Вопрос № 8. Нисходящее проектирование.
Процесс проектирования начинается с разработки высокоуровневой модели БД (сверху-вниз) и содержит следующие этапы: системный анализ ПО ----> инфологическое проектирование ----> выбор СУБД ----> даталогическое проектирование ----> проектирование внутреннего уровня БД .
Системный анализ предметной области: Результатом выполнения этого этапа является описание внешнего уровня БД. Это описание может быть представлено в формализованном виде, т.е. в идее диаграмм, таблиц и схем. Существует несколько способов анализа предметной области: беседы с работником предприятия; изучение документооборота; наблюдение за работой предприятия; фотография рабочего дня каждого специалиста.
Существует 2 подхода к анализу предметной области: функциональный и предметный. В 1-ом случае заранее известны функции, подлежащие автоматизации, поэтому в проект БД включаются только те классы объектов, которые необходимы для реализации этих функций. Проект БД получается достаточно простой, но этот проект не может учесть будущих информационных запросов пользователей. В предметном подходе в проект БД включаются все классы объектов, характерные для данной предметной области. Проект получается большим, но его структура в состоянии обеспечить реализацию новых запросов пользователей.
В общем случае этап анализа предметной области заканчивается формированием технического задания на разработку АИС. Этот этап является самым важным и занимает бОльшую часть времени. Ошибки на этом этапе стоят очень дорого.
Техническое задание содержит следующие пункты:
1) обоснование необходимости разработки АИС;
2) описание организационной структуры предприятия и информационных потоков;
3) описание входных и выходных документов;
4) описание выявленных классов объектов предметной области и связи между ними;
5) перечень пользователей и прав доступа к БД.
1.1. В этом пункте осуществляется расчет экономического эффекта от внедрения проектируемой АИС, анализ существующих программных средств, делается вывод о целесообразности разработки АИС.
2.1. В этом пункте представляется структура предприятия, которая отражает подчиненность структурных единиц друг к другу. Информационные потоки – это совокупность документов, передаваемых из одного подразделения в другое (внутренние потоки). Внешние потоки связывают предприятия с внешней средой (банками, министерствами…). Информационные потоки служат для определения задач, подлежащих автоматизации. Совокупность этих задач определяет функциональный состав АИС (для ВУЗа это: учет абитуриентов, деканат, отдел кадров).
Задачи подразделяются на отдельные функции. Перечень этих функций удобно представлять в виде иерархии. Так, например, задача деканат состоит из следующих ф-ций: соединение с БД, учет результатов рубежного контроля, учет результатов сессии, формирование документов. Функции одной задачи используют одни и те же данные. Функции могут подразделяться на более мелкие функции.
3.1. При анализе информационных потоков для каждой задачи определяется перечень и состав входных и выходных документов. Для каждого документа описывается его название, структура, периодичность формирования входных документов, определяется лицо, ответственное за тот или иной документ. Входные документы используются для ввода данных в БД (через инет, по каналу связи и т.д.). Выходные документы формируются на основе БД.
4.1. Класс объектов называют также сущность. Это значимое для предприятия понятие. Класс объектов обладает несколькими свойствами (атрибутами). Совокупность свойств характеризует класс объектов. Каждому классу объектов присваивается уникальное имя: существительное в ед.ч., И.п. При выявлении информационных потоков каждому документу соответствует несколько классов объектов. Каждый класс объектов должен иметь несколько свойств. Если класс объектов обладает одним свойством, то возможно это не класс, а свойство.
Между классами объектов существуют различные связи. Каждая связь обладает такими характеристиками, как опциональность и мощность. Свойство опциональности показывает, обязательна связь или нет. В обязательной связи участвуют объекты данного класса. Мощность определяет число экземпляров сущности, участвующих в связи. Различают связи: 1:1, 1:М, М:1, М:М.
Опр: между классами объектов А и В имеет место связь 1:1, если каждому объекту класса А соответствует 0 или 1 объект класса В.
Опр: между классами объектов А и В имеет место связь 1:М, если каждому объекту класса А соответствует 0, 1 или несколько объектов класса В, но каждому объекту класса В, соответствует 0 или 1 класса А.
Опр: между классами объектов А и В имеет место связь М:М, если в каждой момент времени сметы ограничения на количества объектов, участвующих в связи. Примером связи 1:1 могут служить такие классы объектов как: страна и президент. Это верно только для одного момента времени. Примером связи 1:М могут служить, как: город и улица. Примером связи М:М могут быть такие классы объектов, как: студент и специальность.
