Ingeniería en Sistemas de Información

Ingeniería en Sistemas de Información

 ¿Qué es CASE?

El taller de ingeniería del software se denomina un entorno de apoyo integrado a proyectos, y el conjunto de herramientas que llena ese taller se denomina ingeniería del software asistida por computadora (CASE). CASE proporciona al ingeniero la posibilidad de automatizar actividades manuales y de mejorar su visión general de la ingeniería. Al igual que las herramientas de ingeniería y de diseño asistidos por computadora que utilizan los ingenieros de otras disciplinas, las herramientas CASE ayudan a garantizar que la calidad se diseñe antes de llegar a construir el producto.

Construcción de Bloques Básicos  para CASE

Cada bloque de construcción forma el fundamento del siguiente, estando las herramientas situadas en la parte superior del montón. Es interesante tener en cuenta que el fundamento de los entornos CASE efectivos tiene relativamente poco que ver con las herramientas de ingeniería del software en sí. Más bien, los entornos para la ingeniería del software se construyen con éxito sobre una arquitectura de entornos que abarca un hardware y un software de sistemas adecuados. Además, la arquitectura del entorno deberá tener en cuenta los patrones de trabajo humano que se aplicarán durante el proceso de ingeniería del software.

Bloques constitutivos del CASE

Herramientas CASE

Marco de Integración

Servicios de Portabilidad

Sistemas Operativos

Plataforma de Hardware

Arquitectura de entorno

Las arquitecturas del entorno, que constan de una plataforma hardware y de un soporte de sistema operativo (incluyendo software de red, gestión de la base de datos y servicios de gestión de objetos), establece los cimientos para un entorno CASE. Pero el entorno CASE en sí requiere otros bloques de construcción. Existe un conjunto de servicios de portabilidad que proporciona un puente entre las herramientas CASE, su marco de integración y la arquitectura del entorno. El marco de integración es un grupo de programas especializados que permiten a cada una de las herramientas comunicarse entre sí, para crear una base de datos del proyecto, y para mostrar el mismo aspecto al usuario final (el ingeniero del software). Los servicios de portabilidad permiten que las herramientas CASE y su marco de integración migren entre distintas plataformas del hardware y sistemas operativos sin un mantenimiento adaptativo significativo.

Los bloques de construcción representan un fundamento completo para la integración de herramientas CASE. Sin embargo, la mayor parte de las herramientas CASE que se utilizan en la actualidad no han sido construidas empleando todos los bloques de construcción anteriormente descritos. De hecho, algunas herramientas siguen siendo las «soluciones puntuales». Esto es, una herramienta se utiliza para prestar apoyo en una actividad de ingeniería del software concreta (por ejemplo, modelado de análisis), pero esta herramienta no se comunica directamente con otras, no está unida a una base de datos del proyecto, y no forma parte de un entorno integrado CASE. Aunque esta situación no es la ideal, se puede utilizar una herramienta CASE bastante eficiente, aunque se trate de una solicitud puntual.

En el extremo inferior del espectro de integración se encuentra la herramienta individual (solución puntual). Cuando las herramientas individuales proporcionan servicios para el intercambio de datos (como lo hacen la mayoría), el nivel de integración mejora ligeramente. Estas herramientas producen su salida en un formato estándar que deberá ser compatible con otras herramientas que sean capaces de leer ese formato.

La integración de fuente única se produce cuando un único vendedor de herramientas CASE integra una cierta cantidad de herramientas distintas y las vende en forma de paquete. Aunque este enfoque es bastante eficiente, la arquitectura cerrada de la mayoría de los entornos de fuente Única evita añadir fácilmente herramientas procedentes de otros fabricantes.

En el extremo superior del espectro de integración se encuentra el entorno de apoyo integrado a proyectos integrado (EAIP). Se han creado estándares en cada uno de los bloques de construcción descritos anteriormente. Los fabricantes de herramientas CASE utilizan los estándares EAIP para construir herramientas que sean compatibles con el EAIP, y que por tanto sean compatibles entre sí.

