Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

В подсхемах часто задается не только логическая структура час­ти базы данных с точки зрения конкретного пользователя (приложе­ния), но и

допустимые режимы обработки в рамках этой подсхемы, что служит дополнительным механизмом защиты информации от разрушения.

Использование аппарата подсхем облегчает работу пользователя, так как он должен знать структуру не всей базы данных, а только той ее части, которая имеет непосредственное к нему отношение.

В тех случаях, когда СУБД в явном виде не поддерживает подсхе­мы, перечисленные функции могут выполнять другие компоненты системы. Близким к понятию подсхемы является понятие view (взгляд), которое в настоящее время широко используется в англоязычной ли­тературе по реляционным СУБД.

Выше мы говорили о трех уровнях моделей, которые поддержи­ваются СУБД. Но для того чтобы спроектировать структуру базы дан­ных, необходима исходная информация о предметной области. Жела­тельно, чтобы эта информация была представлена в формализован­ном виде. Такое формализованное описание предметной области (ПО) будем называть инфологической (infological) моделью предметной области (ИЛМ) или концептуальной моделью (КМ)^. Информация, требуемая для проектирования БД, мало зависит от особенностей СУБД. Более того, для проектирования ИС с «небанковской» органи­зацией (но использующей структурированное представление данных) обычно требуется та же исходная информация. Поэтому концепту­альная схема представляет собой описание предметной области, вы­полненное без жесткой ориентации на используемые в дальнейшем программные и технические средства. Концептуальная схема должна отражать специфику предметной области, а не структуру БД. Иногда в концептуальную схему добавляют информацию, отображающую чисто языковые характеристики, такие, как наличие синонимов, дли­на реквизитов и др. Это, скорее всего, вызвано следующими основны­ми причинами:

1) нежеланием вводить еще один уровень моделей;

2) трудностью отделения языковых проблем от других, так как анализируемая предметная область обычно представлена в какой-либо знаковой системе и анализу обычно подвергается именно это пред­ставление, а не непосредственно сама ПО.

1.5.2. Взаимосвязь этапов проектирования БД

Начальным шагом проектирования ИС является построение инфологической модели предметной области. Предварительная инфологическая модель строится еще на предпроектной стадии и затем уточняется на более поздних стадиях проектирования. Затем на ее основе строится даталогическая модель. Физическая и внешняя мо­дели после этого могут строиться в любой последовательности по отношению друг к другу, в том числе и параллельно.

На рис. 1.22 показана взаимосвязь этапов проектирования БД. Как видно из рисунка, при проектировании БД возможен возврат на пре­дыдущие уровни. При этом возможны два типа возврата: первый обус­ловлен необходимостью пересмотра результата проектирования (на­пример, для улучшения полученных характеристик, обхода ограни­чений и т.п.), второй тип вызван потребностью уточнения предыдущей модели (как правило, инфологической) в целях получения дополни­тельной информации для проектирования или при выявлении проти­воречий в модели.

На рис. 1.23 и 1.24 изображены укрупненные технологические сети проектирования для этапов даталогического и физического проектирования^. Как видно из этих рисунков, результат предыдущего этапа проектирования используется на входе следующего этапа.

Рис. 1.22. Взаимосвязь этапов проектирования

Рис. 1.23. Технологическая сеть проектирования для этапа даталогического проектирования:

Д₁ - документация по СУБД; Д₂ - документация по средствам проектирования; U₁ - набор допустимых даталогических конструкций; U₂ - операторы ЯМД; U₃ - ограничения, налагаемые СУБД на ДЛМ;

U₄ - возможности физической организации данных; П - перечень хранимых показателей;

S_i- выбранное средство проектирования; ФП - физическое проектирование

Рис. 1.24. Технологическая сеть проектирования для этапа физического

проектирования: U₅ - возможности физической организации данных;

О_т - ограничения на используемые технические средства;

О_п - ограничения со стороны пользователей (процессов);

ФМ - физическая модель

1.5.3. Факторы влияния на проектирование БД

Как было отмечено выше, на стадии инфологического моделиро­вания должна быть собрана и представлена в надлежащем виде вся информация, необходимая и достаточная для дальнейшего проекти­рования БД. Для того чтобы было понятно, какая информация долж­на фиксироваться при описании предметной области, перечислим основные факторы, оказывающие влияние на проектирование струк­туры БД:

1. Специфика предметной области:

• особенности отображаемых объектов, характер связи между объектами предметной области;

• «размер» системы (объем хранимых данных).

2. Особенности требуемой обработки информации:

• характеристика запросов (критерий поиска, частота запроса; со­став реквизитов, выдаваемых в ответ, упорядоченность ответа, час­тота совместного использования реквизитов и т.п.);

• требования к защите информации;

• ограничения по времени реакции системы на каждый из запро­сов, что, в свою очередь, определяется несколькими факторами, та­кими, как режим выполнения запроса (интерактивный, пакетный, в реальном масштабе времени), статус запроса и др.

