Проектирование информационных систем
 Скачать 307.95 Kb.
|
Типы интерфейсов:Интерфейсы пользователя бывают двух типов: 1)процедурно-ориентированные: -примитивные -меню -со свободной навигацией 2)объектно-ориентированные: -прямого манипулирования. Процедурно ориентированный интерфейс использует традиционную модель взаимодействия с пользователем, основанную на понятиях «процедура» и «операция». В рамках этой модели программное обеспечение предоставляет пользователю возможность выполнения некоторых действий, для которых пользователь определяет соответствие данных и следствием выполнения которых является получение желаемого результата. Объектно-ориентированные интерфейсы используют модель взаимодействия с пользователем, ориентированную на манипулирование объектами предметной области. В рамках этой модели пользователю предоставляется возможность напрямую взаимодействовать с каждым объектом и инициировать выполнение операций, в процессе которых взаимодействуют несколько объектов. Задача пользователя формулируется как целенаправленное изменение некоторого объекта. Объект понимается в широком смысле слова - модель БД, системы и т.д. Процедурно-ориентированные интерфейсы: 1)Обеспечивает пользователю функции, необходимые для выполнения задач; 2)Акцент делается на задачи; 3)Пиктограммы представляют приложения, окна или операции; 4)Содержание папок и справочников отражается с помощью таблицы-списка. Объектно-ориентированные интерфейсы: 1)Обеспечивает пользователю возможность взаимодействия с объектами; 2)Акцент делается на входные данные и результаты; 3)Пиктограммы представляют объекты; 4)Папки и справочники являются визуальными контейнерами объектов. Интерфейс Меню. В отличие от примитивного интерфейса, позволяет пользователю выбирать операцию из специального списка, выводимого ему программой. Эти интерфейсы предполагают реализацию множества сценариев работы, последовательность действий в которых определяется пользователями. Древовидная организация меню предполагает строго ограниченную реализацию. При этом возможны два варианта организации меню: -каждое окно меню занимает весь экран -на экране одновременно присутствуют несколько разноуровневых меню (Windows). В условиях ограниченной навигации, независимо от варианта реализации, поиск пункта более чем двух уровневого меню оказывается довольно сложной задачей. Объектно-ориентированный интерфейспредполагает, что взаимодействие с пользователем осуществляется посредством выбора и перемещения пиктограмм соответствующей объектно-ориентированной области. Различают одно-документные (SDI) и многодокументные (MDI) интерфейсы. Понятие пользовательского интерфейса. Типы ПИ Требования, предъявляемые к проектированию пользовательского интерфейса. Пользовательский интерфейс - это программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи. Каждый диалог состоит из отдельных процессов ввода/вывода, которые физически обеспечивают связь пользователя и компьютера. Обмен информацией осуществляется передачей сообщения.  В основном пользователь генерирует сообщения следующих типов:-запрос информации -запрос помощи -запрос операции или функции -ввод или изменение информации В ответ пользователь получает подсказки или справки; информационные сообщения, требующие ответа; приказы, требующие действия; сообщения об ошибках и другую информацию. Типы интерфейсов:Интерфейсы пользователя бывают двух типов: 1)процедурно-ориентированные: -примитивные -меню -со свободной навигацией 2)объектно-ориентированные: -прямого манипулирования. Главным требованием к пользовательскому интерфейсу коммерческих АБД является его дружественность (friendliness) под которой подразумевается обеспечение удобного и естественного для пользователя способа общения АБД. Степень такой дружественности зависит от ориентации на определенный рыночный сегмент. Повышают дружественность пользовательского интерфейса такие методы, как: - естественное наименование команд, сходные с аналогичными наименованиями в других БД (например, команды поиска целесообразно называть командами «find» «search" и т.д. команды выдачи - "print" и т.п.); - наличие развитой системы подсказок (help); - удобный порядок выдачи информации. Понятие пользователя, типа пользователя, требования пользователя. Типы пользовательских требований. Методы сбора требований для описания предметной области. 