软件工程-齐志昌版 (19).ppt

软件工程Software Engineering国防科技大学计算机学院 2004.07齐治昌齐治昌 教授，教授， 谭庆平谭庆平 教授，教授， 宁洪宁洪 教授，教授， 董威董威 博士博士Date1国防科技大学计算机学院第十九章 集成化CASE环境o为了更好地发挥ＣＡＳＥ工具的潜在效能，有必要将相互 独立的ＣＡＳＥ工具集成起来，以便为开发人员提供完整 的、一体化的支持，从而进一步提高软件生产率，改善软 件质量o这就要求多个ＣＡＳＥ工具能够相互交换、共享软件开发 信息（包括各类文档，源代码，测试用例等等），在统一 的框架下，呈现高度一致化的用户界面o显然，简单地堆砌多个ＣＡＳＥ工具并不能达到目的高 度集成的CASE环境应该以软件工程信息库为内核，环境 中所有ＣＡＳＥ工具的运行都以信息库为基础，并提供相 互协调的用户界面Date2国防科技大学计算机学院19.1 概述1.主要要求o集成环境的基本涵义是将多个ＣＡＳＥ工具结合起来，使 得各种软件开发信息能够在ＣＡＳＥ工具之间、开发阶段 之间以及开发人员和ＣＡＳＥ工具之间流畅地传递。

o集成环境包含三个方面的集成： ①工具集成使得所有的软件开发信息为每个 CASE工具可见； ②界面集成使得各ＣＡＳＥ工具呈现统一的界 面风格，提供一致的操作方法并实现ＣＡＳＥ工具之 间的平滑过渡； ③方法集成使得各ＣＡＳＥ工具提供的开发方 法位于统一的方法学框架之内第十九章 集成化CASE环境Date3国防科技大学计算机学院基本要求(1)为环境中所有工具提供共享软件开发信息的机制￿￿ (2)环境能够对某项软件开发信息的修改所导致的影响传播范 围进行自动追踪￿￿ (3)为所有软件开发信息项提供版本控制和配置管理手段 (4)允许开发人员以任意合理的顺序依次使用环境中的CASE 工具￿￿ (5)环境中的所有工具必须具有一致的用户界面并提供风格统 一的操作方法￿￿ (6)以有效的手段帮助各类软件开发人员进行信息交流￿￿19.1概述Date4国防科技大学计算机学院2.优越性(1)软件开发信息能够在各ＣＡＳＥ工 具之间、各软件开发阶段之间自动地、通畅 地传输￿￿ (2)进一步减轻了软件开发活动（例如 配置管理、质量控制、文档的生成与使用） 的工作量，有助于提高软件生产率 (3)降低了大型软件项目中各类开发人 员之间的通信开销。

o要实现这些优越性，必须解决一系列技术难题， 包括：软件开发各阶段生成的信息的一致化表示 ，ＣＡＳＥ工具之间接口的标准化，ＣＡＳＥ工 具之间界面的一致化19.1概述Date5国防科技大学计算机学院19.2 ＣＡＳＥ工具的集成形式19.2.1 信息交换o大多数ＣＡＳＥ工具都可将某些软件开发信息以 文件形式输出o对于其他的ＣＡＳＥ工具而言，只要认识相应的 文件格式，即可导入这些软件开发信息并加以利 用，从而实现ＣＡＳＥ工具之间点对点方式的信 息交换这样就免除了不必要的重复录入和校对 工作o许多ＣＡＳＥ工具的开发者通过相互合作提供了 与其他相关ＣＡＳＥ工具的信息交换机制第十九章 集成化CASE环境Date6国防科技大学计算机学院缺陷o这种集成方式的一个主要缺陷是信息格式转换太 费时间o容易导致各信息项目版本的不一致性o此外，在软件开发过程中，信息交换往往是单向 的，因此无法实现跨阶段的逆向检查19.2ＣＡＳＥ工具的集成形式Date7国防科技大学计算机学院信息交换19.2ＣＡＳＥ工具的集成形式Date8国防科技大学计算机学院19.2.2 公共界面o在公共界面集成方式下，环境中各ＣＡＳＥ工具 应该提供一致化的用户界面和操作方式。

