Обзор CASE-средств для построения диаграмм UML

UML - отличное средство моделирования, но, как уже говорилось выше, строить диаграммы на бумаге - не всегда удобно, хотя бы по причине сложностей с редактированием, распространением и т. д. Чтобы облегчить труд проектировщика, были созданы CASE-средства - программы специального вида. CASE-средства помогут вам построить профессионально выглядящие диаграммы, даже если вы не в состоянии провести прямую линию на бумаге!

Существует немало подобных программ. Выбор CASE-средства "по себе" - личное дело каждого читателя, и мы ни в коей мере не собираемся влиять на него. Мы лишь попытаемся предоставить ему этот выбор, рассмотрев некоторые наиболее достойные внимания, с точки зрения авторов, CASE-средства для построения UML-диаграмм. Причем постараемся рассказать и о признанных лидерах рынка, и о его "аутсайдерах", и о коммерческих "монстрах", и о "легких" программах с открытым исходным кодом. И начнем, пожалуй, с пакета, являющегося фактическим стандартом в области UML-проектирования.

IBM Rational Rose

Rational Rose - современное и мощное средство анализа, моделирования и разработки программных систем. Rational Rose пригодится при решении практически любых задач проектирования информационных систем: от анализа бизнес-процессов до кодогенерации на определенном языке программирования. Такой арсенал позволит не только спроектировать новую систему, но и доработать старую, произведя процесс обратного проектирования.

Для того чтобы наиболее полно покрыть весь сегмент рынка средств проектирования и разработки, выпускается несколько версий продукта:

К сожалению, нет бесплатной версии продукта, но для образовательных учреждений все программное обеспечение IBM доступно бесплатно (для использования в учебных целях) в рамках программы IBM Academic Initiative.

А как же выглядит это чудо? Не слишком изысканно, но вполне функционально - судите сами (рис. 7.1):

В зависимости от поставки, в Rational Rose может быть расширен или сужен набор визуальных компонент (возможных диаграмм). Впрочем, Rational Rose и так достаточно функционален. Вот основные возможности продукта:

Также Rational Rose имеет открытый API, позволяющий самому создавать модули для других языков программирования. На рынке уже имеется достаточное число модулей для популярных языков программирования и RAD-систем, таких как Delphi, ErWin, Jbuilder, VisualCafe, Jdeveloper, VisualAge SmallTalk. Одна из ведущих компаний в области создания дополнительных модулей - Ensemble Systems (http://www.ensemble-systems.com/).

Rational Rose много раз признавалось различными изданиями лучшим средством проектирования. Вот только некоторые из них (рис. 7.2):

Если вы программировали в MS Visual Studio 6.0, то, возможно, вы уже познакомились с одним из продуктов семейства Rational Rose, поскольку в этот пакет встроен Visual Modeler - усеченный вариант Rational Rose 98. С помощью Visual Modeler можно рисовать диаграммы классов в трех различных нотациях - нотации Буча, ОМТ и на UML. По диаграммам классов можно провести генерацию каркасного кода (на C++, VB или Java). Такая генерация программного кода называется прямым проектированием (forward engineering). Взаимозависимости классов, изображенных на диаграмме классов, отображаются в программном коде.

Большой интерес представляет обратное проектирование (reverse engineering), когда по исходному коду восстанавливается диаграмма классов, позволяющая понять структуру программы. Это тоже можно делать с помощью Visual Modeler, причем на основе Microsoft Foundation Classes (MFC)! К ограничениям Visual Modeler относится тот факт, что он не поддерживает диаграммы развертывания, описывая лишь внутреннюю функциональность создаваемой системы.

Также Rational Rose интегрируется с Visual Component Manager, репозиторием Microsoft Repository, системой управления версиями Microsoft Visual SourceSafe и Rational ClearCase. Плюс многое-многое другое...

