Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ существующих методов и средств разработки и управления деятельностью при создании прикладных автоматизированных систем 10
1.1. Анализ методов, применяемых при создании прикладных автома тизированных систем 10
1.1.1. Общие положения 10
1.1.2. Анализ методов семейства IDEF 11
1.1.3. Анализ методологии ARIS 13
1.1.4. Анализ объектно-ориентированной методологии 14
1.1.5. Анализ методологии автоматизации интеллектуального труда 15
1.2. Анализ инструментальных средств поддержки создания приклад ных автоматизированных систем 18
1.2.1. Анализ AllFusion Modeling Suite 18
1.2.2. Анализ Aris Toolset 19
1.2.3. Анализ IBM Rational Rose 20
1.2.4. Анализ инструментальных средств поддержки методологии автоматизации интеллектуального труда 21
1.3. Анализ подходов и методов управления проектами 24
1.3.1. Исследование подходов к управлению проектами 24
1.3.2. Анализ методов управления предметной областью проекта 27
1.3.3. Анализ методов управления проектом по временным параметрам 29
1.3.4. Анализ методов управления стоимостью и финансами 34
1.3.5. Анализ методов управления качеством 36
1.3.6. Анализ методов управления рисками 38
1.3.7. Анализ методов управления персоналом 40
1.3.8. Анализ методов управления коммуникациями 41
1.3.9. Анализ методов управления контрактами 42
1.3.10. Анализ методов управления изменениями 42
1.4. Анализ программных средств поддержки методов управления про ектами 46
1.4.1. Критерии анализа программных средств поддержки методов управления проектами 46
1.4.2. Особенности программных средств поддержки методов управления проектами 46
1.4.3. Сравнительная характеристика программных средств поддержки методов управления проектами 50
1.5. Особенности управления проектами создания прикладных автоматизированных систем 54
1.6. Выводы, цель и задачи работы 64
2. Разработка метода формирования и развития интегри рованной среды поддержки создания САПР 67
2.1. Особенности и требования к интегрированной среде поддержки создания САПР 67
2.1.1. Характеристика и особенности методологии автоматизации интеллектуального труда 67
2.1.2. Требования к интегрированной среде поддержки создания САПР 73
2.1.3. Специфика процесса поэтапной автоматизации методологии автоматизации интеллектуального труда 73
2.2. Формальное описание элементов интегрированной среды поддержки создания САПР 75
2.3. Метод формирования и развития интегрированной среды поддержки создания САПР 90
2.4. Выводы по главе 95
3. Разработка методик управления функционированием и управления конфигурацией интегрированной среды поддержки создания сапр машиностроительного на значения 96
3.1. Состав и структура методик управления функционированием и управления конфигурацией интегрированной среды 96
3.1.1. Общие положения 96
3.1.2. Место методик управления функционированием и управления конфигурацией в процессе создания САПР 97
3.2. Разработка методики управления функционированием интегрированной среды 99
3.2.1. Особенности процесса создания САПР 99
3.2.2. Характеристика особенностей процесса функционирования интегрированной среды поддержки создания САПР 104
3.2.3. Характеристика особенностей управления функционированием интегрированной среды поддержки создания САПР 106
3.2.4. Разработка форм входной и выходной информации для управленческих процедур 122
3.2.5. Правила заполнения форм входной и выходной информации для управленческих процедур 124
3.2.6. Описание входных и выходных данных форм для управленческих процедур 126
3.3. Разработка методики управления конфигурацией интегрированной
среды 135
3.3.1. Разработка структуры интегрированной среды поддержки создания САПР 135
3.3.2. Разработка структуры конфигурационных процедур 136
3.3.3. Разработка процедуры формирования конфигурации 137
3.3.4. Разработка процедуры обработки конфигурации 144
3.3.5. Разработка процедуры документирования конфигурации 145
3.3.6. Разработка форм входной и выходной информации для конфигурационных процедур 146
