软件工程Case工具

实验

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软件工程标准、文档及CASE工具

1.1 实验内容与要求

1、实验目的与要求

（1）理解软件工程的基本概念、熟悉软件、软件生存周期、软件危机和软件工程基本原理。

（2）通过Internet了解软件工程技术网站和主流的软件工程工具等。 （3）理解软件工程环境和工具、熟悉软件工程组成和软件工具分类等。 （4）了解软件工程标准化的概念、内容及其意义； （5）了解与软件工程相关的国家标准； （6）了解和熟悉软件Rational Rose

2、实验内容

背景知识

2.1 软件工程 CASE 工具

软件开发环境是面向软件整个生存周期，为支持各个阶段的需要，在基本硬件和宿主软件的基础上使用的一组软件系统，也称作软件工程环境（ Software Engineering Environment , SEE ）。 SEE 是实现软件生产工程化的重要基础。它建立在先进软件开发方法的基础上，正影响和改变着软件生产方式，反过来又进一步促进了软件方法的推广与流行。 SEE 包括生产一个软件系统所需要的过程、方法和自动化的集合。建立一个开发环境首先要确定一种开发过程模型，提出成套的、有效的开发方法，然后在这一基础上利用各种软件工具实现开发活动的自动化。 SEE 有一套包括数据集成、控制集成和界面集成的集成机制，让各个工具使用统一的规范存取环境信息库，采用统一的用户界面，同时为各个工具或开发活动之间的通信、切换、调度和协同工作提供支持。 SEE 用于辅助软件开发、运行、维护和管理等各种活动的软件（程序），是一个软件工具集（或工具包）。这不仅意味着 SEE 支持开发功能的扩大，也反映了工具集成化程度的提高。软件工具是指能支持软件生存周期中某一阶段（如需求分析、系统定义、设计、编码、测试或维护等）的需要而使用的软件系统。软件设计的理论、模型、方、表示法上的研究成果，构成软件工具的重要基础，因此，软件工具的研制应该与整个软件工程的理论方法紧密结合起来。软件工具的另一个基础是计算机的许多先进技术，包括：编译技术、数据库技术、人工智能技术、交互图形技术和 VLSI 技术等等。

软件工具应具有较强的通用性，不依赖于某一实现环境、某一高级语言和某种设计方法。一般说，越是基础的、越是成熟的，往往通用性较好；而一些和软件开发方法有关的软件工

具，则往往专用程度较高。软件工具通用性的要求应该根据工具的特点和用户的情况全面考虑。

2.2 软件 CASE 工具

计算机辅助软件工程（ CASE ）是通过一组集成化的工具，辅助软件开发者实现各项活动的全部自动化，使软件产品在整个生存周期中，开发和维护生产率得到提高，质量得到保证。 CASE 环境、 CASE 工具、集成化 CASE ( I-CASE ）等，实际是一切现代化软件开发环境 ( SEE ）的代名词。 CASE 环境的组成构件如图 1 -1 所示。 CASE 环境应具有以下功能：

 提供一种机制，使环境中的所有工具可以共享软件工程信息。  每一个信息项的改变，可以追踪到其他相关信息项。  对所有软件工程信息提供版本控制和配置管理。

 对环境中任何工具，可进行直接的、非顺序的访问。  在标准的分解结构中提供工具和数据的自动支持。  使每个工具的用户，共享人机界面所有的功能。  收集能够改善过程和产品的各项度量指标。  支持软件工程师们之间的通信。 2.3 ．CASE 工具分类标准及特点

 CASE 工具分类的标准可分为三种：

 功能。功能是对软件进行分类的最常用的标准。

 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、维护工具等。  支持的范围。根据支持的范围，可分为窄支持、较宽支持和一般支持工具。窄支持

指支持过程中特定的任务，较宽支持是指支持特定过程阶段；一般支持是指支持覆盖软件过程的全部阶段或大多数阶段。

1993 年，Fuggetta 根据 CASE 系统对软件过程的支持范围，提出 CASE 系统可分为三类：

 支持单个过程任务的工具。工具可能是通用的，或者也可能归组到工作台。  工作台支持某一过程所有活动或某些活动。它们一般以或多或少的集成度组成工具

集。

 环境支持软件过程所有活动或至少大部分。它们一般包括几个不同的工作台，将这

些工作台以某种方式集成起来。

CASE 方法与其他方法相比有如下几方面的应用特点：

解决了从客观世界对象到软件系统的直接映射问题，强有力地支持软件、信息系统开发的全过程。

 使结构化方法更加实用。

 自动检测的方法提高了软件的质量。  使原型化方法和 00 方法付诸于实施。  简化了软件的管理和维护。  加速了系统的开发过程。

 使开发者从大量的分析设计图表和程序编写工作中出来。  使软件的各部分能重复使用。  产生出统一的标准化的系统文档。 2.4 CASE 工具的种类

CASE 工具种类繁多，适应了不同方面的要求，随着技术的发展，还有不但推陈出新的趋势。给软件人员提供了更多的选择余地。例如： Enterprise Architect 、 Poseidon 、 ArgoUML 、 ModeIMaker 、 Gaphor 、 Visio 、 object Domain 、 UMLStudio 、 Visual Paradigm for UML 、 Rational Rose 、 Umbrello TOgether 、 Low 一 tech 、 Jude 、 ARIS 、 MagicDraw 、 CodeLogic 、 omondo 、 Micro Gold omnigraffle ( Mac OSX only ）、 Embarcadero Technologies 等等。 CASE 工具及其分类见表 1-1 。