1. Интервью 1) Подготовка – планирование процесса опроса и выработка стратегии управления этим процессом. -выбор нужного собеседника; договоренность о встрече; формирование предварительной программы встречи; изучение сопутствующей информации; согласование плана опроса с группой проектирования. 2) Проведение опроса. 3) Завершение. Опрос нужно завершать, если:получен достаточно большой объем информации; поступает большой объем неподходящей информации; информация перестает усваиваться; эксперт начинает уставать; с экспертом возник конфликт.) 2. Анкетирование (Анкетирование проводится при условии готовности опрашиваемых к правдивым ответам. Преимущество: наименее затратный способ извлечения информации.Недостаток: наименее эффективный способ сбора данных.В анкетах могут использоваться следующие виды вопросов:Многоальтернативные вопросы. Предполагает множественные ответы на вопросы; может расширяться комментариями респондента в свободной форме. Рейтинговые вопросы. Предполагает использование лингвистических переменных: "абсолютно согласен", "согласен", "отношусь нейтрально", "не согласен", "абсолютно не согласен", "не знаю". Вопросы с ранжированием. Предусматривает ранжирование (упорядочивание) ответов путем присваивания им порядковых номеров, процентных значений и т.п.) 3. Наблюдение (Применяется для сбора сведений о параметрах, признаках и объектах в соответствующей предметной области. Важные для изучения параметры, признаки и объекты точно оцениваются сотрудниками и регистрируются в карточках или в формулярах (например, по частоте, количеству, продолжительности, затратам). Различают пассивное и активное наблюдение. При активном наблюдении аналитик работает, как участник команды, что позволяет улучшить понимание процессов.Достоинство: сбор информации, которую невозможно получить путем опроса или изучения документации.Недостаток: наблюдатель «вносит помехи» в результаты измерений.) 4. Самостоятельное описание требований (Используется при наличии:хорошо структурированной документации, описывающей устоявшиеся в организации бизнес-процессы;большого опыта разработки ИС в схожих предметных областях.Достоинство: предварительное формирование требований происходит в удобном для аналитика режиме. Недостаток: возможность пропуска важной информации, связанной с выполнением бизнес-процессов в реальной жизни и не вошедшей в документы. ) 5. Совместные семинары (Групповое обсуждение проводится проектировщиками совместно с заказчиками, включая пользователей с целью обобщения и обсуждение важных для решения проблем вопросов.Недостаток: одна из наиболее затратныхДостоинство: быстрота принятия решений, снижение количества ошибок, выработка нетривиальных идей.) 6. Прототипирование (Программный прототип – это «зеркало», в котором видно отражение того, как понял исполнитель требования заказчика. Прототипирование является ключевым компонентом методологии быстрой разработки приложений (RAD – Rapid Application Development).RAD базируется на следующих принципах: - Эволюционное прототипирование; - использование CASE-средств, обладающих возможностями прямого и обратного проектирования и автоматической генерации кода; - высококвалифицированные специалисты; - совмещение живого общения с разработкой в режиме online; - жесткие временные рамки. Понятие предметной области. Способы описания предметной области. Способ выделения сущностей из описания предметной области. Совокупность реалий (объектов) внешнего мира - объектов, о которых можно задавать вопросы, - образует объектное ядро предметной области, которое имеет онтологический статус. Нельзя получить в ИС ответ на вопрос о том, что ей неизвестно. Термин объект является первичным, неопределяемым понятием. Синонимами термина "объект" являются "реалия, сущность, вещь". Однако термин сущность понимается нами несколько уже, как компонент модели предметной области, т.е. как уже выделенный на концептуальном уровне объект для базы данных. Таким образом, выделяемые в предметной области объекты превращаются аналитиками (а не проектировщиками базы данных) в сущности. Сущность предметной области является результатом абстрагирования реального объекта путем выделения и фиксации набора его свойств. Сущность является результатом абстрагирования реального объекта, т.