它们往 往被封装在统一的界面框架之下o在多任务操作系统（例如ＯＳ／２，UNIX和 Windows NT）中该方式还要求多个ＣＡＳＥ 工具能够同时在系统中运行o这些ＣＡＳＥ工具之间的信息交换基本上采用上 述的点对点格式转换方式，但环境最外层的界面 框架应该提供菜单或工具自动实现信息交换19.2ＣＡＳＥ工具的集成形式Date9国防科技大学计算机学院公共界面19.2ＣＡＳＥ工具的集成形式Date10国防科技大学计算机学院19.2.3 公共信息管理与信息共享o环境中所有ＣＡＳＥ工具共用的软件开发信息可 以组织成单个逻辑数据库o该数据库称为软件工程信息库，它的物理组织形 式既可以是集中式，也可以是分布式o尽管这种集成方式仍需要在各ＣＡＳＥ工具之间 进行信息的格式转换，但转换过程将在环境内部 进行，对开发人员完全透明19.2ＣＡＳＥ工具的集成形式Date11国防科技大学计算机学院公共信息管理与信息共享19.2ＣＡＳＥ工具的集成形式Date12国防科技大学计算机学院19.2.4 高度集成o结合公共界面和信息共享集成方式的所有特征可 以将各自独立的ＣＡＳＥ工具很好地集成起来o但是，为了实现高度集成的CASE环境，还必须 增加元模型管理机制和ＣＡＳＥ工具的触发控制 机制。

o元模型是对各ＣＡＳＥ工具生成的软件开发信息 项的元级描述19.2ＣＡＳＥ工具的集成形式Date13国防科技大学计算机学院高度集成19.2ＣＡＳＥ工具的集成形式Date14国防科技大学计算机学院元模型的主要内容(1)信息项的定义性描述，包括类型、属性、 表示方法、生产者与消费者，等等￿￿ (2)在各种粒度级别上的信息项目之间的关系 和依赖性描述可能的粒度级别有：数据流图级，数 据项级，代码段级 (3)软件设计规则例如数据流图的平衡规则 ，数据流图中转换的输入、输出流与其相应过程的输 入、输出参数的一致性规则￿￿ (4)软件开发过程的工作流程和事件的描述， 包括开发阶段界定、里程碑定义、错误发生、需求变 更，等等￿￿o通常，元模型中的规则和工作流程部分将组织为规则库， 以便在软件开发过程中能够随时对它们进行修改19.2ＣＡＳＥ工具的集成形式Date15国防科技大学计算机学院触发机制o触发控制机制是指ＣＡＳＥ工具能够将某些软件 开发事件通知其他ＣＡＳＥ工具，以便它们采取 相应的行动例如，在软件设计工具最终形成软 件文档之后应通知配置管理工具进行文档之间的 一致性检查o显然，这种触发机制能够自动完成软件开发过程 中许多固定的工作流程，有助于维护软件开发信 息的一致性和完整性。

o触发机制既可由位于核心的软件工程信息库负责 ，也可由各ＣＡＳＥ工具通过消息发送方式实现 19.2ＣＡＳＥ工具的集成形式Date16国防科技大学计算机学院19.3 集成化CASE环境的总体结构第十九章 集成化CASE环境Date17国防科技大学计算机学院19.3.1 界面集成o总体结构的界面层主要由一个标准化的用户界面开发工具 包以及各ＣＡＳＥ工具共同遵守的界面协议组成o界面工具包通常包含用户界面元素（窗口、菜单、对话框 、按钮、滚动条等等）库和界面元素的控制机制oＣＡＳＥ工具之间的界面协议主要包括屏幕布局约定，菜 单的命名与组织规则，键盘与鼠标的使用规则，工具调用 机制的约定，等等￿￿o界面集成有两方面的目标：o首先，开发人员可在统一而不是分 离的界面框架下操作所有的CASE工具，完 成软件开发过程o其次，所有ＣＡＳＥ工具的用户界 面和操作风格必须协调一致19.3集成化CASE环境的总体结构Date18国防科技大学计算机学院19.3.2 工具集成o集成化环境的工具集成层负责管理所有的ＣＡＳ Ｅ工具并协调它们的行为o在多任务操作系统中，开发人员可以同时启动多 个ＣＡＳＥ工具此时工具集成层必须在ＣＡＳ Ｅ工具之间进行信息传递和同步，协调ＣＡＳＥ 工具与软件工程信息库之间的信息流，实施安全 检查和审计功能。

