Techniky a CASE nástroje vývoje IS přednáškový blok 3

CASE

Techniky a CASE nástroje vývoje IS přednáškový blok 3

doc. Ing. Alena Buchalcevová, Ph.D

[email protected]

Agenda

   

CASE pro návrh databáze CASE nástroje pro podporu vývoje IS – příklad Astah CASE nástroje pro řízení projektu CASE nástroje pro agilní vývoj softwaru

2

CASE

©Alena Buchalcevová

CASE pro návrh databáze  

  

3

umožňují zrychlit, usnadnit a automatizovat vytváření databází a pomáhají také zlepšovat kvalitu již vytvořených databází zaměřují se zejména na fázi analýzy a návrhu, v menší míře na fázi testování pomáhají vizualizovat a zpřehledňovat návrh databází díky automatizovaným funkcím redukují množství manuálních chyb hlavní funkcí těchto nástrojů je možnost datového modelování  prostřednictvím uživatelsky přívětivého grafického rozhraní lze vytvářet tabulky, indexy, procedury, pohledy, triggery a další objekty  modelovat vztahy mezi těmito objekty  výsledkem jsou potom modely např. ve formě ER diagramu, které je možno dále detailněji specifikovat a následně odvodit i skripty pro vytvoření databáze.

zdroj: Podpora CASE při vytváření databází, semestrální práce VŠE, předmět 4IT450 jaro 2011 CASE


CASE pro návrh databáze

příklady funkcí - Forward Engineering

4



možnost generovat všechny potřebné skripty pro vytvoření fyzické databáze na cílový server

  

Transformace modelů Generování DDL skriptu Parametry týkající se velikosti databáze




Forward Engineering - Transformace modelů 





 5

předpokladem správného návrhu databáze přístupem shora-dolů je zachování konzistence mezi modely různé úrovně abstrakce - tzv. princip tří architektur nástroje CASE tak umožňují vytvářet konceptuální, logické a fyzické modely - názvosloví těchto modelů se však může v jednotlivých nástrojích lišit  např. logický model u nástroje SQL Developer Data Modeler je omezen jen na technologii relačních databází, a tak je nazýván relačním  ne vždy jsou podporovány všechny úrovně návrhu při převodu modelu vyšší úrovně abstrakce do detailnějšího modelu je možno vybrat jen některé objekty, které jsou pro následný model relevantní. Nástroj CASE pak sám vytvoří potřebné cizí klíče, příp. vazby M:N převede do referenční tabulky (za předpokladu relačního návrhu). při převodu do fyzického modelu je nutno zadat i cílový databázový systém a jeho verzi, neboť každý má svá implementační specifika, která se potom promítají i do modelu




Forward Engineering - Transformace modelů ERwin Data Modeler - nastavení specifik databázového serveru SQL

nastavení průměrné velikosti tabulky a datových typů pro fyzickou implementaci databáze

6

CASE


zdroj: Podpora CASE při vytváření databází, semestrální práce VŠE, předmět 4IT450 jaro 2011


Forward Engineering - Generování DDL skriptu 

 

7

Nástroje CASE umožňují generovat DDL (Data Definition Language) skript, který je pak možné později spustit na serveru, nebo přímo se připojí na server a provedou příkazy pro vytvoření tabulek, indexů, pohledů, procedur umožní vybrat jen některé prvky diagramu (tabulky, pohledy apod.) nebo konkrétní objekty, pro které je žádoucí vygenerovat skript pokud nástroj umožňuje i nastavení práv (permissions) uživatelů k danému databázovému objektu, generují se i skripty nastavující tato oprávnění




Generování DDL skriptu - ERwin Data Modeler – dialogové okno Forward Engineer Schema Generation

8

CASE




Forward Engineering - Parametry týkající se velikosti databáze



Při fyzickém návrhu databáze se velmi často musí řešit i kapacitní otázky týkající se jednotlivých tabulek a indexů.

  

Cílem takové analýzy je zvýšení výkonnosti a zefektivnění správy dat.



velikost se nejčastěji vyjadřuje v jednotkách počtu záznamů



jakmile je u jednotlivých tabulek a indexů určena jejich velikost, lze odhadnout požadavky na celkovou velikost databáze

Nástroje CASE obsahují funkce pro nastavení odhadované počáteční velikosti daného objektu (tabulky, index apod.) a atributů týkajících se nárůstu velikosti např. za měsíc.