2.5完成如下题目：

（1）了解查询软件工程网站和相关软件工程知识。 uml.org.cn火龙果软件，希赛网

（2）请查阅并列出部分国家标准咨询服务网站，查阅相关网站或资料，了解软件工程标准一般分为哪5个层次

国际标准、国家标准、行业标准、企业(机构) 标准及项目(课题)标准。 （3）请查阅并解释下列术语：

GB： GB为国家强制性国家标准。强制性国标是保障人体健康、人身、财产安全的标准和法律及行规规定强制执行的国家标准。 GJB：国家军用标准。

ISO：国际标准化组织（英语：International Organization for Standardization；简称ISO）

ANSI：American National Standards Institute（ANSI——美国国家标准学会） 由公司、和其他成员组成的自愿组织。

IEEE：美国电气和电子工程师协会(IEEE)是一个国际性的电子技术与信息科学工程师的协会，是目前全球最大的非营利性专业技术学会。 （4）软件生存周期与各种文件的编制

软件文件是在软件开发过程中产生的，与软件生存周期有着密切关系。请参阅有关资料（教科书、背景知识或专业网站等），了解就一个软件而言，其生存周期各阶段与各种文件编写的关系，并在表1-1中适当的位置填上“✓”。

表1-1 软件生存周期各阶段中的文件编制

文件 阶段 可行性研需求分究与计划 析 设计 实现 测试 使用与维护 可行性研究报告 项目开发计划 软件需求说明书 数据概要说明书 测试计划 概要设计说明书 详细设计说明书 模块开发卷宗 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ 数据库设计说明书 ✓ ✓ ✓ ✓ 用户书册 ✓ ✓ 操作手册 ✓ ✓ 测试分析报告 ✓ ✓ 开发进度月报 ✓ 项目开发总结 ✓ ✓ 请注意其中有些文件的编写工作可能要在若干个阶段中延续进行。

（5）浏览case工具。查询现有主流的软件工程工具及其功能、用途、特点及使用范围，通过互联网了解现有软件工程主流工具，完成表1-2的内容。

表1-2 软件工程工具分类

工具类型 文档编写工具 代表性的工具名称 Microsoft Word、Microsoft Visio 特点 直观的操作界面、模板与向导功能、丰富的帮软件开发权过程 助功能等。 功能强大，使用方便，提供增量的数据库开实现、测试、有效性发功能，支持局部更新验证 等。 提供了基本的认证安全和版本控制机制，能版本控制工具 Visual Soure Safe 够对文本、二进制、图形图像等文件进行控制。 功能强大，但使用复配置管理工具 ClearCase 杂，采用许多新的配置管理思想支持多版本、并行开发等。 WinRunner能够提高测试人员的工作效率和WinRunner、LoadRunner 质量；LoadRunner能对整个企业架构进行测试。缩短测试时间，优化性能和加速应用系统的发布周期。 主要用于在多人开发Concurrent Version System 环境下的源码的维护,实际上CVS可以维护任意文档的开发和使用. 调试工具 交互式调试系统 交叉索引系统、程序重构系统 交叉索引生成器、静态/动态分析器 实现、测试、有效性验证 实现 实现、测试、有效性验证 软件开发权过程 实现、测试、有效性验证 设计、实现 设计、实现 使用软件工程阶段 分析与设计工具 PowerDesigner 测试工具 维护工具 再工程工具 程序分析工具

（6）了解如下常用case工具的基本功能和作用，完成表1-3内容。

表1-3 一些常用软件工程工具分析 工具名称 Visio 主要功能 绘图功能 能满足所有建模环境（Web开发，数环境要求 Windows操作系统 Windows 9X,NT ,Alpha NT, SGI,Solaris,AIX,Digital UNIX和HP-UX Rose 据建模，Visual Studio 和 C++ ）需求能力和灵活性 VSS CVS Project PowerDesigner 负责项目文件的管理 主要用于在多人开发环境下的源码的维护 项目管理 分别从概念模型和物理数据模型俩个层次对数据库进行设计。 用于检测应用程序是否能够达到预期的功能及正常运行。 预测系统行为和性能的工业标准级负载测试工具，能优化系统性能。 Windows操作系统 Windows操作系统 Windows操作系统 Windows操作系统 WinRunner Windows操作系统 LoadRunner Windows操作系统 主要用来Java语言开发，但Eclipse 是目前亦有人通过插件使其作为其他计算机语言比如C++和Python的开发工具。 操作系统 （7）通过访问OMG的官方网站http：//www.uml.org，了解UML的发展历程，简述一下UML的基本特点。并收集UML的相关学习资源和学习网站。

特点：1统一的标准（被OMG所认定的建模语言标准） 2面向对象（支持面向对象软件开发） 3可视化建模 4于开发过程（可以应用到任意一种开发过程中去） 5概念明确、建模表示法简洁、图形结构清晰、容易掌握和使用

网站：uml.org.cn火龙果软件

（8）通过网络搜索引擎，查找UML2.0的相关说明文档，了解UML2.0的新特性。 （9）了解目前有哪些比较流行的UML建模工具，并对这些建模工具进行比较。

表1-3 一些常用软件工程工具分析 工具名称 特点 厂商 网址 （10）Rational Rose与UML是什么样的关系？ （11）登录IBM公司网站，了解Rational Rose的最新版本信息，下载其最新版本的试用版。

（12）根据需要对Rational Rose进行简单的操作配置：如何安装所选择的Rational Rose产品。设置Rational Rose2003的默认的字体和颜色等 （13）下载并安装一款其它的UML建模工具（如EA），与Rational Rose的操作进行比较。

1.2 实验报告

实验报告要求有： 1. 目的 2. 内容