o此外，工具集成层往往还能够收集各ＣＡＳＥ工 具使用情况的统计信息以便改进软件开发方法， 提高环境运行效率19.3集成化CASE环境的总体结构Date19国防科技大学计算机学院工具集成o工具集成层至少要具备执行机制和通信机制：￿￿ (1)执行机制是指环境能够根据某些软 件开发事件触发CASE工具的启动 (2)通信机制是指环境能够在ＣＡＳＥ 工具之间传递信息o为了提高集成化环境相对于操作系统平台的独立 性，应该考虑在环境的执行、通信机制与操作系 统设施之间设置抽象隔离层￿￿o工具集成层还应提供分布机制，以便上述基本的 执行和通信机制以用户透明方式在网络分布式环 境下运行19.3集成化CASE环境的总体结构Date20国防科技大学计算机学院19.3.3 信息集成o集成化环境的信息集成层包含两方面的内容：信 息与ＣAＳＥ工具的集成以及信息与信息之间的 集成o为了实现信息集成，必须对软件开发过程中纷繁 复杂的各类信息进行抽象o信息与信息之间的集成是指集成化环境必须具有 表示、维护信息项并利用信息项之间的关系完成 相应动作的能力，如，一致性和完整性检查，确 定信息项修改的影响传播范围，等等o这种集成通常由实体—关系图表示，其中的实体 就是软件信息项。

19.3集成化CASE环境的总体结构Date21国防科技大学计算机学院信息集成19.3集成化CASE环境的总体结构Date22国防科技大学计算机学院19.3.4 软件工程信息库o软件工程信息库是集成化环境的核心，它为整个 CASE环境提供基础支持19.3集成化CASE环境的总体结构Date23国防科技大学计算机学院1.功能o首先，软件工程信息库要完成对软件信息项的存 储、查询、修改与删除等操作，所以它必须具备 普通数据库管理系统的大部分基础功能o除此之外，为了给集成化环境提供良好的信息服 务，它还要支持：￿￿ (1)信息完整性￿￿ (2)信息与工具的集成 (3)信息与信息的集成￿￿ (4)开发方法学的引导与强制￿￿ (5)文档规范化￿￿ (6)版本控制与配置管理19.3集成化CASE环境的总体结构Date24国防科技大学计算机学院2.实现方法o应该将软件信息项不论粒度大小均视为对象，信 息库的结构则组织为元模型，系统通过元模型管 理机制实现各种功能o除元模型外，软件工程信息库还应该包含以下各 方面的软件开发信息：￿￿ (1)有关应用问题及问题领域的描述 ￿￿ (2)各类文档（需求规格说明，设计文 档，源代码，测试方案与用例，等等）。

￿￿ (3)由软件开发方法学限定的规则与指 导性原则 (4)项目规划、可用资源描述和开发历 史信息19.3集成化CASE环境的总体结构Date25国防科技大学计算机学院实现方法o为了实现前面所列的各项功能，软件工程信息库 的建造过程可以借用传统的数据库管理系统已经 提供的下述技术手段：￿￿ (1)无冗余的信息存储￿￿ (2)事务控制机制￿￿ (3)安全机制￿￿ (4)用户界面￿￿ (5)开放性19.3集成化CASE环境的总体结构Date26国防科技大学计算机学院高级功能实现方法o(1)复杂数据结构的存储o(2)信息完整性检查o(3)项目管理o(4)版本控制与配置管理o(5)需求追踪19.3集成化CASE环境的总体结构Date27国防科技大学计算机学院3. CASE工具集成的工业标准(1)信息资源字典标准(Information Resource Dictionary Standard，IRDS，ANSI 338 －1988) (2)Atherton ＩＤＥＣ工具集成标准（ＡＴＩＳ ） (3)公共ＡＤＡ接口标准（ＣＡＩＳ） (4)可移植的通用工具环境（ＰＣＴＥ）19.3集成化CASE环境的总体结构Date28国防科技大学计算机学院19.4 可移植的通用工具环境PCTEo可移植的通用工具环境(PCTE)由欧洲数家著名 公司共同发起，是欧洲Esprit信息战略计划的组 成部份。

它在软件工程领域具有比较重要的地位 oPCTE的主要目标是为集成化CASE环境提供公共 的可移植框架为此，它定义了一整套通用的 CASE工具接口作为工具集成的标准。