е. в нашем контексте имеет гносеологический статус. Хотя далее в контексте сущность нередко отождествляется с объектом. С объектами связано две проблемы: идентификация и адекватное описание. Для идентификации используют имя. При этом предполагается, что происходит отказ от его смысла, который присущ естественному языку. Используется только указательная функция имени. Имя - это прямой способ идентификации объекта. К косвенным способам идентификации объекта относят определение объекта через его свойства (характеристики или признаки). Объекты взаимодействуют между собой через свои свойства, что порождает ситуации. Ситуации - это взаимосвязи, выражающие взаимоотношения между объектами. Ситуации в предметной области описываются посредством высказываний о предметной области с использованием исчисления высказываний и исчисления предикатов, т.е. формальной, математической логики. Например, высказывание "Программист и менеджер есть служащие компании" описывает отношение включения. Таким образом, вся информация об объектах и сущностях предметной области описывается с помощью утверждений на естественном языке. Выделяют два подхода формирования перечня сущностных объектов предметной области и их атрибутов. В первом подходе (дедуктивном – от общего к частному) на основе формирования общего представления о предметной области, функций, а также информационных потребностей основных абонентов-пользователей выделяются основные понятия и категории, которыми оперируют фрагменты предметной области. Данные понятия и категории принимаются за основу списка объектов – сущностей предметной области. Далее на основе анализа служебной и технологической документации, а также консультаций с заказчиком формируются атрибуты, характеризующие выделенные объекты-сущности. Перечень объектов-сущностей и набор их атрибутов должен быть достаточным для решения всех частных задач системы и удовлетворять информационным потребностям абонентов-пользователей системы, однако он не должен быть избыточным, так как это приводит к дополнительным расходам при накоплении информации и эксплуатации АИС. Во втором подходе (индуктивном – от частного к общему) на основе анализа служебной и технической документации выделяются все необходимые для решения частных задач ИС сведения, их характеристики и параметры, и на этой основе формируется общий перечень атрибутов предметной области. Далее на основе анализа производится агрегация (группирование) атрибутов в группы, образующие объекты-сущности предметной области. Часть атрибутов и понятий предметной области выражают процессы-отношения между объектами-сущностями. Такие атрибуты выделяются, и анализируются параметры и характер связей, которые они выражают – структурность, направленность, множественность, обязательность наличия для экземпляров объектов. Выделение объектов-сущностей, их атрибутов и отношений связей осуществляется на итерационной основе и комбинированным способом. Список объектов многократно уточняется. Атрибуты агрегируются в группы и т.д. Понятие связи и типы связей. Степень связи. Рекурсивная связь. Способы отображения связи и ограничений связи в диаграммах Чена. Типы связей и отражение связей в среде Erwin. Окно «Свойства связи». Использование ролевых имен в моделях в среде Erwin. Определение связей. Наиболее характерными типами связей между сущностями являются: · связи типа «часть–целое», определяемые обычно глаголами «состоит из», «включает» и т.п.; · классифицирующие связи (например, «тип – подтип», «множество – элемент», «общее – частное» и т. п.); · производственные связи (например, «начальник–подчиненный»); · функциональные связи, определяемые обычно глаголами «производит», «влияет», «зависит от», «вычисляется по» и т. п. Среди них выделяются только те связи, которые необходимы для удовлетворения требований к разработке БД. Связь характеризуется следующим набором параметров: · именем – указывается в виде глагола и определяет семантику (смысловую подоплеку) связи; · кратностью (кардинальность, мощность): один-к-одному (1:1), один-ко-многим (1:N) и многие-ко-многим (N:M, N = M или N <> M). Кратность показывает, какое количество экземпляров одной сущности определяется экземпляром другой. Например, на одном участке (описывается строкой таблицы «Участки») может быть один, два и более путей (каждый путь описывается отдельной строкой в таблице «Пути»). В данном случае связь 1:N. Другой пример: один путь проходит через несколько раздельных пунктов и через один раздельный пункт может проходить несколько путей – cвязь N:M; · типом: идентифицирующая (атрибуты одной сущности, называемые внешним ключом, входят в состав дочерней и служат для идентификации ее экземпляров, т.