3.3.7. Правила заполнения форм входной и выходной информации для конфигурационных процедур
3.3.8. Описание входных и выходных данных форм для конфигураци онных процедур 148
3.4. Выводы по главе 152
4. Разработка интегрированной среды поддержки создания сапр машиностроительного назначения 153
4.1. Выбор программно-технических средств реализации 153
4.1.1. Обоснование выбора программно-технических средств реализации 153
4.1.2. Описание Microsoft Visual Studio 2005 153
4.1.3. Описание Microsoft SQL Server 2005 154
4.2. Разработка архитектуры интегрированной среды поддержки создания САПР 155
4.3. Разработка состава и структуры основных программных модулей интегрированной среды поддержки создания САПР 158
4.3.1. Состав и структура интегрированной среды 158
4.3.2. Описание основных функций и модулей программного комплекса менеджера 159
4.3.3. Описание основных функций и модулей программного комплекса эксперта 160
4.3.4. Описание основных функций и модулей программного комплекса аналитика 162
4.3.5. Описание основных функций и модулей программного комплекса администратора серверной части 163
4.3.6. Описание основных функций и модулей программного комплекса специалиста по конфигурации интегрированной среды 164
4.3.7. Описание основных функций и модулей программного комплекса сервера приложений 165
4.4. Разработка состава и структуры базы данных интегрированной среды поддержки создания САПР 167
4.4.1. Описание табличной структуры базы данных интегрированной среды 167
4.4.2. Описание содержания таблиц базы данных интегрированной среды 171
4.5. Разработка инструкции по эксплуатации интегрированной среды 176
4.5.1. Инструкция по эксплуатации инструментальных средств поддержки управления конфигурацией интегрированной среды 176
4.5.2. Инструкция по эксплуатации инструментальных средств поддержки управления функционированием интегрированной среды 185
4.6. Выводы по главе 193
Заключение 194
Список литературы
- Анализ инструментальных средств поддержки создания приклад ных автоматизированных систем
- Характеристика и особенности методологии автоматизации интеллектуального труда
- Место методик управления функционированием и управления конфигурацией в процессе создания САПР
- Разработка состава и структуры основных программных модулей интегрированной среды поддержки создания САПР
Введение к работе
В современных экономических условиях на машиностроительных предприятиях все более жесткими становятся требования к качеству и срокам выпуска продукции. Это приводит к уменьшению сроков выполнения проектно-конструкторских работ при одновременном увеличении их объема и сложности. Для повышения эффективности проектно-конструкторского труда необходимо использование все более совершенных систем автоматизации проектирования (САПР). В то же время создание самих САПР требует применения современных подходов и методов.
Одним из подходов к созданию САПР промышленным способом является разработанная на кафедрах «Когнитивные технологии проектирования» и «Информационные технологии и вычислительные системы» ГОУ ВПО МГТУ «Станкин» методология автоматизации интеллектуального труда (МАИТ). Промышленный способ предполагает разделение процесса создания САПР на этапы и функциональные процедуры с регламентацией действий в рамках этих этапов и процедур. Это приводит к необходимости управления процессом создания САПР в рамках МАИТ, включающего планирование этапов и процедур, назначение на них исполнителей, контроль своевременности их выполнения и т. д. К числу факторов, обуславливающих необходимость, и подчеркивающих сложность данного управления относятся:
вовлечение большого числа исполнителей в области создания САПР;
взаимосвязанное использование финансовых и трудовых ресурсов;
координация выполнения большого числа функциональных процедур;
обеспечение требуемого качества выполнения этих процедур и достигаемых результатов;
- организация коммуникационного взаимодействия исполнителей и т. д.