9



ER/Studio Data Architect - dialogové okno Capacity Planning Options •

•

specifikace počátečního množství řádků v tabulce nárůst velikosti tabulky

10

CASE




příklady funkcí - Reverse Engineering 





Mnohé podniky, zejména ty malé, systematický přístup k návrhu databáze odmítají či jej nemohou realizovat ( finanční, časové důvody). Většinou tak vytvoří v poměrně rychlé době konkrétní implementaci databáze, která vyhovuje aktuálním požadavkům. Časem se údržba databáze může prodražit, neboť je nutné provést změny v její struktuře díky měnícím se požadavkům. Databáze není flexibilní, obsahuje duplicity, nepodporuje podnikové standardy, je nepřehledná a stává se tak neefektivní. Podnik se proto může rozhodnout pro použití metody tzv. zpětného inženýrství (reverse engineering), kdy se analyzuje již implementovaná databáze a odvozují se obecnější modely. Takové nástroje CASE musí zahrnovat tzv. DDL extraktory, které umí číst DDL skripty různých databázových jazyků. Mají v sobě dále zakomponovány různé inteligentní analyzátory, které dokáží na základě heuristických pravidel odvodit z těchto DDL skriptů databázové schéma tvořené tabulkami, vztahy mezi nimi apod. Jsou v nich také zabudována i různá integrační schémata, která jsou schopna určit sémantické vztahy a vyloučit duplicity

11




příklady funkcí - Reverse Engineering Důvody provádění Reverse Engineering  Potřeba odvodit ze stávající databáze dokumentaci na vyšší úrovni abstrakce  potřeba přenosu existující databáze do jiného databázového prostředí (např. z DB2 do SQL Serveru)  v případě aktualizace staré databáze bez dokumentace na novou, kde je možné některé koncepty staré databáze využít

12



Způsoby generování modelu prostřednictvím Reverse Engineering 



13

ze souboru obsahujícího skript v příslušném databázovém jazyce, (většinou obsahuje i příkazy pro tvorbu procedur a definuje přístupová práva) z existující databáze, přičemž je nutné vytvořit síťové připojení k datovému zdroji



ERwin Data Modeler - dialogové okno Reverse Engineer s výběrem cílové databáze

14



Možnosti při Reverse Engineeringu  

15

zvolit, zda se má automaticky vytvářet referenční integrita u sloupců s identickými názvy a datovými typy v různých tabulkách, zda se má automaticky vytvořit primární klíč u tabulek bez klíče, které ale mají primární unikátní klíč.  ERwin Data Modeler dokáže odvodit primární klíč v případě, že tabulka v databázi má definován primární nebo unikátní index. Vztahy mezi tabulkami pak odvozuje z indexů. Pokud tabulka obsahuje index, který zahrnuje stejná pole jako index identifikovaný jako primární klíč v jiné tabulce, definuje vztah parent-child. Odvozování se dá také provádět na základě názvů polí – pokud tabulka A obsahuje index se stejným názvem jako index v jiné tabulce B, který v ní tvoří primární klíč, je index v tabulce A určen jako cizí klíč do tabulky B



CA Erwin – dialogové okno Reverse Engineer s nastavením možností

16



Výběr prvků zahrnutých do modelu



17

Dále se vybírají prvky, které mají být do modelu vygenerovány.  Např. v programu InfoSphere Data Architect je možné zvolit pro import tabulky, indexy, pohledy, rutiny, uživatelsky definované typy, role, uživatele apod.  Enterprise Architect umožňuje import existující databáze do modelu přes ODBC připojení. Výhodou je, že kromě filtrování prvků databáze nabízí i výběr konkrétních objektů. Ty jsou pak přeneseny do modelu jako třídy.



Synchronizace změn v modelu a databáze 

18

Další funkci, kterou je možné využít v souvislosti s RE, je synchronizace změn v modelu a databázi.