Las herramientas CASE se pueden clasificar por su función, por su papel como instrumentos para administradores o personal técnico, por su utilización en los distintos pasos del proceso de ingeniería del software, por la arquitectura del entorno (hardware y software) que les presta su apoyo, o incluso por su origen o coste. La taxonomía que se presenta a continuación utiliza como criterio principal la función.

Ø Herramienta de ingeniería de procesos de  negocio

Ø Modelado de procesos y herramientas de gestión

Ø Herramientas de planificación de proyectos

Ø Herramientas de análisis de riesgo

Ø Herramientas de gestión de proyectos

Ø herramientas de seguimiento de requisitos

Ø Herramientas de métricas y de gestión

Ø Herramientas de documentación

Ø Herramientas de software de sistema

Ø herramientas de control de calidad

Ø Herramientas de gestión de bases de datos

Ø Herramientas de gestión de configuración de software

Ø Herramientas de análisis y diseño

Ø Herramientas PROISIM

Ø Herramientas de desarrollo y diseño de interfaz

Ø Herramientas de construcción de prototipos

Ø Herramientas de programación

Ø Herramientas de desarrollo de Webs

Ø Herramientas de integración y prueba.

Ø Herramientas de análisis estáticos

Ø Herramientas de análisis dinámico

Ø Herramientas de gestión de pruebas

Ø Herramientas de pruebas cliente/servidor

Ø Herramientas de reingeniería

Entornos CASE integrados

Requisitos:

·        Proporcionar un mecanismo para compartir la información de la ingeniería del software entre todas las herramientas dentro del entorno.

·        Hacer posible que un cambio de un elemento de información se siga hasta los demás elementos de información relacionados.

·        Proporcionar un control de versiones y una gestión de configuración general para toda la información de la ingeniería del software.

·        Permitir un acceso directo y no secuencial a cualquier herramienta del entorno.

·        Establecer un apoyo automatizado para el modelo de procesos de software que se haya seleccionado, integrando herramientas CASE y elementos de configuración del software en una estructura estándar de desglose de trabajo.

·        Permitir que los usuarios de cada una de las herramientas puedan experimentar con el aspecto e interacción de la interfaz hombre-máquina.

·        Dar soporte a la comunicación entre ingenieros del software.

·        Recoger métricas tanto técnicas como de gestión que se puedan utilizar para mejorar el proceso y el producto.

Arquitectura de integración

La capa de interfaz del usuario incorpora un conjunto de herramientas de interfaz estandarizado, con un protocolo de presentación común. El kit de herramientas de interfaz contiene software para la gestión de la interfaz hombre-máquina, y una biblioteca de objetos de visualización. Ambos proporcionan un mecanismo consecuente para la comunicación entre la interfaz y las herramientas CASE individuales.

El protocolo de presentación es el conjunto de líneas generales que proporciona un mismo aspecto a todas las herramientas CASE. Las convenciones del diseño de pantalla, nombres y organización del menú, iconos, nombres de los objetos, utilización del teclado y del ratón, y el mecanismo para acceder a las herramientas se definen todos ellos como parte del protocolo de presentación.

La capa de herramientas incorpora un conjunto de servicios de gestión de herramientas con las herramientas CASE en sí. Los servicios de gestión de herramientas (SGH) controlan el comportamiento de las herramientas dentro del entorno. Si durante la ejecución de una o más herramientas se emplea la multitarea, SGH efectúa la sincronización y comunicación multitarea, coordina el flujo de información desde el repositorio y el sistema de gestión de objetos a las herramientas, realiza las funciones de seguridad y auditoría y recoge métricas acerca de la utilización de herramientas.