Выполненная ранее автоматизация отдельных функциональных процедур
МАИТ позволила повысить эффективность их выполнения, но при этом возникла проблема информационного взаимодействия между этими инструментальными средствами. Поэтому приобретает актуальное значение задача разработки интегрированной среды поддержки создания САПР, позволяющей обеспечить взаимодействие ранее созданных и создаваемых инструментальных средств поддержки отдельных функциональных процедур МАИТ. Единовременная автоматизация всех функциональных процедур этапов создания САПР по МАИТ затруднительна в виду их существенной алгоритмической сложности и необходимости привлечения большого количества специалистов в области разработки программного обеспечения (ПО). Поэтому необходимо обеспечить развитие среды с возможностью формирования ее конфигурации из вновь создаваемых программных модулей.
Выявленные факторы, характеризующие управление процессом создания САПР и требования взаимодействия ранее созданных инструментальных средств поддержки отдельных функциональных процедур МАИТ определили необходимость разработки метода формирования и развития интегрированной среды, методик управления ее функционированием и конфигурацией. Это позволило поставить цель работы и сформулировать научную задачу для ее достижения.
Целью работы является повышение эффективности процесса создания САПР машиностроительного назначения за счет разработки и применения метода формирования и развития интегрированной среды, обеспечивающего поэтапное обновление инст-
рументальных средств интегрированной среды.
Для достижения поставленной цели в работе решена научная задача, заключающаяся в выявлении взаимосвязей между характеристиками содержательных функций создания САПР, функций управления проектами и функций управления конфигурацией на основе:
исследования методов и средств, применяемых при создании ПАС;
исследования существующих методов и средств управления деятельностью по созданию ПАС;
разработки формального описания интегрированной среды;
разработки метода формирования и развития интегрированной среды;
разработки методики управления функционированием интегрированной среды;
разработки методики управления конфигурацией интегрированной среды;
разработки интегрированной среды поддержки создания САПР машиностроительного назначения.
Научная новизна работы:
выявлены взаимосвязи между характеристиками содержательных функций создания САПР, функций управления проектами при функционировании интегрированной среды и функций управления конфигурацией при развитии интегрированной среды, которые позволяют описать ее состав и структуру;
предложена модель интегрированной среды, реализующая перечисленные функции и позволяющая представить ее в виде множества разнородных элементов файловой системы и связей между ними с учетом версий каждого элемента файловой системы;
разработан метод формирования и развития интегрированной среды, особенностью которого является поэтапное обновление инструментальных средств интегрированной среды.
При разработке теоретических положений диссертационной работы использованы методы управления проектами, теория систем, комплекс методов календарно-сетевого планирования, аппарат теории множеств, математической логики и теории графов.
Практическая ценность результатов заключается в разработке:
методики управления функционированием интегрированной среды, обеспечивающей управление процессом создания САПР по МАИТ;
методики управления конфигурацией интегрированной среды, обеспечивающей возможность планирования и реализации интегрированной среды из существующих и создаваемых программных модулей;
инструментальных средств в виде интегрированной среды поддержки создания САПР;
В первой главе диссертационной работы проведен анализ основных методов и инструментальных средств для создания ПАС и управления деятельностью по их созданию, выявлены особенности создания таких систем.
Анализ подходов к созданию ПАС показал, что одним из наиболее распространенных на сегодняшний день является объектно-ориентированный подход (ООП), поддерживаемый многофункциональными инструментальными средствами. Был выявлен
ряд недостатков, сдерживающих эффективность использования ООП при создании ПАС:
неполнота охвата начальных этапов создания ПАС (ООП поддерживает все этапы жизненного цикла ПАС, однако не уделяет должного внимания этапу анализа, в пользу этапа реализации);
наличие большого количества образных средств визуализации модельных представлений редко используемых на практике;
отсутствие формального описания указанных модельных представлений не позволяет выполнять их взаимные отображения.