Jsou-li například v modelu přidány nové tabulky, funkce Compare and sync v programu InfoSphere Data Architect promítne tyto změny do databáze – nástroj umí tyto změny nalézt, vygenerovat ALTER skript a spustit jej. Lze provést i opačnou synchronizaci, tedy přenést změny provedené v databázi do modelu. zdroj: Podpora CASE při vytváření databází, semestrální práce VŠE, předmět 4IT450 jaro 2011 CASE


CASE pro návrh databáze příklady funkcí - Export dokumentace 

Kvalitní nástroje CASE musí mít i možnost parametrické specifikace obsahu dokumentace tak, aby bylo možné ze stejného modelu vytvářet různé verze dokumentace např. pro manažery, analytiky nebo programátory,



Enterprise Architect umožňuje generovat dokumentaci  textovou ve formátu RTF, která obsahuje formátovaný text a tabulky;  interaktivní ve formátu HTML, která vygeneruje pro každou entitu v modelu HTML stránku a všechny propojí pomocí odkazů. SQL Developer Data Modeler  umožňuje uložit dokumentaci na lokální disk ve formátu XML  exportovat report do tzv. reportovacího repozitáře  generovat přehledné reporty obsahující pravidla návrhu, dále reporty s informacemi o bezpečnostních aspektech databáze a další uživatelsky definované reporty



19



CASE pro návrh databáze příklady funkcí - validace modelu  

   

Validace modelu slouží k ověření jeho správnosti dle předdefinovaných pravidel a omezení. Validace modelu upozorňuje na různé chyby, které neodpovídají principům datového modelování nebo byznys pravidlům, a zajišťuje tak soulad s těmito pravidly. Kromě chyb může validace zobrazovat různá upozornění. Validace by se měla provádět po každé změně modelu Většinou CASE nástroj obsahuje i doplňkové informace o chybě (popis chyby) a návrhy na její opravu Důležitou komponentou nástrojů CASE z hlediska validace modelu je tzv. slovník, v němž je obsažena definice datových struktur a vztahů mezi datovými prvky. Díky slovníku tak mohou být odhaleny např. izolované a nedefinované jednotky dat, nekonzistence související s uložením dat jako externího zdroje a dále porušení syntaktických pravidel

20



ERwin Data Modeler - Model Validation Report 

konkrétní výsledek validace datového modelu v programu ERwin Data Modeler

21



CASE pro návrh databáze příklady funkcí - Podpora týmové práce 







22

Projektů vývoje databází podporovaných nástroji CASE se zpravidla účastní více než jeden pracovník, což automaticky vede k nutnosti předávání informací a rozpracovaných částí projektu. Stejně tak je nutné zajistit možnost sdílení jednotlivých vytvářených komponent mezi několika vývojáři, kteří potřebují pracovat současně. Je také nutné na stejná data pohlížet z různých úhlů pohledu - podle rolí jednotlivých účastníků

Základem pro podporu týmové spolupráce je repository, česky také repositář nebo skladiště.



CASE pro návrh databáze repository     



Do repository ukládají vývojáři a analytici modely systému, detailní popisy, specifikace a jiné výstupy plynoucí z vývoje systému. Repository je většinou uložena na serveru, a tak je možné sdílet metadata Repository by měla být reprezentací všech relevantních informací o systému, který je vyvíjen a to v konzistentní, úplné formě. Repository představuje centrální místo pro integraci, ukládání a údržbu všech dat o systému a souvisejících procesech (metadata systému). Dále repository slouží pro řízení těchto metadat, umožňuje tak generování reportů, správu uživatelů metadat, provádění dotazů do těchto metadat, používání diagnostických nástrojů atd. Některé nástroje CASE mají repository založenou na textových souborech, většina využívá některý databázový systém.

23



Klíčové vlastnosti repository

24



Robustnost - zvládnout velké zatížení dané počtem uživatelů a množstvím ukládaných, čtených a upravovaných dat;



inteligentní verzování - možnost ukládat dokument (diagram) v různých verzích, možnost zobrazit obraz dat v libovolném okamžiku v minulosti;



ukládání dokumentů všech typů



nastavení přístupových práv



inteligentní sdílení - nutnost souběžného přístupu více uživatelů a řešení problémů s tím souvisejících (nekonzistentní verze, zamykání vývojových větví).