На этом этапе определяется пользователи конечные, и право их доступа и типичным объектом БД. Пользователь может иметь право на чтение, удаление, добавление данных. Кроме того, можно разграничить доступ разных пользователей к полям одной таблицы.
Документирование ER-диаграммы:
Полученную модель следует описать (задокументировать), при этом описываются: классы объектов, связи, атрибуты, домены атрибутов. Классы объектов описываются след. таблицами:
Имя класса объекта Описание Особенности использования
Организация Сведения о местах работы показывает 1С В каждой орг-ции должны работать несколько польз-лей
Связи описываются в 2-х направлениях в виде след таблицы:
Имя класса объекта Имя связи Имя класса объекта 2 Опциональность Мощность
Орг-ция Имеет в штате Пользователь д/б 1:М
Пользователь Работает Орг-ция м/б М:1
Домен – область допустимых значений одного или нескольких атрибутов. Домен БД реализуется с помощью пользовательского типа, присущего, как правило, нескольким атрибутам:
Имя домена Тип, длина Опциональность Логич. ограничение
Номер Целое Обязат. >0
Строка Сивольное до 50 символов Обязат. -
Атрибуты описываются в виде следующей таблицы:
Имя класса объекта Имя атрибута Описание атрибута Тип, длина Опционал. UID Логич. огр.
Орг-ция Код Уникал. Идентификатор орг-ции Номер - + -
Наим Наим. Организации строка - - -
Выбор СУБД: Этот этап является необязательным. В общем случае этап достаточно сложный и длительный, т.к. раньше ПО представлены сотни СУБД по несколько десятков различных характеристик. Характеристики СУБД принято объединять в такие группы, как общие характеристики, технич. Характеристики, поддержка транзакций, поддержка языка SQL., средства генерации отчетов и запросов. В группу общих характеристик входят поддерживаемая модель данных, кол-во пользователей, стоимость, фирма произ-теля. К технич. Относятся: ОС, требования к ресурсам, max число таблиц в БД, max число записей в таблицу…На 1-ом этапе анализируется наиболее важные для заказчика характеристики СУБД и перечень СУБД сужается до 2-5 СУБД. Эти СУБД анализируются детально
Процесс проектирования начинается с разработки высокоуровневой модели БД (сверху-вниз) и содержит следующие этапы: системный анализ ПО ----> инфологическое проектирование ----> выбор СУБД ----> даталогическое проектирование ----> проектирование внутреннего уровня БД .
Системный анализ предметной области: Результатом выполнения этого этапа является описание внешнего уровня БД. Это описание может быть представлено в формализованном виде, т.е. в идее диаграмм, таблиц и схем. Существует несколько способов анализа предметной области: беседы с работником предприятия; изучение документооборота; наблюдение за работой предприятия; фотография рабочего дня каждого специалиста.
Существует 2 подхода к анализу предметной области: функциональный и предметный. В 1-ом случае заранее известны функции, подлежащие автоматизации, поэтому в проект БД включаются только те классы объектов, которые необходимы для реализации этих функций. Проект БД получается достаточно простой, но этот проект не может учесть будущих информационных запросов пользователей. В предметном подходе в проект БД включаются все классы объектов, характерные для данной предметной области. Проект получается большим, но его структура в состоянии обеспечить реализацию новых запросов пользователей.
В общем случае этап анализа предметной области заканчивается формированием технического задания на разработку АИС. Этот этап является самым важным и занимает бОльшую часть времени. Ошибки на этом этапе стоят очень дорого.
Техническое задание содержит следующие пункты:
1) обоснование необходимости разработки АИС;
2) описание организационной структуры предприятия и информационных потоков;
3) описание входных и выходных документов;
4) описание выявленных классов объектов предметной области и связи между ними;
5) перечень пользователей и прав доступа к БД.
1.1. В этом пункте осуществляется расчет экономического эффекта от внедрения проектируемой АИС, анализ существующих программных средств, делается вывод о целесообразности разработки АИС.
2.1. В этом пункте представляется структура предприятия, которая отражает подчиненность структурных единиц друг к другу. Информационные потоки – это совокупность документов, передаваемых из одного подразделения в другое (внутренние потоки). Внешние потоки связывают предприятия с внешней средой (банками, министерствами…). Информационные потоки служат для определения задач, подлежащих автоматизации. Совокупность этих задач определяет функциональный состав АИС (для ВУЗа это: учет абитуриентов, деканат, отдел кадров).