Конечно, можно еще долго петь дифирамбы этому продукту, являющемуся, по сути, стандартом де-факто в области UML-проектирования (с субъективной точки зрения авторов, этот продукт не слишком интуитивен и удобен, хотя, без сомнения, сверхфункционален). Честно говоря, как ни парадоксально это звучит, особого впечатления на авторов этот продукт не произвел, возможно, по причине недостаточного с ним знакомства. Думаем, что сами разработчики расскажут о своем продукте гораздо лучше. Предоставим же читателю возможность оценить этот продукт, основываясь на информации "из первых рук"! Вы можете это сделать, посетив такие сайты:

http://www-306.ibm.com/software/rational/ Это официальный сайт Rational, где вы сможете найти информацию о Rational Rose и других продуктах Rational (на англ. языке). Также можете попробовать сходить по "старому адресу" - www.rational.com.

http://interface.ru/ Сайт компании "Интерфейс". Как уверяют авторы ресурса, на сегодняшний день здесь собран самый большой (в Рунете) архив информации по продуктам Rational. Здесь можно найти множество статей, обзоров, руководств и описаний "по теме" и на русском языке.

http://sunset.usc.edu/cse/ А здесь можно найти неплохой архив презентаций и статей по темам программной инженерии, в том числе и о Rational Rose (на англ. языке).

Borland Together

Очень симпатичный (если не сказать больше!) продукт от Borland. Borland Together ControlCenter - это интегрированная платформа разработки, позволяющая упростить и ускорить анализ, дизайн, разработку и развертывание комплексных корпоративных приложений. Эти возможности сочетаются в одном интегрированном решении с поддержкой UML, помогающем командно разрабатывать высококачественные системы быстрее и эффективнее. Технология Borland LiveSource, интегрированная в ControlCenter, автоматически синхронизирует все артефакты, так что изменения в них не прерывают процесс разработки (что очень похоже на концепцию "живых документов" от Microsoft). Таким образом, ситуация, когда модель и код не соответствуют друг другу, теперь невозможна - любые изменения в модели сразу же отображаются в коде и наоборот. ControlCenter предоставляет единую среду разработки, общий язык, диаграммы и строительные блоки, избавляя команду от необходимости использовать несколько продуктов, переключаясь между ними.

Вот некоторые особенности Borland Together:

Из вышесказанного становится ясно, что Borland Together - это нечто гораздо большее, чем просто пакет для рисования "картинок в стиле UML". Мы уже говорили о некоторых дополнительных возможностях программы, но какие же возможности предоставляет Together именно в плане визуального моделирования?

А вот и скриншот (рис. 7.3):

Как видите, выглядит продукт вполне неплохо, в лучших традициях Borland, чьи продукты всегда были ближе отечественным разработчикам, уверенным, что слова "юзабилити" и "Borland" - синонимы. Как и в случае IBM Rational Rose, существуют несколько специализированных версий данного пакета:

Как видим, у Borland бесплатная версия продукта есть и она доступна всем желающим! Авторы долгое время пользовались и продолжают пользоваться Borland Together CE, и этот пакет ни разу их не подвел. Единственный недостаток - некоторая неторопливость в работе и "прожорливость" в ресурсах, но это общая проблема многих подобных программ, поскольку большинство из них написаны на Java.

В целом впечатление, произведенное Together на авторов, - очень положительное, но, опять-таки, предоставим разработчикам самим рассказать о своем продукте:

Microsoft Visio

Visio - решение для построения диаграмм от Microsoft. По словам разработчиков, Visio помогает преобразовать технические и бизнес-концепции в визуальную форму. И действительно, этот пакет из семейства Microsoft Office предназначен исключительно для рисования диаграмм. Visio имеет некоторые дополнительные возможности, но все же, повторим, по большей мере - это только средство для иллюстрирования документов MS Office, "не дотягивающее" до уровня пакетов, которые мы описывали ранее.

Отметим (пока не забыли), что Visio - это не полноценное средство моделирования, а программа для создания иллюстраций (как и SmartDraw и Dia, рассказ о которых еще впереди), умеющая, кроме прочего, рисовать UML-диаграммы.