CASE nástroje na podporu tvorby dimenzionálních databází

25



podpora tvorby multidimenzionálních databází, které jsou aplikované v oblasti Business Intelligence



je spíše specializovanou funkcí menšího počtu CASE nástrojů



ERwin Data Modeler – výběr typu tabulky v dimenzionálním modelu 



26

typy tabulky, které umožňuje nastavit dimenzionální model v programu ERwin Data Modeler je možné zvolit typ dimenzionální, faktové tabulky, nebo v případě rozdělené dimenze typ outtriger (u snowflake schématu).



PowerDesigner – dimenzionální model ve snowflake schématu  

Příklad diagramu dimenzionálního modelu obsahuje faktovou tabulkou s objemem prodeje, na který lze pohlížet podle poboček či produktů a jejich kategorií.

27

CASE



Návrh OLAP kostek 



V některých CASE nástrojích je možné vytvořit z tabulek v dimenzionálním modelu nebo přímo na základě existující databáze OLAP kostku U kostky se pak definuje název ukazatelů (measures), jejich popisky a agregační funkce, která má být použita (sum, count, min, max, avg, distinct apod.). Kostka se pak může vyexportovat do XML formátu či do skriptu, který ji generuje.

28

CASE



Metadata dimenzionálního modelu  

Dimenzionální model má svá specifika spojená s metadaty, která je nutno shromažďovat. U každého modelu datového skladu či datového tržiště jsou důležitými informacemi:  zdroj dat pro daný objekt  transformační pravidla popisující převod z tohoto zdroje do datového skladu či tržiště  nastavení frekvence a časování aktualizace datového skladu  v programu ERwin Data Modeler - Data Movement Rules

29



Vybrané CASE nástroje pro návrh databáze 

InfoSphere Data Architect od společnosti IBM,



Erwin Data Modeler od společnosti Computer Associates,



PowerDesigner od firmy Sybase,



SQL Developer Data Modeler od společnosti Oracle,



ER/Studio Data Architect od firmy Embarcadero,



Enterprise Architect od společnosti Sparx Systems,



SQL Power Architect od společnosti SQL Power Group

30



Erwin Data Modeler od společnosti Computer Associates 

řešení umožňující datové modelování, vytváření a správu databáze, datových skladů a datových modelů podniku

edice nástroje:  Community Edition je volně dostupná a vhodná zejména pro studenty a začínající uživatele  Navigator Edition, která funguje pouze v módu pro čtení;  Standard Edition zahrnující rozsáhlé funkce pro datové modelování;  Workgroup Edition navržená pro modelování v týmu.

31



Erwin Data Modeler Forward/Reverse Engineering 

32

ERwin Data Modeler Standard Edition umožňuje flexibilní tvorbu logického a fyzického datového modelu a převod mezi těmito úrovněmi  vytvoření DDL skriptů z modelů,  tvorba triggerů, maker a uložených procedur  nabízí přizpůsobitelné šablony, kde je možno modifikovat způsob vytváření DDL  podporuje dvě metody datového modelování a to IDEF1X, a dále Information Engineering  zajímavé možnosti přinášejí tzv. uživatelsky definované vlastnosti u tabulek/sloupců, které mohou být různého typu (příkaz, datum, text nebo seznam). Je tak možno obohatit metadata o informace týkající se data poslední změny, data schválení modelu aj.  podpora mnoha databázových systémů - DB2, IDS (Informix), MySQL, ODBC, Oracle, Progress, SQL Server, Sybase, Sybase IQ a Teradata.



Erwin Data Modeler Export dokumentace  ERwin Data Modeler Standard Edition zahrnuje prohlížeč reportů, které jsou vytvořené pomocí Crystal Reports. Dokumentaci je tak možno přizpůsobit vlastním požadavkům a exportovat ji do formátu RPT, PDF, XLS, DOC, RTF, XML nebo HTML. Validace modelu  Zajímavou funkci v oblasti zajištění správnosti modelu tzv. Domain Dictionary se znovupoužitelnými atributy nebo Naming Standards Editor umožňující vytvořit slovník validních slov, zkratek a pravidel pro použití uvnitř modelu. Oba tyto nástroje umožňují zajistit konzistenci modelů napříč celým projektem a organizací.