Альтернативным подходом к созданию ПАС является МАИТ. Ее отличительными особенностями являются:
поддержка промышленного способа создания ПАС;
наличие формального описания модельных представлений автоматизируемой задачи на каждом этапе создания ПАС и отображений этих модельных представлений;
наличие закономерностей формирования модельных представлений;
Анализ инструментальных средств поддержки создания приклад ных автоматизированных систем
AUFusion Modeling Suite [7, 27-29] - это набор CASE-средств компании Computer Associates International для проектирования и анализа баз данных, бизнес-процессов организаций и ПАС, состоящий из следующих программных продуктов: - AUFusion Process Modeler (ранее BPwin), для создания функциональных модельных представлений; - AUFusion ERWin Data Modeler (ранее ERwin) для создания информационных модельных представлений; - AUFusion Model Manager для обеспечения совместной работы группы проектировщиков. AUFusion Process Modeler позволяет моделировать только функциональную составляющую модельного представления. Данный продукт обеспечивает совместное использование и согласование методологий IDEF0 для функционального моделирования, IDEF3 для моделирования потоков работ и DFD (Data Flow Diagram - диаграмма потоков данных) для моделирования потоков данных.
AUFusion Process Modeler обладает интуитивно-понятным графическим интерфейсом, который быстро и легко осваивается. Так же в программном продукте есть интерактивная подсказка, которая помогает ускорить процесс изучения. AUFusion Process Modeler автоматически поддерживает ссылочную целостность объектов модели, не допуская создания некорректных связей, и обеспечивает непротиворечивость отношений между объектами при моделировании.
В целом AUFusion Process Modeler предназначен для фиксации и документирования функциональной составляющей автоматизируемой предметной области и является на сегодняшний день одним из лидеров среди CASE-инструментов, предназначенных для анализа деятельности организации.
Для взаимосвязи с информационной составляющей предусмотрена возможность импорта фрагмента информационной модели из AUFusion ERWin Data Modeler. AUFusion ERWin Data Modeler предназначен для создания информационной модели в рамках нотации IDEF1X, основанной на подходе «сущность-связь» и используется для проектирования, внедрения и поддержки баз данных масштаба предприятия.
В настоящее время AUFusion ERWin Data Modeler - один из наиболее популярных пакетов моделирования баз данных благодаря поддержке широкого спектра СУБД самых различных классов. Для некоторых средств разработки приложений (PowerBuilder, SQLWindows, Delphi, Visual Basic) выполняется генерация форм и прототипов приложений.
Для организации совместной работы группы проектировщиков программные продукты AUFusion Process Modeler и AUFusion ERWin Data Modeler интегрируется с AUFusion Model Manager, обеспечивающим хранение модельных представлений в едином репозитории. В качестве такого репозитория могут быть использованы распространенные реляционные СУБД Sybase, Oracle, MS SQL Server.
Основными функциями AUFusion Model Manager являются: - разграничение прав доступа к модельным представлениям (администратор -19 определяет модельные представления репозитория, с которыми может работать конкретный пользователь, а также действия, которые этот пользователь может с ними производить); - управление модельными представлениями (AllFusion Model Manager позволяет производить декомпозицию автоматизируемой задачи на подзадачи с последующей их интеграцией); - разрешение конфликтов (AllFusion Model Manager автоматически отслеживает конфликтные ситуации. Возникновение конфликта возможно при изменении значения одного и того же свойства модельного представления несколькими проектировщиками); - управление версиями модельных представлений (AllFusion Model Manager позволяет разработчикам открывать из репозитория требуемые версии модельных представлений, блокировать версии от изменения другими проектировщиками, анализировать историю изменений модельных представлений и т.д.).
Достоинствами AllFusion Modeling Suite является распространенность, легкость в освоении и применении. Недостатком является сложность его применения для больших проектов из-за особенностей IDEF0 и IDEF3 методологий (например, ограничение количества объектов на одну диаграмму).