Внешне Visio похожа на другие программы семейства Microsoft Office, хотя и выглядит немного более архаично. Особенно это заметно в версии 2007 - интерфейс Visio 2007 разительно отличается (в худшую сторону) от остальных приложений MS Office и выглядит так, будто это программа из предыдущей версии "офиса". Впрочем, судите сами (рис. 7.4):

Если верить разработчикам программы, есть по крайней мере 10 причин, чтобы использовать Visio:

В отличие от ранее рассмотренных программ, MS Visio существует в двух редакциях (правда, есть еще особый вариант программы - Visio Enterprise Architect, но с ним нам работать не довелось):

Честно говоря, нам довольно сложно сказать о различиях этих двух редакций. Все желающие могут посетить веб-узел Microsoft, чтобы получить о Visio более подробную информацию. Со своей стороны мы позволим себе обратить внимание читателя на такие два места на этом, без сомнения, весьма достойном ресурсе:

Sparx Systems Enterprise Architect

Как уверяют разработчики (Sparx Systems), Enterprise Architect - это программа для UML-моделирования и проектирования нового поколения. Вот фраза из их рекламных материалов:

Enterprise Architect существует в вариантах для Windows и Linux и является неплохим средством для UML-моделирования, с возможностью многопользовательской работы и дружественным интерфейсом. Вы также найдете в EA множество функций, которые обычно распределены между несколькими приложениями (ничем не напоминает наши слова о Borland Together?), включая отличные возможности по генерации документации, поддержку плагинов, генерацию XSD-схем, HTML и поддержку для таких языков программирования, как C++, Java, PHP, Visual Basic, VB.Net, Delphi или C#.

Возможности Enterprise Architect весьма многочисленны. Вот некоторые из них:

Enterprise Architect существует в трех редакциях:

А вот так этот продукт выглядит (рис. 7.5):

Лицензия на Enterprise Architect стоит сравнительно дешево, так что вы сможете вооружить этим средством всех членов вашей команды. Кроме этого существует версия EA Lite FREE read-only. Она позиционируется как решение, позволяющее зарегистрированным пользователям демонстрировать UML-диаграммы персоналу и заказчикам. EA Lite имеет все базовые функции Enterprise Architect, за исключением создания документации и сохранения. По сути, это вьюер файлов Enterprise Architect.

С EA отлично интегрируется другой продукт Sparx Systems - Zicom Mentor. И пусть это пакет не для UML-проектирования, но мы просто не могли не упомянуть об этом замечательном продукте! Zicom Mentor - это ПО для обучения UML, который поможет вам мгновенно получить ответы на свои вопросы, получить и проверить знание UML, начать новый UML-проект.

Zicom Mentor включает интерактивные курсы и тесты, документацию и справочные материалы по UML, а также потрясающий визуальный словарь UML, справочник по диаграммам и символам и др. И при этом стоит всего $ 29.95! А выглядит все это вот так (рис. 7.6):

Пробную версию Zicom Mentor можно взять по адресу: http://www.sparxsystems.com.au/. Для целей обучения UML и использования в качестве справочника пробной версии вполне достаточно - проверено (рис. 7.7). И при этом вы получаете ее абсолютно бесплатно!

А теперь, уже по традиции, слово разработчикам пакета:

Gentleware Poseidon

Poseidon for UML - это популярное CASE-средство для UML-моделирования. Poseidon берет свое начало из открытого проекта ArgoUML (который также был весьма неплох и удобен в работе) и в наши дни уже является признанным профессионалами пакетом. На данный момент сформировалось быстро развивающееся сообщество пользователей, которые работают с Poseidon при проектировании серьезных приложений. Poseidon известен своим потрясающим удобством (usability).

Как и другие подобные пакеты, для того чтобы покрыть нужды разных групп пользователей, Poseidon for UML существует в нескольких редакциях. Особой похвалы заслуживает сайт приложения (http://www.gentleware.com/), который содержит много полезной информации по Poseidon, UML, ООАП вообще, тесты для самопроверки и курсы по UML, плагины, ООАП-глоссарий и многое другое.

А вот так это выглядит (рис. 7.8).

Не правда ли, весьма симпатично? Да, действительно, продукт не только очень функционален, но и имеет весьма приятный с виду и удобный, интуитивно понятный интерфейс. Авторы довольно много работали с бесплатной версией этого продукта, и можете поверить нам на слово - это идеальный выбор для "домашнего пользователя"! Чего стоит только девиз компании: "Просто моделируй!" ("Just model!").