33



Erwin Data Modeler Podpora týmové práce 

34

Erwin Data Modeler Workgroup Edition poskytuje velmi užitečné funkce pro práci v týmu  možnost využívat centrálního repozitáře, kam jednotliví návrháři mohou ukládat své modely. Repository může být uložena v různých databázových systémech (SQL server, Oracle, Sybase ASE).  funkce týkající se souběžné práce více uživatelů na jednom projektu (zamykání modelů, řešení konfliktů mezi více modely od různých uživatelů, spojování modelů)  umožňuje kontrolovat a sledovat změny, což zahrnuje verzování modelů/submodelů, vracení změn z historie a dopadovou analýzu těchto změn.



Erwin Data Modeler Podpora tvorby dimenzionálních databází 



35

Erwin Data Modeler Standard Edition umožňuje modelování datových skladů - tvorbu star a snowflake schémat. Lze definovat i specifická metadata pro datové sklady v podobě zdrojů dat, transformačních a aktualizačních pravidel. Dalšími nadstandardními funkcemi tohoto nástroje je možnost integrace s jinými nástroji, příp. výměny dat. Umí si tak vyměňovat dat s BI aplikacemi jako Cognos ReportNet QueryStudio nebo Oracle Business Intelligence Answers a dále s jinými nástroji pro datové modelování, ETL nástroji apod.)



Enterprise Architect (Sparx Systems)

komplexní nástroj pro analýzu a návrh UML zahrnující všechny aspekty životního cyklu vývoje SW od sběru požadavků, přes jejich analýzu, návrh, testování a řízení změn až k realizaci a údržbě. Jedná se o víceuživatelský, vizuální nástroj s velkou sadou funkcí Edice nástroje  Desktop určená pro jednotlivce;  Professional zahrnující široké modelovací nástroje pro pracovní skupiny, analytiky a vývojáře;  Corporate podporující práci ve velkých týmech.  rozšiřující edice (Ultimate, Systems Engineering a Business and Software Engineering) 

36



Enterprise Architect Forward/Reverse Engineering   

 

37

možnost komplexního návrhu pomocí UML návrh databáze - generování DDL skriptů z modelu (mohou zahrnovat uložené procedury, spouště, primární klíče, indexy, pohledy aj) je možné importovat databázové schéma do modelu UML prostřednictvím připojení přes ODBC konektor zajistit synchronizaci mezi živou databází a modelem, kdy je možno kopírovat změny z modelu/databáze do databáze/modelu podporuje databázové systémy DB2, Firebird/InterBase, Informix, Ingres, MS Access (97, 2000, 2003), Access 2007, MS SQL Server 2000, 2005, 2008, MySQL, Oracle 9i, 10g, 11g, PostgreSQL, Sybase ASA a Sybase ASE.



Enterprise Architect Export dokumentace  generování dokumentace k modelu ve formátu RTF nebo HTML Validace modelu 4 základní skupiny validačních pravidel:  pravidla „správnosti struktury“ (Well-formedness rules) ověřující validitu UML prvků,  pravidla kompozice (Composition rules) ověřující například, zda element obsahuje požadovaný počet správných potomků,  pravidla „správnosti vlastností“ (Property Validity) jednotlivých UML prvků,  pravidla shody s OCL (Object Constraint Language Conformance) kontrolující, zda element vyhovuje OCL omezením, která jsou dodefinována uživatelem v tomto jazyce.

38



Enterprise Architect Podpora týmové práce  Některé edice programu (Corporate, Ultimate aj.) umožňují pokročilou správu modelů v rámci týmů.  kolaborace (centralizovaný tým) - všichni účastníci jsou v síti a sdílejí stejný model;  kooperace (distribuovaný tým) - účastníci zřídka pracují v rámci jedné sítě, a tak mohou model upravovat offline po nahrání kopie na svůj počítač.

Podpora tvorby dimenzionálních databází  Žádná edice programu Enterprise Architect nenabízí funkce pro dimenzionální modelování.

