CASE это инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и программистов, заменяющих им бумагу и карандаш компьютером для автоматизации процесса проектирования и разработки ПО. При применении этого инструментария отмечается значительный рост производительности труда, составляющий (по оценкам фирм, использующих CASE) от 100% до 600% в зависимости от объема и сложности работ и опыта использования CASE. Общее число распространяемых пакетов превышает 500 наименований. Объем рынка CASE – средств превышает 10 млрд. долл. в год, число инсталляций наиболее популярных пакетов составляет десятки тысяч.

Основная цель CASE состоит в том, чтобы отделить начальные этапы (анализ и проектирование) от последующих этапов разработки, а также не обременять разработчиков всеми деталями среды разработки и функционирования системы. Чем больший объем работ будет вынесен на этапы анализа и проектирования, тем лучше. При использовании CASE трансформируются все этапы ЖЦ АСУП, при этом наибольшие изменения касаются этапов анализа и проектирования. В большинстве современных CASE систем применяются методологии структурного и/или объектно-ориентированного анализа и проектирования, основанные на наглядных диаграммных техниках, при этом для описания модели проектируемой системы используются графы, диаграммы, таблицы и схемы

CASE средства обладают следующими основными достоинствами:

· Улучшают качество создаваемой системы за счет средств автоматического контроля (прежде всего контроля проекта);

· Позволяют за короткое время создавать прототип будущей системы, что позволяет на ранних этапах оценить ожидаемый результат;

· Ускоряют процесс проектирования и разработки;

· Освобождают разработчика от рутинной работы, позволяя ему целиком сосредоточиться на творческой части разработки;

· Поддерживают развитие и сопровождение разработки;

· Поддерживают технологии повторного использования компонент разработки.

В настоящее время имеется два поколения CASE. Средства первого поколения предназначены для анализа требований, проектирования спецификаций и структуры системы и являются первой технологией, адресованной непосредственно системным аналитикам и проектировщикам.

Средства второго поколения предназначены для поддержки полного жизненного цикла разработки. В них в первую очередь используются средства автоматической кодогенерации, а также обеспечивается полная функциональная поддержка для создания графических системных требований и спецификаций проектирования; контроля, анализа и увязывания системной информации по управлению проектированием; построения прототипов и моделей системы; тестирования, верификации и анализа сгенерированных программ; генерации документов по проекту; контроля на соответствие стандартам по всем этапам ЖЦ.

Основные функциональные возможности CASE – средств.

1) Общий графический язык. CASE снабжает всех участников проекта (в том числе и заказчиков) общим языком, наглядным, строгим и интуитивно понятным. Это позволяет вовлекать заказчика в процесс разработки, общаться с экспертами предметной области, защищать проект перед руководством, разделить деятельность системных аналитиков, проектировщиков и программистов, а также обеспечивает легкость сопровождения и внесения изменений в целевую систему. Графическая ориентация CASE заключается в том, что программы являются двухмерными схемами, которые много проще в использовании, чем многостраничные описания. Важным достоинством графического языка является ограничение сложности, позволяющее получать компоненты, поддающиеся управлению, обозримые и доступные для понимания, а также обладающие простой и ясной структурой.

2) Общая база данных проекта. Основа – CASE использование базы данных проекта (репозитария) для хранения всей информации о проекте, которая может разделяться между разработчиками в соответствии с их правами доступа. Содержимое репозитария включает не только объекты различных типов, но и отношения между их компонентами, а также правила использования или обработки этих компонент.

3) Репозитарий может хранить свыше 100 типов объектов, примерами которых являются диаграммы, определения экранов и меню, проекты отчетов, описания данных, логика обработки, модели данных, модели предприятия, модели обработки, исходные коды, элементы данных и т.д. каждый информационный объект в репозитарии описывается перечислением его свойств: идентификатор, имена-синонимы, тип, текстовое описание, компоненты, файл-хранилище, область значений. Кроме этого хранятся все отношения с другими объектами (например, все объекты, в которых данный объект используется; все перекрестные ссылки), правила формирования и редактирование объекта, а также контрольная информация о времени порождения объекта, времени его последнего обновления, кем и в каком проекте он был порожден, номере версии, возможности обновления и т.п

4) Интеграция средств. На основе репозитария осуществляются интеграция CASE – средств и разделение системной информации между разработчиками. При этом возможности репозитария обеспечивают несколько уровней интеграции: общий пользовательский интерфейс по всем средствам, передачу данных между средствами, интеграцию этапов разработки через единую систему представлений фаз ЖЦ, передачу данных и средств между аппаратурными платформами.