La capa de gestión de objetos (CGO) lleva a cabo las funciones de gestión de configuración. En esencia, el software de esta capa de la arquitectura de marco de referencia proporciona el mecanismo para la integración de herramientas. Cada herramienta CASE «se enchufa» en la capa de gestión de objetos. Al funcionar en conjunto con el repositorio CASE, la CGO proporciona los servicios de integración un conjunto de módulos estándar que acoplan las herramientas con el repositorio. Además, la OML proporciona los servicios de gestión de configuración haciendo posible la identificación de todos los objetos de configuración, llevando a cabo el control de versiones y proporcionando apoyo para el control de cambios, auditorías y contabilidad de estados.

La capa de repositorio compartido es la base de datos CASE y las funciones de control de acceso que hacen posible que la capa de gestión de objetos interactúe con la base de datos. La integración de datos se logra mediante las capas de gestión de objetos y de repositorio compartido.

El papel del Repositorio en CASE

El repositorio de un entorno CASE es el conjunto de mecanismos y de estructuras de datos que consiguen la integración entre datos y herramientas, y entre datos y datos. Proporciona las funciones obvias de un sistema de gestión de bases de datos

Funciones:

Integridad de datos: incluye funciones para validar las entradas efectuadas en el repositorio, para asegurar la consistencia entre objetos relacionados, y para efectuar automáticamente modificaciones «en cascada» cuando un cambio efectuado en un objeto exige algún cambio en otros objetos relacionados con él

Información compartida: proporciona un mecanismo para compartir información entre múltiples desarrolladores y entre múltiples herramientas; gestiona y controla el acceso multiusuario a los datos, y bloquea/desbloquea objetos para que los cambios no se superpongan inadvertidamente.

Integración datos-herramientas: establece un modelo de datos al que pueden acceder todas las herramientas del entorno 1-CASE; controla el acceso a los datos, y lleva a cabo las funciones de gestión de configuración adecuadas.

Integración duros-datos: el sistema de gestión de bases de datos relaciona los objetos de datos de tal manera que se puedan alcanzar las demás funciones.

Imposición de la metodología: el modelo E-R de datos almacenado en el repositorio puede implicar un paradigma específico de ingeniería del software; como mínimo, las relaciones y los objetos definen un conjunto de pasos que se llevará a cabo para construir el contenido del repositorio

Estandarización de documentos: la definición de objetos de la base de datos da lugar directamente a un enfoque estándar para la creación de documentos de ingeniería del software.

Para conseguir estas funciones, se define el repositorio en función de un metamodelo. El metamodelo determina la forma en que se almacena la información en el repositorio, la forma en que las herramientas pueden acceder a los datos y estos datos pueden ser visualizados por los ingenieros de software, el grado hasta el cual se puede mantener la seguridad e integridad de los datos, y la facilidad con que se puede ampliar el modelo ya existente para admitir nuevas necesidades. El metamodelo es la plantilla en la cual se sitúa la información de ingeniería del software.

Características y Contenido

Las características y contenido del repositorio se entienden especialmente bien examinándolo desde dos perspectivas: ¿Qué es lo que hay que almacenar en el repositorio, y qué servicios específicos son los que proporciona el repositorio? En general, los tipos de cosas que habrá que almacenar en el repositorio incluyen.

·        El problema que hay que resolver.

·        Información acerca del dominio del problema.

·        La solución del sistema a medida que va surgiendo.

·        Las reglas e instrucciones relativas al proceso de software (metodología) que se está siguiendo.

·        El plan del proyecto, sus recursos y su historia.

·        Información acerca del contexto organizativo.

Muchos requisitos del repositorio son iguales a los de las aplicaciones típicas que se construyen tomando como base un sistema de gestión de bases de datos de comercial (SGBD). De hecho, muchos de los repositorios CASE actuales hacen uso de un SGBD (normalmente relacional u orientado a objetos) como la tecnología de gestión de datos básica. Entre las características de un SGBD que dan soporte a la gestión de información de desarrollo del software se incluyen las siguientes:

Almacenamiento de datos no redundante. Cada objeto es almacenado sólo una vez, aunque es accesible por todas las herramientas CASE siempre y cuando estas lo necesiten.