AllFusion Modeling Suite лучше всего подходит для небольших по масштабу и длительности проектов. В тоже время разбиение модельного представления на отдельные функциональный (AllFusion Process Modeler) и информационный (AllFusion ERWin Data Modeler) компоненты приводит к жесткой фиксации заложенных данных и возникновению трудностей при взаимосвязанном моделировании и анализе предметной области в целом.
Инструментальная среда поддержки методологии ARIS, называемая ARIS Toolset [7,9] предназначена для решения следующих задач: описание услуг и продуктов организации, описание организационно-штатной структуры предприятия, описание бизнес-процессов организации, описание логической структуры данных и т.д.
Характеристика и особенности методологии автоматизации интеллектуального труда
МАИТ является теоретическим обоснованием промышленного способа создания САПР, как разновидности ПАС, который позволяет представить процесс создания САПР в виде отдельных этапов (см. рис 1.1.).
На каждом этапе происходит построение модельных представлений автоматизируемых предметных задач, результаты которого являются входными данными для следующего этапа.
На этапе предпроектного обследования выполняется комплекс работ, включающий анализ традиционного процесса решения предметных задач, подлежащих автоматизации. Анализ позволяет: - выявить структуру задач, выполняемых в организации; - определить первоочередные задачи, подлежащие автоматизации и их место в общей структуре задач; - выполнить разложение выделенной задачи или комплекса на подзадачи; - классифицировать и систематизировать информацию для выделенной задачи.
Этап проектирования САПР включает в себя подэтапы концептуального и ин фологического моделирования. На этапе концептуального моделирования осуществляется выявление системы знаний и понятий автоматизируемой предметной области.
Полученная концептуальная модель является основой для этапа инфологическо-го моделирования. На этапе инфологического моделирования выполняются те же работы, что и при концептуальном моделировании, но для инфологической модели. Полученная модель предметной задачи инвариантна к программно-технической среде и средствам реализации.
Этап подготовки реализации САПР включает подэтапы выбора среды и средств реализации и планирование процесса программирования системы. Даталогическая модель ориентирована на конкретную программно-техническую среду и средства реализации, а значит, в зависимости от вариантов выбора для одной инфологической модели может порождаться множество даталогических моделей.
Заключительным этапом создания САПР является процесс ее реализации, включающий: - организацию вычислительной среды под систему (создание и заполнение баз данных, создание форм и отчетов для ввода-вывода информации и т.п.); - организацию вычислительного процесса (комплекса программ, библиотек программ и процедур, управляющих модулей и т.п.); - отладку и тестирование САПР.
Промышленный способ создания САПР, разработанный на базе МАИТ, обеспечивает формирование модельного представления предметной задачи инвариантного к программно-техническим средам и средствам реализации, что позволит при необходи мости быстро переводить автоматизированные комплексы с одной программной платформы на другую.
Таким образом, рассматривая основные этапы создания САПР на основе МАИТ, можно вьщелить следующие инвариантные составляющие, присущие каждому этапу [106-114]:
1) Наличие двух уровней сложности модельного представления. Первый уровень соответствует комплексу предметных задач (КПЗ), подлежащих автоматизации. Второй уровень соответствует отдельным предметным задачам (ПЗ) этого комплекса. Каждый комплекс, как правило, включает в себя 6-8 предметных задач.
2) Наличие общего состава процедур моделирования. Каждый этап моделирования состоит из следующего набора процедур: - формирование обобщенной модели под комплекс задач (ФО); - формирование локальной модели текущей задачи комплекса (ФЛ); - анализ локальной модели текущей задачи (АНЛ); - аналитическая обработка локальной модели текущей задачи (АнЛ); - синтез локальной модели текущей задачи с обобщенной моделью (СОЛ); - аналитическая обработка обобщенной модели (АО); - документирование сформированных модельных представлений (Док).