Кстати о версиях. Как уже говорилось выше, Poseidon for UML существует в нескольких редакциях:

И опять-таки, лучше всех о своем детище расскажут разработчики пакета:

SmartDraw

SmartDraw - это простая и дружественная, да еще и нетребовательная к ресурсам альтернатива MS Visio. Как и Visio, это программа, предназначенная исключительно для рисования, не имеющая функций поддержки командной разработки ПО. В подражание Microsoft, на сайте SmartDraw изложены 10 причин, почему надо использовать этот продукт (чувствуете иронию?):

SmartDraw - простой в использовании пакет для создания бизнес-схем и диаграмм (рис. 7.9). Что же можно создавать с его помощью?

Кому необходим SmartDraw? Каждому! Независимо от вашей работы или роли в проекте SmartDraw поможет:

В комплект поставки входит более 50000 символов, картинок и других материалов. SmartDraw поможет вам создавать графические материалы, выглядящие профессионально, даже если вы не в состоянии провести прямую линию! К тому же программа отлично интегрируется с приложениями MS Office, позволяя экспортировать диаграммы в Word, PowerPoint, Excel. Забавно, что за счет применения элементов управления, похожих на майкрософтовские "риббоны", эта альтернатива к Visio выглядит более похожей на приложения MS Office 2007, чем сама Visio (рис. 7.11).

И вновь слово разработчикам:

Dia

Dia - программа для создания диаграмм, базирующаяся на gtk+ и распространяющаяся по лицензии GPL. Dia создавалась по подобию коммерческой Windows-программы Visio. Она может быть использована для рисования многих видов диаграмм. На данном этапе развития Dia имеет средства для рисования:

Возможности программы легко расширить путем введения новых символов, определяемых в XML-файлах с помощью подмножества тегов SVG для изображения фигур. Dia может загружать и сохранять диаграммы в своем XML-формате (по умолчанию - сжимаемом gzip для экономии места), может экспортировать диаграммы в EPS- или SVG-формат и печатать их (включая разбивку на несколько страниц).

Dia - самая простая программа в этом обзоре. Она работает под управлением Linux в среде Gnome, требует библиотек gtk+ и glib. Существует порт Dia для Windows, который производит в целом приятное впечатление. Несмотря на то что программа еще не дошла до стадии финального релиза, Dia уже существует в состоянии, пригодном для использования, и продукт все время динамично развивается. Да, кстати, Dia поддерживает множество языков и региональных стандартов, в том числе и русский с украинским.

Интерфейс Dia похож на интерфейс других "гномьих" приложений, в частности Gimp. Этот стиль интерфейса, когда панель инструментов, рабочая область и другие элементы организованы в виде отдельных окон, немного непривычен для глаз пользователей Windows. Но главное - Dia абсолютно бесплатна! Вы можете загрузить с домашней страницы и исполняемый файл, и исходные коды, можете вносить изменения в код, распространять его и т. д. (рис. 7.12).

В общем, если ваш девиз "чем проще, тем лучше", то Dia - это ваш лучший выбор. Для получения же дополнительной информации мы можем посоветовать посетить такие сайты:

Telelogic TAU G2

И наконец, TAU G2 от Telelogic. Это легендарное средство моделирования, которое сочетает в себе мощь и простоту использования, а также предоставляет уникальную возможность начальной верификации и симуляции создаваемых моделей. Почему мы говорим "легендарное"? Да потому, что все профессионалы слышали о TAU, но почти никто его не видел и не пробовал в работе! Не видели его и мы, пока компания Telelogic любезно не предоставила нам свой продукт для использования в учебных целях.