39



PowerDesigner (Sybase) 





40

společnost Sybase uvádí, že je jedinečně vybaven pro podporu všech architektonických prostředí, konkrétně pro podporu datové, informační a podnikové architektury společnost na svých stránkách vyzdvihuje flexibilitu tohoto nástroje, široké možnosti pro podporu standardů, analýzu a synchronizaci modelů jedná se o robustní program pro podporu nejen datového modelování, umožňuje i tvorbu dalších modelů (procesních, objektově orientovaných aj



PowerDesigner Forward/Reverse Engineering   





41

umí generovat model z databáze nebo souboru se skriptem prostřednictvím ODBC se lze připojit k více než 60 relačním databázovým systémům při generování DDL skriptu je možné rozšířit šablony pro generování a zahrnout do skriptu statistiky (počet jedinečných hodnot ve sloupci, průměrná délka znakových polí apod.) sloužící k optimalizaci databáze. program nabízí na výběr všechny tři úrovně datových modelů (tedy konceptuální, logický a fyzický) a lze vytvářet i dimenzionální modely tvořené faktovými a dimenzionálními tabulkami a OLAP kostky. PowerDesigner umožňuje použít několik notací pro datové modely, kromě standardní IE (Information Engineering) notace podporuje také Barker, IDEF1X a Merise notace.



PowerDesigner Export dokumentace  v podobě RTF dokumentu i HTML stránky  k dispozici jsou standardní šablony, které je možno upravit, nebo si vytvořit šablony vlastní. Validace modelu  funkce pro kontrolu správnosti modelu (check model)  výsledky validace lze pak v některých případech automaticky opravit, v každém případě program vždy nabízí k dané chybě nebo varování zobrazení pomocné nápovědy (nabídka Help po kliknutí pravým tlačítkem na konkrétní výsledek validace).  PowerDesigner umožňuje komplexní správu obchodních pravidel, do kterých je možno zahrnout další omezení a pravidla modelu prostřednictvím přirozeného jazyka nebo jazyka OCL.

42



PowerDesigner

43

Podpora týmové práce  PowerDesigner zahrnuje repositář s metadaty  nabízí funkce pro sloučení změn v modelech a jejich porovnání  podporovanými databázemi použitelnými pro repositář jsou Sybase ASA, Sybase ASE a Oracle  bezpečnost repositáře je pak zajištěna formou nastavení oprávnění pro dané role uživatelů.  v repositáři je podporováno vytváření vývojových větví, verzování a zamykání modelů. Podpora tvorby dimenzionálních databází  vytvářet dimenzionální modely a kostky a to i přímo z fyzického datového modelu. Program sám odvodí faktové tabulky a dimenze.  Kromě toho lze vytvářet hierarchické dimenze a vypočítané ukazatele.  dále možnost mapování datových zdrojů pro datový sklad či jiný dimenzionální model - prostřednictvím Mapping editoru či karty Mapping u daného objektu. zdroj: Podpora CASE při vytváření databází, semestrální práce VŠE, předmět 4IT450 jaro 2011 CASE


CASE nástroje pro podporu vývoje IS – příklad Astah Astah dříve JUDE je UML modelovací nástroj vytvořený Japonskou společností Change Vision Edice  Astah Community  Astah UML  Astah Professional 



http://astah.net/

44

CASE


CASE nástroje pro řízení projektu Komerční  Microsoft Project  Primavera Open-source nástroje  OpenProj  verze pro Windows, Linux, Mac, k dispozici je i portable verze, která nevyžaduje instalaci



Open Workbench  druhým nejrozšířenějším open-sourcovým CASE nástrojem pro řízení projektů  poskytuje velmi propracovanou podporu projektového plánování a řízení  nepodporuje práci ve skupině - v open-source verzi je určen pouze jednotlivým uživatelům  je určen výhradně pro platformu Windows

45

CASE


CASE nástroje pro řízení projektu Open-source nástroje  GanttProject  patří do kategorie multiplatformních programů a je implementován v Javě  lze tedy nainstalovat na jakékoli platformě, kde lze nainstalovat JRE Microsoft Windows, Linux, MacOSX.  program je také možné spustit v módu “WebStart Demo

 

TaskJuggler  velmi mocný nástroj, který ale nemá uživatelsky přívětivé prostředí  veškeré grafy vykresluje na základě zápisu na způsob programového kódu, ne na základě údajů zadaných do jednoduchých tabulek.

46

CASE


CASE nástroje pro (agilní) vývoj softwaru

47

Zdroj: Justová, Hanzlová. Seminární práce 4IT421 ZS 2013, CASE



48




49




50




51




52




53



Podporované metodiky

54



Komplexní řešení podporující vývoj SW

55



Komplexní řešení podporující vývoj SW

56



Nejlepší nástroje z pohledu

57



Techniky a CASE nástroje vývoje IS přednáškový blok 3

Recommend Documents