Выполнение этих процедур происходит параллельно-последователь-ным образом. Последовательность и итеративность их выполнения представлены на рис. 2.1. Выполнение процедур при моделировании комплекса предметных задач на каждом этапе создания САПР в МАИТ представлено на рис. 2.2. 3) Наличие общего состава и структуры модельных представлений предметных задач на всех этапах создания САПР. На каждом этапе создания САПР модельные представления включают в себя совокупность взаимосвязанных компонентов и струк тур (рис 2.3.). Модель любого этапа МАИТ включает в себя: - информационный компонент (множество информационных элементов и их взаимосвязей); - компонент обработки фактически представляющий собой алгоритм решения задачи; - компонент доступа (множества действий по считыванию и записи значения каждого информационного элемента и их взаимосвязи); - компонент интерфейса (множество интерфейсных элементов, связанных с конкретными информационными элементами, доступами и обработками и взаимосвязи между ними); - сетевой компонент - характеризует распределенность и привязку к конкретным компьютерам сети компонентов разрабатываемой автоматизированной системы. 4) Взаимосвязь модельных представлений разных этапов создания САПР в МАИТ обеспечивается соотнесением составляющих модельных представлений по рассмотренным компонентам (см. рис. 2.3.); 5) Наличие теоретических ограничений на формирование модельных представлений предметных задач, обеспечивающих возможность их интеграции (синтеза); 6) Результаты каждого этапа фиксируются в виде диаграмм и спецификаций, отражающих полный набор компонентов модели.
Место методик управления функционированием и управления конфигурацией в процессе создания САПР
Процесс создания САПР, основанный на методологии автоматизации интеллектуального труда (МАИТ), предполагает выполнение совокупности функциональных процедур на всех этапах создания САПР с целью формирования и обработки своего модельного представления на каждом этапе.
Первоначально выполнение функциональных процедур МАРІТ, результатом которых являются структурные диаграммы и спецификации составляющих модельных представлений создаваемой САПР, осуществлялось в «ручном» режиме без каких-либо средств автоматизации. Поскольку «ручная» технология создания САПР крайне трудоемка были созданы инструментальные средства поддержки отдельных базовых процедур этапов создания САПР, которые позволили сократить количество ошибок связанных с «ручным» выполнением этих процедур и время их выполнения. Дальнейшая автоматизация процедур МАИТ осуществлялась последовательно по полуавтоматизированной и автоматизированной технологиям.
К числу особенностей полуавтоматизированной технологии можно отнести ручное составление диаграмм, вследствие чего происходит автоматизированное заполнение спецификаций модельных представлений и автоматическое построение контрольных диаграмм.
К числу особенностей автоматизированной технологии можно отнести автоматизированное формирование диаграмм и автоматическое создание спецификаций с полным документированием.
В процессе эксплуатации указанных инструментальных средств были выявлены следующие проблемы: - их полная независимость как в программном, так и в информационном аспекте; - их развитие и наращивание функционала происходит также независимо; - отсутствие управления созданием САПР, что затрудняет одновременное формирование модельных представлений нескольких предметных задач на текущем этапе создания САПР.
В разработанных инструментальных средствах не исключалась необходимость повторного ввода одних и тех же проектных данных вследствие их информационной независимости. Эта проблема может быть решена при отказе от фрагментарной автоматизации отдельных функциональных процедур и переходе к принципиально новому подходу, т.е. к разработке интегрированной среды поддержки процесса создания САПР в рамках МАИТ, использующей централизованное хранилище данных обо всех модельных представлениях. Для эффективного функционирования и развития интегрированная среда должна иметь модульную архитектуру с возможностью подключения как существующих инструментальных средств поддержки функциональных процедур МАИТ, так и вновь разрабатываемых.