4) Поддержка коллективной разработки и управления проектом. CASE поддерживает групповую работу над проектом за счет средств работы в сети, экспорта-импорта любых фрагментов проекта для развития и/или модификации, а также планирование, контроль, руководство, взаимодействие, т.е. функции необходимые в процессе разработки и сопровождения проектов. Эти функции такжереализуются на основе репозитария. В частности, через репозитарий может осуществляться контроль безопасности (ограничения доступа, привилегии доступа), контроль версий, контроль изменений и др.

5) Прототипирование. Важную роль при автоматизации ранних этапов ЖЦ играют возможности поддержки и прототипирования. CASE позволяет строить быстрые прототипы системы, что позволяет на ранних этапах разработки оценить, насколько будущая система устраивает заказчика и насколько дружественна она будущему пользователю. Соответствующие средства используются для определения системных требований и ответа на вопросы об ожидаемом поведении системы. Такие средства, как генераторы меню, экранов и отчетов, позволяют быстро построить прототипы пользовательских интерфейсов и снабдить моделью функционирования системы с позиций конечного пользователя. Использование языков четвертого поколения позволяет строить более сложные модели, при этом прототип позволяет промоделировать основные функции системы, но неспособен контролировать её ожидаемое поведение исполняемые языки спецификаций преобразуют процесс разработки в следующий итеративный процесс: спецификации определяются и выполняются, затем производится переопределение и корректировка. Созданные таким образом прототипы позволяют определять, является ли проектируемая система полной и корректной.

6) Генерация документации. Вся документация по проекту генерируется автоматически на базе репозитария (как правило на базе требований соответствующих стандартов). Несомненное достоинство CASE заключается в том, что документация всегда соответствует текущему состоянию дел,поскольку любые изменения в проекте автоматически отражаются в репозитарии. Известно, что при традиционном подходе к разработке АСУП документация в лучшем случае запаздывает, а ряд модификаций вообще не находит в ней отражение.

7) Верификация проекта. CASE обеспечивает автоматическую верификацию и контроль проекта на полноту и состоятельность на ранних этапах разработки, что влияет на успех разработки в целом. В подтверждение этого достаточно привести следующие статистические данные, основанные на отчетах фирмы TRW по анализу пяти крупных проектов:

· Ошибки проектирования и ошибки кодирования составляют соответственно 64 и 32% общего числа ошибок;

· Ошибки проектирования значительно труднее обнаружить на этапе сопровождения ПО, чем на этапе анализа требований.

Базой для контроля состоятельности проектных спецификаций является репозитарий. Все отчеты и протоколы верификации строятся автоматически по репозитарию. Основные типы контроля:

· Контроль синтаксиса диаграмм и типов их элементов;

· Контроль полноты и состоятельности диаграмм;

· Контроль декомпозиции функций;

· Сквозной контроль диаграмм одного или различных типов на предмет их состоятельности по уровням – вертикальное и горизонтальное балансирование диаграмм

8) Автоматическая кодогенерация. Кодогенерация осуществляется на основе репозитария и позволяет автоматичемки построить до 80-90% объектных кодов или текстов программ на языке высокого уровня. При этом различными пакетами CASE - пакетами поддерживаются практически все известные языки программирования, однако наиболее часто в качестве целевых языков выступают COBOL, C и ADA. Средства кодогенерации по отношению к полноте целевого продукта разделяются на средства генерации каркаса и средства генерации полного продукта. В первом случае автоматически строится откомментированная логика (потоки управления) программной системы, а также коды для баз данных, файлов экранов, отчетов и т.п., остальные фрагменты кодируются вручную. Во втором случае из проектных спецификаций генерируется полная документированная программа, включая выполняемый код, пользовательскую и программную документацию, наборы тестов и т.д. все эти компоненты полной программы связываются в единый объект, хранящийся в репозитарии для облегчения доступа и сопровождения.