Задачи подразделяются на отдельные функции. Перечень этих функций удобно представлять в виде иерархии. Так, например, задача деканат состоит из следующих ф-ций: соединение с БД, учет результатов рубежного контроля, учет результатов сессии, формирование документов. Функции одной задачи используют одни и те же данные. Функции могут подразделяться на более мелкие функции.
3.1. При анализе информационных потоков для каждой задачи определяется перечень и состав входных и выходных документов. Для каждого документа описывается его название, структура, периодичность формирования входных документов, определяется лицо, ответственное за тот или иной документ. Входные документы используются для ввода данных в БД (через инет, по каналу связи и т.д.). Выходные документы формируются на основе БД.
4.1. Класс объектов называют также сущность. Это значимое для предприятия понятие. Класс объектов обладает несколькими свойствами (атрибутами). Совокупность свойств характеризует класс объектов. Каждому классу объектов присваивается уникальное имя: существительное в ед.ч., И.п. При выявлении информационных потоков каждому документу соответствует несколько классов объектов. Каждый класс объектов должен иметь несколько свойств. Если класс объектов обладает одним свойством, то возможно это не класс, а свойство.
Между классами объектов существуют различные связи. Каждая связь обладает такими характеристиками, как опциональность и мощность. Свойство опциональности показывает, обязательна связь или нет. В обязательной связи участвуют объекты данного класса. Мощность определяет число экземпляров сущности, участвующих в связи. Различают связи: 1:1, 1:М, М:1, М:М.
Опр: между классами объектов А и В имеет место связь 1:1, если каждому объекту класса А соответствует 0 или 1 объект класса В.
Опр: между классами объектов А и В имеет место связь 1:М, если каждому объекту класса А соответствует 0, 1 или несколько объектов класса В, но каждому объекту класса В, соответствует 0 или 1 класса А.
Опр: между классами объектов А и В имеет место связь М:М, если в каждой момент времени сметы ограничения на количества объектов, участвующих в связи. Примером связи 1:1 могут служить такие классы объектов как: страна и президент. Это верно только для одного момента времени. Примером связи 1:М могут служить, как: город и улица. Примером связи М:М могут быть такие классы объектов, как: студент и специальность.
На этом этапе определяется пользователи конечные, и право их доступа и типичным объектом БД. Пользователь может иметь право на чтение, удаление, добавление данных. Кроме того, можно разграничить доступ разных пользователей к полям одной таблицы.
Документирование ER-диаграммы:
Полученную модель следует описать (задокументировать), при этом описываются: классы объектов, связи, атрибуты, домены атрибутов. Классы объектов описываются след. таблицами:
Имя класса объекта Описание Особенности использования
Организация Сведения о местах работы показывает 1С В каждой орг-ции должны работать несколько польз-лей
Связи описываются в 2-х направлениях в виде след таблицы:
Имя класса объекта Имя связи Имя класса объекта 2 Опциональность Мощность
Орг-ция Имеет в штате Пользователь д/б 1:М
Пользователь Работает Орг-ция м/б М:1
Домен – область допустимых значений одного или нескольких атрибутов. Домен БД реализуется с помощью пользовательского типа, присущего, как правило, нескольким атрибутам:
Имя домена Тип, длина Опциональность Логич. ограничение
Номер Целое Обязат. >0
Строка Сивольное до 50 символов Обязат. -
Атрибуты описываются в виде следующей таблицы:
Имя класса объекта Имя атрибута Описание атрибута Тип, длина Опционал. UID Логич. огр.
Орг-ция Код Уникал. Идентификатор орг-ции Номер - + -
Наим Наим. Организации строка - - -
Выбор СУБД: Этот этап является необязательным. В общем случае этап достаточно сложный и длительный, т.к. раньше ПО представлены сотни СУБД по несколько десятков различных характеристик. Характеристики СУБД принято объединять в такие группы, как общие характеристики, технич. Характеристики, поддержка транзакций, поддержка языка SQL., средства генерации отчетов и запросов. В группу общих характеристик входят поддерживаемая модель данных, кол-во пользователей, стоимость, фирма произ-теля. К технич. Относятся: ОС, требования к ресурсам, max число таблиц в БД, max число записей в таблицу…На 1-ом этапе анализируется наиболее важные для заказчика характеристики СУБД и перечень СУБД сужается до 2-5 СУБД. Эти СУБД анализируются детально