Гайфуллов Руслан, студент 2 курса, специальность прикладная информатика ФГБОУ ВПО Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «МГТУ имени Носова»
Аннотация
В данной статье дается определение базы данных. Дальше рассматриваются типы данных в базах данных, и их использование при проектировании баз данных. Потом дается определение Case технологий. А в конце, рассказывается о Case технологиях в проектирования баз данных
CASE technologies in database design
Gayfullov Ruslan, 2nd year student, specialty Applied Informatics, FSBEI HPE “MSTU of a name Nosov”
Аnnotation
In this article provides a definition database. Further describes the types of data in databases and their use in database design. Then provides a definition database. And in the end, tells about case technologies in database design.
ЧТО ТАКОЕ БАЗЫ ДАННЫХ
Базы данных (БД) – множество связанных друг с другом данных, которые организуются со схемой БД для удобной работы с ними пользователя.
Определение из Википедии: Базы данных – множество документов в объективной форме, систематизированных для поиска и обработки с помощью ЭВМ (это электронная вычислительная машина).
База данных – множество данных, хранящихся согласно схеме данных, манипуляция с которыми происходит по правилам средств манипулирования данных.
База данных – сведения, хранящиеся неким упорядоченным способом.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ
Этап проектирования базы данных - процесс создания проекта баз данных, нужной для поддержки функционирования предприятия и способствующей достижению его целей.
Проектирование баз данных – процесс создания схемы БД, а также определение нужных ограничений целостности.
Основные задачи:
- Хранение в БД всей нужной информации.
- Возможность получить данные по всем нужным запросам.
- Уменьшение избыточности и дублирования данных.
- Обеспечение целостности и дублирования данных
ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ
Проектирование БД осуществляется в 3 этапа: концептуальное (инфологическое), логическое (даталогическое), физическое.
Концептуальное проектирование – процесс создания конечной (инфологической) модели данных предприятия (абстрактной структуры баз данных) посредством моделирования данных без учета физических условий (оборудование и программное обеспечение).
Концептуальное (инфологическое) проектирование – создание семантической модели предметной области (информационная модель самого высокого уровня абстракции). Эта модель создаётся без ориентации на СУБД и модель данных. Концептуальная модель БД состоит из описания информационных объектов (понятий предметной области) со связями меж ними и описания ограничений целостности, то есть требований к допускаемым значением данных связей меж ними.
Логическое проектирование – перенесение проекта на внутреннюю модель СУБД (это система управления БД).
Логическое (даталогическое) проектирование – это создание схемы БД с помощью реляционной модели данных.
Даталогическая модель – это набор схем отношений с указанием первичных ключей и связей меж отношениями, являющихся внешними ключами.
Физическое проектирование – это создание схемы БД для конкретно для нужной системы управления БД (например, Access).
Есть еще один вариант этапов проектирования БД:
1 этап: постановка задачи
2 этап: Анализ предметной области.
3 этап: Создание модели.
4 этап: Выбор способов представления информации и программного инструментария.
5 этап: Создание компьютерной модели объекта.
6 этап: Работа с созданной базой данных.
ЧТО ТАКОЕ CASE ТЕХНОЛОГИИ
CASE – инструментарий системных аналитиков для проектирования и разработки. Цель CASE средств – отделить процессы проектирование от программирования. CASE технологии (Computer Aided Software Engineering) совокупность методологий анализа, проектирования, разработки, сопровождения сложных систем программного обеспечения(ПО), поддержанные комплексом взаимоувязанных средств автоматизации. CASE – инструменты и методы программной инженерии для проектирования ПО, обеспечивающее создание высококачественных программ, отсутствие ошибок, а также простоту обслуживания программных продуктов. Также CASE является множеством методов и средств проектирования информационных средств при помощи CASE инструментов.
Case технологии – это методология проектирования ИС и набор инструментов, при помощи которых можно в наглядно смоделировать предметную область, а также проанализировать модель на разных этапах разработки и проектирования, а также разработать приложение с учетом потребностей пользователей.
Средства автоматизации разработки программ – это инструменты для автоматизации процессов проектирования и разработки ПО для системного аналитика, а также разработчика программного обеспечения и программиста. Изначально, Case средствами считали только инструменты, с помощью которых упрощались самые трудоемкие процессы анализа и проектирования, но позже Case средствами стали считать еще и как программные средства поддержки жизненных циклов ПО.
Основной целью CASE технологий является разделение процессов проектирования программных продуктов и кодирования и следующих за ним процессов разработки, а также максимальная автоматизация процесса разработки. Поэтому имеются два совершенно разных подхода к проектированию: структурный и объектно-ориентированный.
Структурный подход предлагает декомпозицию (разделение) задачи на функции, требующие автоматизации. Функции в свою очередь делятся на подфункции, задачи и процедуры. А в конце создается иерархия функций в определенном порядке передающая информацию меж функциями
Также подход использует общепринятые методологии, моделируя разные информационные системы, а именно
SADT (Structured Analysis and Design Technique), DFD (Data Flow Diagrams), а также ERD (Entity Relationship Diagrams).