Промышленный способ создания САПР обуславливает расчленение процесса создания на этапы и, как следствие, специализацию разработчиков. Наличие совокупности предметных задач, подлежащих автоматизации на данном этапе, приводит к необходимости управления как в рамках данного этапа, так и в рамках всего процесса создания САПР. Автоматизация управления позволит решать ряд управленческих задач связанных с назначением исполнителей на функциональные процедуры, выравниванием загрузки исполнителей, планированием функциональных процедур, контролем своевременности их выполнения, сбором статистических данных по выполняемым процедурам и исполнителям для принятия управленческих решений и т.д. Кроме того, для повышения эффективности управления созданием САПР возможна автоматизация ряда дополнительных задач. К их числу можно отнести контроль начала и окончания сеансов процедур, организацию коммуникационного взаимодействия между исполнителями, работающими над одним комплексом предметных задач, работу с версиями сформированных модельных представлений и т.д. Таким образом, для разработки интегрированной среды необходимо создание методики управления функционированием интегрированной среды.
Единовременная реализация всех функциональных процедур МАИТ невозможна в виду их существенной алгоритмической сложности и необходимости привлечения большого числа специалистов в области разработки программного обеспечения. Поэтому необходимо использование механизма, позволяющего осуществлять развитие интегрированной среды и добавлять по мере реализации новые модули, создаваемые независимыми разработчиками и автоматизирующие отдельные функциональные и управленческие процедуры. А так же производить обновление существующих модулей и формировать новую конфигурацию интегрированной среды из ранее добавленных модулей. Причем уже разработанные инструментальные средства поддержки отдельных функциональных процедур МАИТ должны быть подключены к интегрированной среде в виде программных модулей. С учетом этого необходима разработка методики управления конфигурацией интегрированной среды, позволяющей решать рассмотренные задачи.
Разработка состава и структуры основных программных модулей интегрированной среды поддержки создания САПР
Microsoft Visual Studio 2005 [115-116] представляет собой средство разработки программного обеспечения на таких языках программирования как С#, C++, Visual Basic, J#. Особенностью данного пакета является использование платформы .NET.
Одной из основных идей Microsoft .NET является межъязыковая совместимость. Языки программирования, поддерживаемые NET, могут интегрироваться друг с другом, благодаря чему становится возможным разработка приложений, фрагменты которых написаны на разных языках программирования. Все языки программирования, входящие в состав Microsoft Visual Studio 2005 имеют компиляторы совместимые с .NET. Дополнительно к ним на данный момент уже разработано более 30 компиляторов, поддерживающих .NET платформу, для разных языков программирования, таких как Delphi, COBOL, Lisp, Smalltalk, Perl, PHP и т.д.
Язык программирования C# разработан в 1998-2001 годах в компании Microsoft как основной язык разработки приложений для платформы .NET. Компилятор С# входит в стандартную установку .NET, поэтому программы на нем можно создавать и компилировать без инструментальных средств Visual Studio. С# относится к семейству языков с С-подобным синтаксисом. Опираясь на практику использования языков предшественников C++, Java, Delphi и Visual Basic, язык программирования С# исключает некоторые методы программирования, зарекомендовавшие себя как проблематичные при разработке сложных программных систем. Благодаря тому, что С# является гибридом множества языков, он является продуктом, который прост, как Visual Basic, и обладает почти такой же мощью и гибкостью, как C++.
В настоящее время основной моделью доступа к данным для приложений, основанных на Microsoft .NET, является ADO.NET. Данная технология не является развити -154 ем более ранней технологии ADO (ActiveX Data Objects - объекты данных ActiveX), а представляет собой самостоятельную технологию. ADO.NET входит в состав библиотеки базовых классов .NET и открыта для доступа любому языку .NET. Основными особенностями ADO.NET являются:
- использование разъединенной модели доступа к данным. Для разгрузки сервера соединение устанавливается лишь на то короткое время, за которое необходимо проводить операции над базой данных;
- хранение данных в объектах DataSet. Объект DataSet представляет собой упрощенную реляционную базу данных и может выполнять наиболее типичные для таких баз данных операции. В одном объекте DataSet можно хранить сразу несколько таблиц, связей между ними, выполнять операции выборки, удаления и обновления данных;
- глубокая интеграция с XML. XML (extensible Markup Language - расширяемый язык разметки) - текстовый формат, предназначенный для хранения структурированных данных. ADO.NET предлагает широкую поддержку XML-представления данных. XML поддерживает неограниченное число типов и не требует их конверсии, что позволяет ускорить процесс передачи данных между приложениями.