3. Характеристика пользователей системы:

• важность (статус), приоритеты;

• число пользователей;

• распределение функций между пользователями, степень пере­сечения информационных потребностей пользователей;

• приоритеты пользователей в оценке значимости факторов, вли­яющих на проектирование БД;

• технология обработки данных;

• возможность/необходимость работы в распределенной среде, в том числе необходимость поддерживать связь с мобильными компь­ютерами;

• доступные технологии обработки данных.

4. Состояние существующей системы обработки информации:

• наличие автоматизированной системы обработки информации;

• объем имеющихся наработок;

• наличие технических и программных средств, их состояние;

• соотношение объемов существующей и новой частей проекти­руемой системы;

• затраты для перевода имеющейся системы на новую основу.

5. Возможности, предоставляемые используемыми (выбранными для реализации проекта) техническими и программными средствами:

• поддерживаемые структуры данных;

• ограничения, накладываемые программным обеспечением;

• ограничения по объему памяти;

• быстродействие технических средств;

• производительность программного обеспечения;

• особенности языков манипулирования данными.

6. Трудоемкость проектирования.

7. Финансовые возможности.

8. Квалификация кадров:

• разработчиков;

• пользователей.

9. Используемые методики проектирования:

• наличие средств автоматизации проектирования;

• используемый алгоритм проектирования.

10. Субъективные факторы:

• мода;

• привычки и предпочтения.

Более подробно влияние некоторых из перечисленных выше фак­торов будет рассмотрено далее, по мере изложения вопросов проек­тирования БД.

На это следует обратить внимание

• Банк данных — это сложная человеко-машинная система, удов­летворяющая определенным принципам.

• Наблюдается большое разнообразие как отдельных компонен­тов БнД, так и целостных решений на их основе. Необходимо выб­рать решения, подходящие в каждой конкретной ситуации.

• СУБД включают средства, ориентированные на разные катего­рии пользователей — начиная с конечного пользователя и кончая ад­министратором БнД.

• Следует опасаться как ложного упрощенчества при создании БнД, так и необоснованного страха перед сложностью встающих про­блем.

• Проектирование БнД включает в себя ряд взаимосвязанных эта­пов. Важно понять значимость каждого из этапов проектирования. Особое внимание следует обратить на этапы моделирования предмет­ной области и проектирования структуры БД, так как эти этапы ока­зывают наибольшее влияние на качество проекта в целом, а стоимость исправления ошибок, допущенных на этих этапах, особенно велика.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение банка данных.

2. Назовите основные преимущества банков данных.

3. Назовите основные недостатки банков данных.

4. Каковы предпосылки создания БнД?

5. Какие требования предъявляются к банкам данных?

6. Какие компоненты включаются в состав банка данных?

7. Что называется системой управления базой данных?

8. Что называется базой данных?

9. Дайте классификацию языковых средств СУБД.

10. Какие поколения языковых средств вы знаете? Дайте краткую ха­рактеристику языковым средствам каждого из поколений.

11. Назовите принципы, по которым построены языки 4-го поколения.

12. Перечислите компоненты языка 4-го поколения.

13. Приведите примеры процедурных и непроцедурных языков. В чем основные отличия между языками этих классов?

14. Какие поколения СУБД вы знаете? Дайте краткую характеристи­ку СУБД каждого из поколений.

15. Назовите основные отличительные особенности банков данных.

16. Какие технические средства необходимы для реализации банка данных?

17. Какие типы ЭВМ чаще всего используются для реализации бан­ков данных?

18. Перечислите основные признаки классификации банков данных.

19. В чем разница между системами со структурированными и не­структурированными базами данных?

20. Охарактеризуйте основные классы СУБД.

21. Какие факторы влияют на выбор СУБД?

22. СУБД, каких классов являются в настоящее время наиболее рас­пространенными?

23. Какие основные тенденции развития СУБД наблюдаются в насто­ящее время?

24. Сравните системы типа OLTP и OLAP.

25. Перечислите основные отличия корпоративных и настольных СУБД.

26. Сравните локальные, интегрированные и распределенные БД.

27. Перечислите этапы проектирования баз данных.

28. Что называется схемой, подсхемой и внешней схемой?

29. Какую роль выполняет подсхема? Какие преимущества дает ее использование?

30. Что называется словарем данных, репозиторием?

31. Охарактеризуйте взаимодействие компонентов БнД при работе с системой.

32. Что называется инфологической моделью?

33. Является ли инфологическое моделирование этапом, присущим только проектированию баз данных?

34. Какая информация является исходной для построения концепту­альной модели?

35. Кто должен создавать концептуальную модель и почему?

Характеристики

Список файлов книги