精品课件-软件工程-软件工程-第16章第3节

16.3.1 CASE定义
随着计算机硬件突飞猛进的发展，硬件的成本极 大降低、可靠性大大提高。而计算机软件是智力 密集型产品，软件成本十分昂贵，软件质量也因 复杂性提高而难以保证。为缓解“软件危机”， 20世纪60年代末产生了“软件工程”这门学科。 软件工程要求人们采用“工程”的原则、方法和 技术来开发、维护和管理软件。
16.3.5 CASE工作台
1. CASE工作台概述 1) CASE工作台的分类 一个CASE工作台是一组工具集，支持像设计、实 现或测试等特定的软件开发阶段。将CASE工具组 装成一个工作台后，工具能协同工作，可提供比 单一工具更好的支持。可以实现通用服务程序， 这些程序能被其他工具调用。工作台工具能通过 共享文件、共享仓库或共享数据结C平台上，其标准是Microsoft Windows。这 比X/Motif好得多，因为它支持3个级别的表示集 成。Windows除具有通常窗口系统所应具有的功 能外，还提供工具箱来支持其所制定的菜单构造 指南，还支持特定形式交互。这样，运行了 Windows的CASE工具都有一致的外观。 CASE工作台是封闭系统时，通常都有良好的用户 界面集成。工作台的不同工具能遵从一些约定和
16.3.2 CASE分类
1993年，Fuggetta根据 CASE系统对软件过程的支 持范围，提出CASE系统可分为如下3类： (1) 工具：支持过程单个任务，例如检查一个设 计的一致性，编译一个程序，比较测试结果等。 工具可能是通用的，独立的(如一个字处理器)， 或者也可能归组到工作台。 (2) 工作台：支持某一过程所有活动或某些活动， 例如规约、设计等。它们一般以或多或少的集成
16.3.2 CASE分类
3. CASE工具的分类 随着CASE的发展，出现了各种各样的CASE工具。 对CASE工具分类的标准可分为： (1) 功能：是对软件进行分类的最常用的标准。 (2) 支持的过程：根据支持的过程，工具可分为 设计工具、编程工具及维护工具等。 (3) 支持的范围：根据支持范围，可分为窄支持、
16.3.5 CASE工作台
(3) 测试工作台：即趋于支持特定的应用和组织机 构。它具有较好的开放性。 (4) 交叉开发工作台：是在一种机器上开发软件， 而在其他别的系统上运行所开发的软件。一个交叉 开发工作台中，可能包括的工具有交叉编译器、目 标机模拟器、从宿主机到目标机上下载软件的通信 软件包以及远程运行的监控程序等。 (5) 配置管理(CM)工作台：即支持配置管理，如有
2. 程序设计工作台 程序设计工作台由支持程序开发过程的一组工具 组成。将编译器、编辑器和调试器这样的软件工 具放在一个宿主机上，该机器是专门为程序开发 而设计制作的。组成程序设计工作台的工具可能 为： (1) 语言编译器：即将源代码程序转换成目标码。 其间，创建一个抽象语法树(AST)和一个符号表。
16.3.3 CASE集成
1. 平台集成 “平台”或是一个单一的计算机或操作系统或是 一个网络系统。平台集成是指工具或工作台在相 同的平台上运行。目前，大多数CASE工具运行在 UNIX系统，或PC上的Microsoft Windows之上。 当一个组织机构使用异构网络，网络中不同的计 算机运行不同的操作系统时，要实现平台集成很 困难。即使机器全是从同一个供应商处购买，平
16.3.5 CASE工作台
2) 开放式工作台和封闭式工作台 CASE工作台可以支持一组相关的软件过程活动。 这些活动从一个应用领域到另一个应用领域，从 一个组织机构到另一个组织机构变化很大。因而， 要求CASE工作台应为开放系统。一个开放的工作 台是这样的一个系统，或者提供控制集成机制， 或者可裁剪(编程)，其数据集成或协议是公有的， 而不是独立的。目前还没有被广泛接受的数据集
16.3.5 CASE工作台
工作台能支持大多数的软件过程活动。其中，像 支持分析、设计、编程等软件过程活动的工作台 比支持另一些活动工作台更为成熟。针对所开发 软件的类别和应用领域的情况，可使用各种各样 的工作台。工作台有以下几种： (1) 程序设计工作台：由支持程序设计的一组工 具组成，如将编辑器、编译器和调试器等集成在 一个宿主机上构成程序设计工作台供开发人员使
16.3.5 CASE工作台
个人计算机上已有许多程序设计工作台，这些工 作台通常是封闭式系统。在编译器和其他工具间， 通过共享数据结构极紧密地集成。以这种方式出 售的语言有BASIC，C，C++，Pascal，Lisp和 Smalltalk。 这些语言工作台通常包括一个面向语言的编辑器、 编译器和调试系统。在执行过程中程序失败时， 就初始化编辑器，并将编辑光标定位到导致失败
16.3.2 CASE分类
从CASE系统产生方式来看，还有一种特殊的CASE 技术，即元-CASE技术。元-CASE技术是生成CASE 系统的生成器所采用的技术。该生成器可用来创 建支持软件开发过程活动及过程管理的CASE系统。 此类CASE技术尚处于探索阶段。
16.3.2 CASE分类