Интерфейс программы, правда, не блещет особой красотой в стиле Windows XP и выглядит даже слегка архаично, но, как оказалось, действительно очень удобен и интуитивно понятен (рис. 7.13):

TAU позволяет создавать все виды диаграмм UML 2.0, проверять их корректность и синтаксическую правильность, симулировать выполнение диаграмм, экспортировать и печатать диаграммы и многое другое… Работает это чудо на таких платформах, как:

Поддерживаются такие компиляторы:

Что же касается редакций пакета, то по большому счету (не считая специализированных версий) их три:

К сожалению, у Telelogic нет никаких демо- или пробных версий с ограниченной функциональностью. Вы можете только купить их продукты или получить полнофункциональную версию на совсем не обременительных условиях для использования в учебном процессе. А продукт действительно весьма неплохой.

Подробности можно узнать на корпоративном сайте Telelogic:

StarUML

В последний момент мы решили написать здесь о StarUML. Внимательный читатель, конечно, заметил, что, начиная с лекции о диаграммах классов, вид диаграмм в этом курсе изменился. Почему? Да просто потому, что автору этих строк попалось на глаза замечательное (и к тому же абсолютно бесплатное) средство UML-моделирования - StarUML. Этот пакет сразу же стал нашим фаворитом.

StarUML - это пакет с открытым программным кодом, написанный на Delphi и работающий под управлением ОС семейства Windows. StarUML поддерживает UML 2.0 (плюс его профайлы) и MDA (Model Driven Architecture - см. "Википедию"!). Функционал пакета можно расширить за счет использования плагинов, так что каждый желающий может создать свой собственный модуль для StarUML на любом COM-совместимом языке (C++, Delphi, C#, ...). На сайте проекта доступны для загрузки несколько модулей, добавляющих поддержку ER-диаграмм (Entity-Relation Diagram), некоторых профайлов UML, например SPEM (Software Process Engineering Metamodel), WAE (Web Application Extension), интеграцию с MS Word и др.

Конек StarUML - это его юзабилити. Интерфейс пакета не может похвастаться красивыми разноцветными "пластмассовыми" элементами управления, как java-программы, рассмотренные выше, но очень удобен и интуитивно понятен. Больше всего StarUML напоминает... Microsoft Visual Studio (Enterprise Architect тоже чем-то напоминал MSVS, но здесь мы видим просто шедевр имитации). Да уж, воистину, почему бы и не позаимствовать удачные интерфейсные решения? В целом же, считаем, StarUML с успехом может заменить такие коммерческие программы, как рассмотренные выше Rational Rose, Together или TAU G2. Вы спросите: "А как же кодогенерация?". Отвечаем - кодогенерация тоже есть. "Прямо из коробки" пакет способен выполнять кодогенерацию на языках C++, C#, Java. А если использовать шаблоны, имеющиеся на сайте StarUML, то можно добавить поддержку PHP и некоторых других языков (рис. 7.14).

Кстати, чуть выше мы упоминали про интеграцию с MS Word. Кроме "ворда", StarUML способен создавать документацию в виде текстовых файлов, файлов MS Excel и MS PowerPoint. Впечатляет? А еще есть импорт из Rational Rose! Другими словами, автор этих строк просто очарован StarUML.

И снова мы отправляем читателя на сайт программы:

Другие программы

Рассмотренные здесь пакеты - очень малая часть всего доступного в Интернете ПО для визуального моделирования с помощью UML. Список другого ПО для создания UML-диаграмм можно найти, например, на http://www.objectsbydesign.com/tools/umltools_byCompany.html.

На http://www.uml.org/#Links-UML2Tools расположен список ссылок на другие каталоги подобных программ. А на http://www.gskinner.com/gmodeler/app/run.html вы найдете уникальное в своем роде онлайновое средство UML-проектирования (к тому же написанное на Flash). На него стоит посмотреть!

Выводы

В презентации, по которой написана эта лекция, автор приводит таблицу, где всем рассмотренным программам выставлены субъективные оценки по 10-бальной шкале. Причем оцениваются возможности визуализации, простота освоения, удобство интерфейса и дается краткая характеристика "одной строкой". Здесь же мы воздержимся от каких-либо оценок (кроме тех, что неявно прозвучали в тексте лекции), предоставив право решать "кто лучше, а кто хуже" самому читателю. Итак, что же мы поняли, изучив материал этой лекции:

Упражнения