е. входят в ее первичный ключ) и неидентифицирующая (внешний ключ имеется в дочерней сущности, но не входит в состав первичного ключа); · обязательностью: обязательная (при вводе нового экземпляра в дочернюю сущность заполнение атрибутов внешнего ключа обязательно и для введенных значений должен существовать экземпляр в родительской сущности) и необязательная (заполнение атрибутов внешнего ключа в экземпляре дочерней сущности необязательно или введенным значениям не соответствует экземпляр в родительской сущности); · степенью участия – количеством сущностей, участвующих в связи. В основном между сущностями существуют бинарные связи, т. е. ассоциации, связывающие две сущности (степень участия равна 2). Например, «Участок» состоит из «Путей». В то же время по степени участия возможны следующие типы связей: o унарная (рекурсивная) – сущность может быть связана сама с собой. Например, в таблице «Работники» могут быть записи и по подчиненным, и по их начальникам. Тогда возможна связь «начальник» – «подчиненный», определенная на одной таблице; o тернарная – связывает три сущности. Например, «Студент» на «Сессии» получил «Оценку по дисциплине»; o кватернарная и т.д. В методологии IDEF1X степень участия может быть только унарной или бинарной. Связи большей степени приводятся к бинарному виду. Внешний вид связи на диаграммах IDEF1X указывает на ее мощность, тип и обязательность Ролевые имена связей – используются для указания ролей сущностей в данной связи. Понятие степени участия. Правило нахождения степени участия. Отражение степени связи в среде Erwin. Связь характеризуется следующим набором параметров: · степенью участия – количеством сущностей, участвующих в связи. В основном между сущностями существуют бинарные связи, т. е. ассоциации, связывающие две сущности (степень участия равна 2). Например, «Участок» состоит из «Путей». В то же время по степени участия возможны следующие типы связей: унарная (рекурсивная) – сущность может быть связана сама с собой. Например, в таблице «Работники» могут быть записи и по подчиненным, и по их начальникам. Тогда возможна связь «начальник» – «подчиненный», определенная на одной таблице; тернарная – связывает три сущности. Например, «Студент» на «Сессии» получил «Оценку по дисциплине»; кватернарная и т.д. В методологии IDEF1X степень участия может быть только унарной или бинарной. Связи большей степени приводятся к бинарному виду. Внешний вид связи на диаграммах IDEF1X указывает на ее мощность, тип и обязательность. Степень участия – количество сущностей, участвующих в связи. В основном между сущностями существуют бинарные связи, т. е. ассоциации, связывающие две сущности (степень участия равна 2). В то же время по степени участия возможны следующие типы связей: унарная (рекурсивная) – сущность может быть связана сама с собой. Например, в таблице «Работники» могут быть записи и по подчиненным, и по их начальникам. Тогда возможна связь «начальник» – «подчиненный», определенная на одной таблице; тернарная – связывает три сущности. Например, «Студент» на «Сессии» получил «Оценку по дисциплине»; кватернарная и т.д. Понятие сущности и типы сущностей. Способы отражения сущностей в диаграммах Чена и IDEF1Х. Признаки сущности. Понятие потенциального и первичного ключа. Роль первичного ключа для проектирования БД. В IDEF1X различают зависимые и независимые сущности. Тип сущности определяется ее связью с другими сущностями. Идентифицирующая связь устанавливается между независимой (родительский конец связи) и зависимой (дочерний конец связи) сущностями. Когда рисуется идентифицирующая связь, ERwin автоматически преобразует дочернюю сущность в зависимую. Зависимая сущность изображается прямоугольником со скругленными углами (сущность Заказ на рис. 2.21). Экземпляр зависимой сущности определяется только через отношение к родительской сущности, т. е. в структуре на рис. 2.21 информация о заказе не может быть внесена и не имеет смысла без информации о клиенте, который его размещает. При установлении идентифицирующей связи атрибуты первичного ключа родительской сущности автоматически