|
|
База данных-понятия. Классификация по
5.1.Этапы проектирования данных
Напомним еще раз определение понятия "предметная область":
Предметная область - часть реального мира, подлежащая изучению с целью организации управления и, в конечном счете, автоматизации. Предметная область представляется множеством фрагментов, например, предприятие - цехами, дирекцией, бухгалтерией и т.д. Каждый фрагмент предметной области харакетризуется множеством объектов и процессов, использующих объекты, а также множеством пользователей, харакетризуемых различными взглядами на предметную область.
В теории проектирования информационных систем предметную область (или, если угодно, весь реальный мир в целом) принято рассматривать в виде трех представлений:
представление предметной области в том виде, как она реально существует
как ее воспринимает человек (имеется в виду проектировщик базы данных)
как она может быть описана с помощью символов.
Т.е. говорят, что мы имеем дело с реальностью, описанием (представлением) реальности и с данными, которые отражают это представление.
Данные, используемые для описания предметной области, представляются в виде трехуровневой схемы (так называемая модель ANSI/SPARC):
Внешнее представление (внешняя схема) данных является совокупностью требований к данным со стороны некоторой конкретной функции, выполняемой пользователем. Концептуальная схема является полной совокупностью всех требований к данным, полученной из пользовательских представлений о реальном мире. Внутренняя схема - это сама база данных.
Отсюда вытекают основные этапы, на которые разбивается процесс проектирования базы данных информационной системы:
Концептуальное проектирование - сбор, анализ и редактирование требований к данным. Для этого осуществляются следующие мероприятия:
обследование предметной области, изучение ее информационной структуры
выявление всех фрагментов, каждый из которых харакетризуется пользовательским представлением, информационными объектами и связями между ними, процессами над информационными объектами
моделирование и интеграция всех представлений
По окончании данного этапа получаем концептуальную модель, инвариантную к структуре базы данных. Часто она представляется в виде модели "сущность-связь".
Логическое проектирование - преобразование требований к данным в структуры данных. На выходе получаем СУБД-ориентированную структуру базы данных и спецификации прикладных программ. На этом этапе часто моделируют базы данных применительно к различным СУБД и проводят сравнительный анализ моделей.
Физическое проектирование - определение особенностей хранения данных, методов доступа и т.д.
Различие уровней представления данных на каждом этапе проектирования представлено в следующей таблице:
КОНЦЕПТУАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ
|
Представление аналитика
|
ЛОГИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ
записи
элементы данных
связи между записями
|
Представление программиста
|
ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ
группирование данных
индексы
методы доступа
|
Представление администратора
|
Литература:
Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных. М, 1985.
Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных. М, 1984.
Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. М, 1989.
5.2.Инструментальные средства проектирования информационных систем.
Во многих случаях эффективную информационную систему не удается построить вручную. Это объясняется следующими причинами:
не обеспечивается достаточно глубокий анализ требований к данным
большая длительность процесса структурирования
трудность учета и согласования изменений, сделанных в системе несколькими разработчиками
ограничения сроков на разработку системы
и т.д.
При разработке крупных информационных систем происходит концентрация сложности на начальных этапах (анализ требований и проектирование спецификаций системы), в то время как сложность и трудоемкость последующих этапов остается относительно невысокой. Для преодоления сложностей начальных этапов разработки предназначен структурный анализ - метод исследования, которое начинается с общего обзора системы и затем детализуется, приобретая иерехическую структуру со все большим числом уровней. На каждом уровне расматривается ограниченное число элементов (обычно от 3 до 6-8), каждый из которых в свою очередь может быть декомпозирован на составляющие детали на следующем уровне. При этом соблюдаются строгие формальные правила записи информации (обычно используются диаграммы различных типов).
Такая технология получила название CASE (Computer Aided Software Engeneering - создание программного обеспечения с помощью компьютера). Основные черты CASE - технологии:
использование методологии структурного проектирования "сверху-вниз"
разработка прикладной системы представляется в виде последовательных четко определенных этапов:
поддержка всех этапов жизненного цикла информационной системы, начиная с самых общих описаний предметной области до получения и сопровождения готового программного продукта
поддержка репозитария, хранящего спецификации проекта информационной системы на всех этапах ее разработки
возможность одновременной работы с репозитарием многих разработчиков
автоматизация различных стандартных действий по проектироваанию и реализации приложения
Как правило, CASE-системы поддерживают следующие этапы процесса разработки:
Моделирование и анализ деятельности пользователей в рамках предметной области. Здесь осуществляется функциональная декомпозиция, определение иерархий (вложенности) функций, построение диаграмм потоков данных. Перечень информационных объектов, которыми манипулируют функции, передается на следующий этап проектирования.
Концептуальное моделирование - создание модели "сущность-связь" на основе перечня объектов, полученного на предыдущем этапе. Здесь уточняются характеристики каждого объекта (атрибуты), устанавливаются связи между объектами.
Реляционное моделирование - преобразование модели "сущность-связь" в соответствии с требованиями реляционной модели (реляционная модель допускает только бинарные связи, не разрешает существование атрибутов у связей, не поддерживает связи типа n : m). Правила порождения реляционных отношений из модели "сущность-связь" мы рассмотрим в разделе 5.5.
Генерация схемы базы данных. Результатом выполения данного этапа является набор SQL-операторов, описывающих создание схемы базы данных (CREATE TABLE, CREATE INDEX,...), с учетом особенностей целевой СУБД.
Генерация прототипов программных модулей по иерахии функций и потокам данных. Для каждого модуля автоматически подготавливается описание используемых им фрагментов данных (таблицы, атрибуты, индексы), а также создаются заготовки экранных форм или отчетов.
|
|
|
Скачать 0.55 Mb.