Acceso de alto nivel. Se implementa un mecanismo común de acceso a los datos de tal modo que no sea preciso duplicar las funciones de gestión de datos en todas las herramientas CASE.

Independencia de datos. Las herramientas CASE y las aplicaciones destino se aíslan del almacenamiento físico para que no se vean afectadas cuando la configuración del hardware se cambie.

Control de transacciones. El repositorio implementa bloqueo de registros, admisiones de dos fases, registros de transacciones y procedimientos de recuperación para mantener la integridad de los datos cuando existen usuarios concurrentes.

Seguridad. El repositorio proporciona mecanismos para controlar quién puede visualizar y modificar la información contenida en él.

Consultas e informes de datos ad hoc. El repositorio permite acceder directamente a su contenido mediante una interfaz de usuario cómoda tal como SQL, o mediante un «navegador» (browser) orientado a formularios, haciendo posible un análisis definido por el usuario que va más allá de los informes estándar proporcionados por el conjunto de herramientas CASE.

Apertura. Los repositorios suelen proporcionar un mecanismo de importación/exportación sencillo que hace posible las cargas o transferencias de información al por mayor.

Soporte multiusuario. Un repositorio robusto deberá permitir que múltiples desarrolladores trabajen en una aplicación al mismo tiempo. Deberá gestionar el acceso concurrente a la base de datos mediante múltiples herramientas y por parte de múltiples usuarios, con arbitraje de accesos y con bloqueos en el nivel de archivos o registros. Para los entornos basados en redes, el soporte multiusuario implica también que el repositorio se podrá comunicar mediante interfaz con protocolos (agentes de solicitud de objetos) y servicios comunes de red.

El entorno CASE también efectúa demandas especiales con respecto al repositorio que van más allá de lo que está disponible directamente en un SGBD comercial. Entre las características especiales de los repositorios CASE se incluyen las siguientes:

Almacenamiento de estructuras de datos sofisticadas. El repositorio debe admitir tipos de datos complejos tales como diagramas, documentos y archivos, así como sencillos elementos de datos. Un repositorio también incluye un modelo de información (o metamodelo) que describe la estructura, relaciones y semántica de los datos almacenados en él. El metamodelo deberá poder ampliarse para dar cabida a representaciones nuevas y a una información organizativa única. El repositorio no solamente almacena modelos y descripciones de los sistemas en desarrollo, sino que los metamodelos asociados (esto es, una información adicional que describe la información de ingeniería del software en sí, tal como el momento en que se ha creado un componente de diseño concreto, su estado actual y la lista de componentes de los cuales depende).

Imposición de una integridad. El modelo de información del repositorio contiene también reglas, o políticas, que describen reglas de negocios válidas y otras restricciones y requisitos acerca de la información que se inserta en el repositorio (directamente o a través de una herramienta CASE). Es posible emplear un servicio llamado disparador para activar las reglas asociadas a un objeto siempre que este sea modificado, lo cual hace posible verificar la validez de los modelos de diseño en tiempo real.

Interfaz de herramientas ricas en términos semánticos. El modelo de información del repositorio (el metamodelo) contiene una semántica que hace posible que toda una gama de herramientas interpreten el significado de los datos almacenados en el repositorio. Por ejemplo, un diagrama de flujo de datos creado mediante una herramienta CASE se almacena en el repositorio en un formulario basado en el modelo de información e independiente de toda representación interna que pueda utilizar la herramientas en sí. Entonces otra herramienta CASE puede interpretar el contenido del repositorio y utilizar la información cuando la necesite para su tarea. De este modo, la semántica almacenada en un repositorio permite compartir datos entre una gran variedad de herramientas, a diferencia de las conversiones específicas entre herramientas, o entre «puentes».