переносятся в состав первичного ключа дочерней сущности. Эта операция дополнения атрибутов дочерней сущности при создании связи называется миграцией атрибутов. В дочерней сущности новые атрибуты помечаются как внешний ключ - (FK). Многообразие ИС можно классифицировать по различным признакам: - по признаку структурированности задач; - по функциональному признаку и уровню управления; - по временной зависимости; - по сложности; - по степени автоматизации процесса обработки информации; - по сфере применения - по другим признакам. По признаку структурированности задач различают ИС: 1. Структурированные, 2. Не структурированные, 3. Частично структурированные. Атрибутов может быть много. Каждый атрибут хранит информацию об определенном свойстве сущности. Каждый экземпляр сущности должен быть уникальным, атрибут или группа атрибутов, которые идентифицируют сущность называются первичным ключом. При определении первичного ключа может быть рассмотрено несколько наборов атрибутов. Эти наборы называются потенциальными ключами. К первичным ключам представляются определенные требования: 1. Первичный ключ должен однозначно идентифицировать экземпляр сущности. 2. Первичный ключ должен быть компактен, то есть удаление любого атрибута из составного первичного ключа приводит к потере уникальности экземпляра сущности. 3. Каждый атрибут из состава первичного ключа не должен принимать нулевого значения. 4. Каждый атрибут первичного ключа не долженменять своего значения в течении всего времени существования экземпляра сущности. Потенциальные ключи не ставшие первичными называются альтернативными. Понятия списка требований пользователя и спецификации транзакций. Создание спецификации транзакций. Функциональные характеристики транзакций. Транзакция базы данных - это логическая единица работы, которая переводит базу данных из одного завершенного состояния в другое завершенное состояние. Поскольку любая операция изменения данных в базе данных несет в себе потенциальную возможность нарушения целостности данных, необходимо строго определять транзакции и идентифицировать информацию, которая обычно включается в определение транзакции. Определение транзакции может иметь различные формы. Иногда для определения транзакций используется репозиторий данных CASE -средств проектирования базы данных. Очень часто определение транзакций выполняется посредством текстовых описаний. Независимо от выбранного подхода любое хорошее определение транзакции включает несколько важных элементов. К таким элементам относятся: имя транзакции; номер транзакции; описание транзакции; характер транзакции и ее сложность; объем транзакции; требования к производительности транзакции ; относительный приоритет; время выполнения транзакции. Первым шагом в определении транзакции является уникальная идентификация каждой транзакции базы данных. Это можно сделать назначением имени и номера каждой транзакции базы данных. Имена транзакций должны позволять пользователям отличать их друг от друга. Описание транзакций включает перечень операций предметной области, которые выполняются транзакцией. Что касается описания транзакций, то оно должно быть выполнено в терминах предметной области, понятных пользователю. Здесь нужно иметь в виду следующее: а) описание транзакции должно описывать, что транзакция делает для пользователя, а не как она выполняется; и б) описание должно быть понятно пользователю, что не исключает использование технологического жаргона. Сложность транзакции является условной мерой трудоемкости работы проектировщика базы данных при достижении требований производительности базы данных. Высокая сложность приписывается обычно транзакции, которая имеет две из следующих характеристик: содержит от 8 до 10 команд SQL; содержит предложение WHERE с большим количеством предикатов; содержит предложение WHERE с более чем тремя соединениями или под запросами; обрабатывает более чем 100 строк. Низкая сложность приписывается транзакции со следующими характеристиками: содержит до трех команд SQL; содержит предложение WHERE с одним или двумя предикатами; обрабатывает менее чем 25 строк. Транзакция со средней сложностью имеет характеристики между нижней и высокой сложностью Понятия суперкласс и подкласс. Свойства подкласса. Свойства связи «суперкласс-подкласс». Отображение связи «суперкласс-подкласс» в среде Erwin. |