Microsoft SQL Server 2005 [117-118] разработана компанией Microsoft и представляет собой среду разработки баз данных. Может использоваться как для небольших по размеру баз данных, так и для крупных баз данных масштаба предприятия. В сравнении со своим главным конкурентом Oracle Microsoft SQL Server 2005 зарекомендовал себя с лучшей стороны в отношении надежности, расширяемости, масштабируемости и соотношении цены и производительности.
Microsoft SQL Server в качестве основного языка для создания, модификации и управления данными использует Transact-SQL, представляющий собой расширенную версию SQL (Structured Query Language — язык структурированных запросов).
В SQL Server 2005 встроена поддержка платформы .NET. Благодаря этому, хранимые процедуры, пользовательские функции и другие фрагменты программного кода могут быть написаны на любом языке платформы .NET.
Основным средством разработки базы данных в СУБД Microsoft SQL Server 2005 является пакет Management Studio. Данный пакет представляет собой среду разработки, в которой предусмотрены функции подключения, настройки, управления, администрирования и разработки для всех компонентов SQL Server.
Для доступа к Microsoft SQL Server 2005 можно использовать два режима аутентификации: режим аутентификации Windows (Windows Authentication) и режим аутентификации SQL Server (SQL Server Authentication). В первом случае аутентификация пользователя осуществляется операционной системой Windows. Затем SQL Server определяет, какие пользовательские полномочия можно применять в данном случае. В режиме аутентификации SQL Server аутентификация происходит при подключении к серверу. Режим аутентификации Windows считается более надежным методом за счет использования дополнительных средств безопасности, встроенных в Windows, таких как шифрование паролей, аудит, срок действия паролей, минимальная длина паролей и автоматическое блокирование учетных записей после определенного количества безуспешных попыток входа.
При разработке архитектуры интегрированной среды необходимо учитывать требования к среде, описанные в главе 2, и следующие обстоятельства:
1) Модельное представление сформированное на предшествующем этапе создания САПР является входным для последующего этапа, а информация полученная в ходе выполнения предшествующей функциональной процедуры любого этапа является входной для последующей процедуры того же этапа. Поэтому архитектура интегрированной среды должна обеспечить информационный обмен проектными данными между программными модулями, реализующими смежные функциональные процедуры.
2) На данный момент уже созданы программные модули, реализующие некоторые функциональные процедуры отдельных этапов создания САПР в рамках МАИТ. Однако информационный обмен между ними отсутствует, что приводит к необходимости, повторного ввода одних и тех же данных. Поэтому разрабатываемая архитектура должна позволять осуществить развитие этих инструментальных средств с целью обеспечения обмена проектной информацией между уже созданными программными модулями поддержки функциональных процедур.
3) Промышленный способ создания САПР требует обеспечения доступа различных групп специалистов (аналитиков и экспертов) к одним и теми же модельными представлениями. Это делает необходимым разграничение доступа к проектной информации в соответствии с регламентами МАИТ. Также необходимо исключить возможность несанкционированного доступа и изменения проектной информации. Архитектура интегрированной среды должна обеспечить информационный обмен данными между различными категориями пользователей.
4) Принципиальная невозможность одновременной автоматизации всех функциональных процедур этапов создания САПР в виду их существенной алгоритмической сложности требует, чтобы архитектура интегрированной среды позволяла производить поэтапное добавление новых функциональных и управленческих модулей по мере их разработки и имела модульную структуру с возможностью добавления, обновления и удаления программных модулей реализующих соответствующие процедуры.