2. CASE工具 在CASE术语尚未广泛使用之前，人们就经常使用软 件工具一词。20世纪70年代末到80年代初，软件工 具的含义极为广泛。凡是用于辅助或支持计算机软 件的开发、运行、维护、模拟、移植或管理而研制 的程序系统都称为软件工具。随着计算机软件的发 展，这种含义上的软件工具越来越多，甚至像数据 库管理系统也可称为软件工具。因而，人们开始使
16.3.4 CASE生存期
CASE工具很昂贵，引入和使用CASE技术需要仔细 策划。如果对CASE需要量不是很大，使用这种技 术可能很难获得收益。引入CASE时，必须有意识 地进行管理与维护，让开发人员认识到CASE系统 的优势所在。CASE系统的开销收益是长期的，而 不是短期的，不可能立即节省开销。 一个组织中的CASE系统遵循从初始需求到完全废 弃这一生存期，CASE生存期各步骤如下：
16.3.2 CASE分类
CASE系统
工具 工作台 环境
编辑器 编译器 文件比较器
分析与设计
编程 测试
集成环境 以过程为中心的环境
多方法工作台 单方法工作台 多语言工作台 单语言工作台
16.3.3 CASE集成
以一种集成的方式工作的CASE工具可获得更多收 益，因为集成方式组装特定工具以提供对过程活 动更广泛的支持。1990年Wasserman讨论软件工 程环境的集成时，提出一个5级模型，这一模型 也适用于工作平台，如下所示： (1) 平台集成：即工具运行在相同的硬件/操作 系统平台上。 (2) 数据集成：即工具使用共享数据模型来操作。
16.3.3 CASE集成
3. 表示集成 表示集成或用户界面集成意指一个系统中的工具使 用共同的风格，以及采用共同的用户交互标准集。 工具有一个相似的外观。当引入一个新工具时，用 户对其中一些用户界面已经很熟悉，这样就减轻了 用户的学习负担。目前，表示集成有如下 3 种不 同级别： (1) 窗口系统集成：其工具使用相同的基本窗口系
16.3.4 CASE生存期
(3) CASE引入：即试用该CASE系统。在这期间， 要培训使用这一系统的开发人员。 (4) CASE操作：指每天都使用CASE进行软件开 发。 (5) CASE演化：是在CASE系统生存周期中的一 个持续的活动。要修改硬件或软件，调整系统适 应新需求。 (6) CASE废弃：使该CASE系统在这一阶段不再起
16.3.5 CASE工作台
开放式工作台有如下优点： (1) 易将某个工具加入到开放式工作台中，还可 以用新的工具取代已有的工具。 (2) 可以由一个配置管理系统来管理由工具输出 的文件。 (3) 能不断增强工作台的功能，不断发展工作台。 (4) 工作台不依赖于某个供应商，而能从不同销
16.3.5 CASE工作台
16.3.3 CASE集成
2. 数据集成 数据集成指不同软件工程能相互交换数据。因而， 一个工具的结果能作为另一个工具的输入。有许 多不同级别的数据集成如下所示： (1) 共享文件：即所有工具识别一个单一文件格 式。最通用的可共享文件是字符流文件。文件是 一个用于信息交换的简单方法。 (2) 共享数据结构：工具使用的共享数据结构通
16.3.5 CASE工作台
(4) 加载器：程序执行之前将它加载到计算机内存。 (5) 交叉引用：产生一个交叉引用列表，显示所有 的程序名是在哪里声明和使用的。 (6) 按格式打印：扫描AST，根据嵌入的格式规则 打印源文件程序。 (7) 静态分析器：分析源文件代码，找到诸如未初 始化的变量，未被执行到的代码，未调用的函数和 过程等异常。
尽管开放式工作台优点很多，但许多CASE工作台 开发商还是决定提供封闭式系统。在封闭式系统 中，系统集成的约定是该工作台开发商独有的。 许多工作台都是封闭式系统，因为它允许更紧密 的数据集成、表示集成和控制集成。出现在用户 面前的工作台是一个一致的整体，而不是不同工 具组成的工具箱。
16.3.5 CASE工作台
16.3.3 CASE集成
4. 控制集成 控制集成支持工作台或环境中一个工具对系统中 其他工具的访问。除了能启动和停止其他工具外， 一个工具能调用系统中另一工具所提供的服务， 这些服务可通过一个程序接口来访问。例如，一 个综合工具箱中，一个结构化编辑器可以调用一 个语法分析器来检查所输入的程序片段的语法。 5. 过程集成
16.3.1 CASE定义
CASE是一组工具和方法的集合，可以辅助软件生存 周期各阶段进行软件开发。从学术研究角度讲， CASE是多年来在软件开发管理、软件开发方法、软 件开发环境和软件工具等方面研究和发展的产物。 CASE把软件开发技术、软件工具和软件开发方法集 成到一个统一而一致的框架中，并且吸收了CAD(计 算机辅助设计)、软件工程、操作系统、数据库、 网络和许多其他计算机领域的原理和技术。因而，
16.3.3 CASE集成
(3) 共享仓库：工具围绕一个对象管理系统(OMS) 来集成，该OMS包括一个公有的、共享数据模型 来描述能被工具操纵的数据实体和关系。这一模 型可为所有工具使用，但不是工具的内在组成部 分。 最简单的数据集成形式是基于一个共享文件集的 集成，UNIX系统就是这样。UNIX有一个简单的文 件模型，即非结构化字符流。任何工具都能把信