Инструментальное средство проектирования корпоративных информационных интернет-систем

Зыков С.В. (szykov@itera.ru) ООО «Нефтегазовая компания «ИТЕРА»

Введение

Растущее многообразие подходов к проектированию разнородных программных систем и комплексов в Интернет-среде требует унификации методологии их построения. Важным элементом такой методологии [4] является семантически-ориентированное инструментальное средство ConceptModeller, описание которого и составляет цель настоящей работы.

Инструментальное средство автоматизированного проектирования концептуальной модели предметной области (ПрО) ConceptModeller относится к числу новых программных компонент, разработанных в ходе построения интегрированной методологии создания корпоративных порталов, и в значительной мере обеспечивает ее неразрывность. ПО ConceptModeller разработано под руководством автора в МИФИ и предназначено для автоматизированной трансляции модели ПрО в виде объектов (мета)данных в UML-спецификацию с последующим преобразованием к схемам целевых баз (мета)данных и информационно-программных комплексов.

Основными особенностями программного средства ConceptModeller являются:

•адекватность разработанной математической модели ПрО;

•ориентированность на ПрО (пользователь оперирует терминами привычных объектов и связей на естественном языке);

•наглядность (применяются средства визуального проектирования);

•поддержка современных стандартов проектирования информационно-программных систем и комплексов (UML, BPR);

•интерфейсы с официально признанными и индустриально апробированными инструментальными средствами автоматизированного проектирования прикладных программных систем и комплексов (IBM Rational, Microsoft Visual Studio и др.);

•двунаправленный характер проектирования ИС.

В силу перечисленных преимуществ инструментальное средство ConceptModeller ориентировано на широкий круг специалистов в предметной области и позволяет строить модель фактически в привычных терминах естественного языка (в приводимых ниже примерах - английского).

Кроме того, на произвольном этапе проектирования программного комплекса (моделирование ПрО, использование традиционных CASE- и RAD-средств, тестирование, сопровождение, адаптация) существует возможность автоматизированной трансляции схемы ИС и баз (мета)данных в концептуальную схему создаваемого ПО. В результате указанной трансформации появляется возможность доказательства корректности работы ПО чисто математическими или программными средствами с произвольным уровнем детализации.

Понятийный аппарат теории семантических сетей и техники их визуализации посредством фреймов изложен в работе [2] и развит в ряде более поздних работ [3-5].

Особенности методологии и поддерживающих ее программных средств

Эргономичный интерфейс ConceptModeller интуитивно схож как с современными CASE-средствами, так и с прикладным ПО для редактирования графики (рис.1). При этом различные типы концептов, их конкретизаций, а также ролевых дуг представлены явно.

По существу, интерфейс пользователя инструментального средства ConceptModeller является первичной формой для ввода и коррекции корпоративного контента, т.е. данных и метаданных.

Рис. 1. Пример визуализации простого фрейма в интерфейсе ConceptModeller

Заметим, что приведенный интерфейс содержит средства визуализированного проектирования для таких важнейших элементов фреймов, как объектов-концептов, переменных, а также для различных типов ролевых дуг (переменных, констант, типов, характеристик и ролей событийных фреймов).

Для визуализации фреймов интерфейс скорректирован в соответствии (с точки зрения пользователей) с требованиями основных векторных графических программ (таких как Adobe PhotoShop).

Пример визуализации простого фрейма в инструментальном средстве ConceptModeller приведен на рис.1. В данном примере визуализируется фрейм события, описывающего «размещение» (publish) контент-менеджером (manager) (мета)данных в форме корпоративного контента (content) на веб-портал в форме Интернет-сайта (website). Как видно из примера, визуализация фрейма события вполне адекватна традиционному формальному математическому представлению (см. рис.2). Инструментальное средство, поддерживающее семантически ориентированное проектирование ПО, состоит из следующих событийно-ориентированных компонент:

•модуль визуализации фреймов;

•модуль трансляции фреймов в UML-код;

•модуль визуализации результирующего кода в форме UML-диаграмм.

Рис. 2. Фрейм события "публикация"

Визуальное средство ConceptModeller для проектирования информационных систем (ИС) в гетерогенной среде вычислений структурно состоит из компонент для визуализации фреймов, их трансляции в UML-нотацию, а также для визуализации результирующих UML-диаграмм (рис.3).

ЕСТЕСТВЕННЫЙ ЯЗЫК

Бизнес-ситуации в терминах естественного

ФОРМАЛЬНЫЙ ЯЗЫК ОПИСАНИЯ

ФРЕЙМОВ

(XML)

Визуальное представление фреймов

C#.NET

I

ТРАНСЛЯЦИЯ

ФРЕЙМОВ

В UML-ДИАГРАММЫ

Функция отображения представления фреймов в UML-диаграммы

C#.NET

ФОРМАЛЬНЫЙ ЯЗЫК ДИАГРАММ

(XML / RATIONAL)

Визуальное представление UML-диаграмм

C#.NET

Рис. 3. Схема предметно-ориентированного проектирования ConceptModeller

ФОРМАЛЬНЫЙ ЯЗЫК ДИАГРАММ

(IBM RATIONAL / MS VISIO)

Бизнес-ситуации в терминах UML-диаграмм

IBM RATIONAL, ORACLE DEVELOPER, MS VISUAL STUDIO

ПО

помощью

Методология в целом и инструментальное средство ConceptModeller поддерживают проектирование ПО как в прямом, так и в обратном направлении.

Отметим, что большинство типов фреймов (включая фреймы событий, типичный пример которых приведен на рис.1 и 2) допускает трансформацию к UML-диаграммам классов (см. рис.4), что унифицирует интерфейс пользователя. При этом формат хранения данных включает специализированную метаинформацию (в т. ч. кардинальности, тип фрейма и др.), которая не визуализируется в интерфейсе, но существенно используется при проектировании ИС как в прямом (от фреймов к диаграммам UML), так и в обратном (от UML-диаграмм к фреймам) направлении. База метаданных инструментального средства ConceptModeller

ZT

< го

< s

0

о в

ZT

3

с;

CD

zr

ее

о I-

языка

с