Есть три основные модели в этом подходе:
функциональные, информационные и динамические
Этот подход реализуют Bpwin, Erwin, Business Studio, IBM WebSphere business modeler и Sybase Power Designer.
В объектно-ориентированном подходе основной инструмент – это язык UML – унифицированный язык моделирования, который может визуализировать и документировать объектно-ориентированные системы, ориентированные на разработку ПО. UML имеет систему разных диаграмм для построения представления о проектируемой системе.
Этот подход реализуют Rational Rose и ARIS.
Case умеет анализировать и программировать программные средства, проектировать интерфейс, документировать, а также производить структурный код на каком-нибудь языке программирования.
Case инструменты делятся на типы и категории:
Типы (здесь отражается функциональная ориентация на разные процессы жизненного цикла разработки ПО и совпадает с составом компонент крупных интегрированных Case систем):
средства анализа, созданные для создания и анализа модели предметной области(Bpwin (logical works).
средства для анализа и проектирования, которые поддерживают самые известные методологии проектирования, создавая с их помощью проектные спецификации. В качестве выхода здесь спецификации компонентов и интерфейсов системы, архитектура систем, алгоритмы м структуры данных.
средства проектирования БД, моделирующие данные и генерирующие схемы БД (на SQL) для систем управления базами данных. Это Erwin (Logic works) и DataBase Designer (Oracle) и Designer/2000.
средства разработки приложений (Developer/2000), Delphi).
средства реинжиниринга, анализирующие программные коды и схемы БД, а также формирование с их помощью разных моделей и проектных спецификаций. Средства анализа схем БД и формирование ERD имеют Designer/2000, Erwin. При анализе программных кодов самыми известными являются объектно-ориентированные Case средства, помогающие проводить реинжиниринг программ на языке С++ (Rational Rose).
Вспомогательные типы
средства планирования и управления проектом (Microsoft Project).
средства конфигурационного управления (PVCS (Intersolv)).
средства тестирования (Quality Works (Segue Software)).
средства документирования (SoDA (Rational Software)).
CASE ТЕХНОЛОГИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ БАЗ ДАННЫХ
В качестве Case технологии я рассмотрю Erwin
На всех стадиях разработки БД, Erwin показывает структуру и основные элементы создаваемой базы данных. Это инструмент разработки, в автоматическом режиме создающий таблицы, а также генерирующий тысячи строк текста хранимых процедур и триггеров для систем управления базами данных. Erwin ускоряет создание приложений для обработки данных.
С Erwin проектирование БД легче. Для этого надо создается графическую E-R модель (объект-отношение), которая удовлетворяет требованиям к данным, а также вводятся бизнес-правила, создавая логическую модель, отображающую элементы, атрибуты, отношения и группировки. Erwin может манипулировать атрибутами при помощи их буксировки, вносить изменения, а также нормализовать во время создания БД. Можно редактировать прямо на диаграммах. Это означает внесение изменений в модель, не открывая специальных диалоговых окон. При помощи отчетов, которые формируются системой, проверяется правильность созданной БД.
Erwin не только инструмент для «рисования», но и автоматизирует проектирование. Ссылочная целостность БД обеспечивается автоматическим переносом ключей. Создающиеся в Erwine модели данных могут редактироваться, просматриваться и распечатываться разными способами. А при помощи RPTwin (имеющей графический интерфейс и умеющей формировать отчеты) и средства для просмотра настраиваемыми режимами, обеспечивающими контроль отображения содержимого отчетов, можно реализовать одинаковые стандарты проектирования и отображения настроек для всех моделей.
Erwin средство для быстрого создания БД. Erwin оптимизирует модель для соответствия физическим характеристикам нужной БД. Так же Erwin самостоятельно согласует логическую и физическую схемы и преобразовывает логические конструкции (например, многие ко многим) в их реализацию на физическом уровне. Реализация и прямого и обратного инжиниринга в Erwin достигается при помощи естественной динамической связи между моделью и базой данных. При помощью этой связи Erwin самостоятельно создает таблицы, представления, индексы, правила поддержания целостности ссылок (первичных и внешних ключей), устанавливает значения по умолчанию, а также ограничения для доменов/столбцов. В Erwine целостность ссылок обеспечивают множество оптимизированных шаблонов триггеров, а также мощный макроязык, при помощи которого создаются свои триггеры и хранимые процедуры. Для точной оценки и характера роста базы данных или хранилища имеются средства расчёта объема, облегчающие эффективное распределение ресурсов системы и планирование мощности.
БД проектируется и создается без написания SQL-предложений. Так как физическая схема формируется на основе описательной логической модели, создаваемая БД будет полностью задокументировано. Также возможен обратный инжиниринг имеющихся БД с помощью построения модели непосредственно на основе ее таблиц. Erwin поддерживает Oracle, Microsoft SQL Server, Sybase, Informix и другие. Одна и та же модель может использоваться для проектирования нескольких БД (или переноса приложения с платформы одной системы управления БД на другую.
Источники
- Википедия: Базы данных
- определение БД
- Проектирование баз данных
- Этапы проектирования БД
- CASE
- Реферат Case средства
- Википедия: Erwin
- сайт про Erwin