Gestión de proceso y proyectos. Un repositorio contiene información no sólo acerca de la aplicación de software en sí, sino también acerca de las características de cada proyecto en particular, y del proceso general de la organización para el desarrollo del software (fases, tareas y productos). Esto abre posibilidades para la coordinación automatizada de la actividad de desarrollo técnico con la actividad de gestión del proyecto. Por ejemplo, la actualización del estado de las tareas de proyectos se podría efectuar de forma automática o bien como un producto derivado de la utilización de herramientas CASE. La actualización de estado resultará muy fácil para los desarrolladores, sin tener que abandonar el entorno de desarrollo normal. La asignación de tareas y consultas también se puede gestionar por correo electrónico. Los informes de problemas, las tareas de mantenimiento, las autorizaciones de cambios, y los estados de reparación se pueden coordinar y monitorizar mediante herramientas que acceden al repositorio.

Las siguientes características del repositorio son abarcadas todas ellas por la gestión de configuración del software. Se vuelven a examinar aquí para hacer hincapié en su interrelación con los entornos CASE.

Versiones. A medida que avanza un proyecto, se irán creando muchas versiones de productos individuales. El repositorio deberá ser capaz de guardar todas estas versiones para hacer posible una gestión efectiva de las versiones de los productos y para permitir que los desarrolladores vuelvan a las versiones anteriores durante la comprobación y depuración. El repositorio CASE deberá ser capaz de controlar una amplia variedad de tipos de objetos entre los que se incluyen texto, gráficos, mapas de bits, documentos complejos y objetos Únicos como definiciones de pantalla y de informes, archivos de objetos, datos de comprobación y resultados. Un repositorio maduro rastrea las versiones de objetos con niveles arbitrarios de granularidad, por ejemplo, se puede rastrear cada definición de datos o agrupamiento de módulos. Para dar apoyo al desarrollo paralelo, el mecanismo de control de versiones deberá permitir múltiples derivados (variantes) a partir de un solo predecesor. Así pues, un desarrollador podrá estar trabajando al mismo tiempo, en dos soluciones posibles para un problema de diseño generadas las dos desde el punto de partida.

Seguimiento de dependencias y gestión de cambios. El repositorio gestiona una amplia variedad de relaciones entre los elementos de datos almacenados en él. Entre estas se cuentan las relaciones entre entidades y procesos de la empresa, entre las partes de un diseño de aplicación, entre componentes del diseño y la arquitectura de la información de la empresa, entre elementos de diseño y productos, etc. Algunas de las relaciones son meramente asociaciones, y algunas son dependencias o relaciones obligatorias. El mantenimiento de estas relaciones entre objetos de desarrollo se denomina administración de enlaces.

Seguimiento de requisitos. Esta función especial depende de la gestión de enlaces y proporciona la capacidad de hacer seguimiento de los componentes de diseño y de los productos derivados que proceden de una especificación de requisitos específica (seguimiento progresivo). Además, proporciona la capacidad de identificar cuáles son los requisitos que generaron cualquier producto derivado (seguimiento regresivo).

Gestión de configuración. Una función de gestión de configuración que trabaja muy cerca de las funciones de versiones y gestión de enlaces para hacer seguimiento de una serie de configuraciones que representarán hitos específicos del proyecto o de versiones de producción. La gestión de versiones proporciona las versiones necesarias, y la gestión de enlaces hace seguimiento de las interdependencias.

Seguimiento de auditoría. El seguimiento de auditoría establece información extra acerca de cuándo, por qué, y por quién son efectuados los cambios. La información acerca de las fuentes de las modificaciones se pueden introducir en forma de atributos de objetos específicos del repositorio. Un mecanismo disparador del repositorio resultará útil para solicitar al desarrollador o a la herramienta que esté utilizando que inicie la introducción de información de auditoría. (tal como la razón del cambio) siempre que se modifique un elemento de diseño.