://ru.wikipedia.org
- http://www.inforazrabotky.info
- http://brain.botik.ru
- http://promidi.by.ru
- http://www.citforum.ru
1 CASE (Computer Aided Software/System Engineering). Теперь под термином "CASE-средства" понимаются программные средства, поддерживающие процессы создания и сопровождения информационных систем, включая анализ и формулировку требований, проектирование прикладного программного обеспечения и баз данных, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, конфигурационное управление и управление проектом, а также другие процессы.
2
это выполнение работ параллельно с непрерывным
анализом полученных результатов и корректировкой
предыдущих этапов работы. Проект при
этом подходе в каждой фазе развития проходит
повторяющийся цикл: Планирование — Реализация — Проверка —
Оценка (англ. plan-do-check-
