Ответы по дисциплине Проектирование информационных систем (1088865), страница 8
Текст из файла (страница 8)
По сравнению с обычным (неупорядоченным) способом проектирования БД преимущества IDEF1X моделей заключается в том, что система сама отслеживает переносимость ключевых признаков к зависимым сущностям. Другой немаловажный момент- структура БД может быть экспортирована в формат внешних (« коммерческих» ) СУБД с архитектурой клиент-сервер без каких-либо доработок.
Логический и физический уровни проектирования
Логический уровень проектирования представляет собой детализацию элементов концептуальной схемы: описание характеристик элементов (атрибутов) и связей между элементами. Именно на этом уровне могут появиться новые сущности, и нам придется возвратиться к концептуальному уровню проектирования базы данных. Логический уровень проектирования уже весьма близок к схеме реляционной базы данных. Именно здесь мы должны определиться с первичными ключами, обозначить типы связи их имена и характеристики, определить ограничения, накладываемые на хранимые в базе данные.
На физическом уровне проектирования логическая модель данных преобразуется к реляционной базе данных конкретной СУБД. Происходит преобразование сущностей логической модели в конкретные таблицы, атрибуты сущностей в атрибуты (столбцы) таблицы, связи между сущностями в связи между таблицами, первичные ключи сущностей в первичные ключи таблиц. Кроме этого создаются индексы таблиц, а также реализуются ограничения целостности базы данных средствами конкретной СУБД. Заметим также, что возможно на данном этапе может потребоваться нормализация некоторых таблиц.
Объектно-ориентированный подход к проектированию ИС. Общая характеристика.
Принципиальное различие между структурным и объектно-ориентированным подходом заключается в способе декомпозиции системы. Объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию, при этом статическая структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами. Каждый объект системы обладает своим собственным поведением, моделирующим поведение объекта реального мира. Понятие "объект" впервые было использовано около 30 лет назад в технических средствах при попытках отойти от традиционной архитектуры фон Неймана и преодолеть барьер между высоким уровнем программных абстракций и низким уровнем абстрагирования на уровне компьютеров. С объектно-ориентированной архитектурой также тесно связаны объектно-ориентированные операционные системы. Однако наиболее значительный вклад в объектный подход был внесен объектными и объектно-ориентированными языками программирования: Simula, Smalltalk, C++, Object Pascal. На объектный подход оказали влияние также развивавшиеся достаточно независимо методы моделирования баз данных, в особенности подход "сущность-связь".
Концептуальной основой объектно-ориентированного подхода является объектная модель. Основными се элементами являются:
• абстрагирование (abstraction);
• инкапсуляция (encapsulation);
• модульность (modularity);
• иерархия (hierarchy).
Кроме основных имеются еще три дополнительных элемента, не являющихся в отличие от основных строго обязательными:
• типизация (typing)',
• параллелизм (concurrency)',
• устойчивость (persistence).
Абстрагирование — это выделение существенных характеристик некоторого объекта, которые отличают его от всех других видов объектов и, таким образом, четко определяют его концептуальные границы относительно дальнейшего рассмотрения и анализа. Абстрагирование концентрирует внимание на внешних особенностях объекта и позволяет отделить самые существенные особенности его поведения от деталей их реализации. Выбор правильного набора абстракций для заданной предметной области представляет собой главную задачу объектно-ориентированного проектирования.
Инкапсуляция — это процесс отделения друг от друга отдельных элементов объекта, определяющих его устройство и поведение. Инкапсуляция служит для того, чтобы изолировать интерфейс объекта, отражающий его внешнее поведение, от внутренней реализации объекта. Объектный подход предполагает, что собственные ресурсы, которыми могут манипулировать только методы самого класса, скрыты от внешней среды. Абстрагирование и инкапсуляция являются взаимодополняющими операциями: абстрагирование фокусирует внимание на внешних особенностях объекта, а инкапсуляция (или, иначе, ограничение доступа) не позволяет объектам-пользователям различать внутреннее устройство объекта.
Объектно-ориентированный подход
Модульность — это свойство системы, связанное с возможностью ее декомпозиции на ряд внутренне связных, но слабо связанных между собой модулей. Инкапсуляция и модульность создают барьеры между абстракциями.
Иерархия — это ранжированная или упорядоченная система абстракций, расположение их по уровням. Основными видами иерархических структур применительно к сложным системам являются структура классов (иерархия по номенклатуре) и структура объектов (иерархия по составу). Примерами иерархии классов являются простое и множественное наследование (один класс использует структурную или функциональную часть соответственно одного или нескольких других классов), а иерархии объектов - агрегация.
Типизация — это ограничение, накладываемое на класс объектов и препятствующее взаимозаменяемости различных классов (или сильно сужающее ее возможность). Типизация позволяет защититься от использования объектов одного класса вместо другого или по крайней мере управлять таким использованием.
Параллелизм — свойство объектов находиться в активном или пассивном состоянии и различать активные и пассивные объекты между собой.
Устойчивость — свойство объекта существовать но времени (вне зависимости от процесса, породившего данный объект) и/или в пространстве (при перемещении объекта из адресного пространства, в котором он был создан).
Основные понятия объектно-ориентированного подхода - объект и класс.
Объект определяется как осязаемая реальность (tangible entity) — предмет или явление, имеющие четко определяемое поведение. Объект обладает состоянием, поведением и индивидуальностью; структура и поведение схожих объектов определяют общий для них класс. Термины "экземпляр класса" и "объект'' являются эквивалентными. Состояние объекта характеризуется перечнем всех возможных (статических) свойств данного объекта и текущими значениями (динамическими) каждого из этих свойств. Поведение характеризует воздействие объекта на другие объекты и наоборот относительно изменения состояния этих объектов и передачи сообщений. Иначе говоря, поведение объекта полностью определяется его действиями. Индивидуальность — это свойства объекта, отличающие его от всех других объектов.
Определенное воздействие одного объекта на другой с целью вызвать соответствующую реакцию называется операцией. Как правило, в объектных и объектно-ориентированных языках операции, выполняемые над данным объектом, называются методами и являются составной частью определения класса.
Класс — это множество объектов, связанных общностью структуры и поведения. Любой объект является экземпляром класса. Определение классов и объектов — одна из самых сложных задач объектно-ориентированного проектирования.
Следующую группу важных понятий объектного подхода составляют наследование и полиморфизм. Понятие полиморфизма может быть интерпретировано как способность класса принадлежать более чем одному типу. Наследование означает построение новых классов на основе существующих с возможностью добавления или переопределения данных и методов.
Объектно-ориентированная система изначально строится с учетом ее эволюции. Наследование и полиморфизм обеспечивают возможность определения новой функциональности классов с помощью создания производных классов — потомков базовых классов. Потомки наследуют характеристики родительских классов без изменения их первоначального описания и добавляют при необходимости собственные структуры данных и методы. Определение производных классов, при котором задаются только различия или уточнения, в огромной степени экономит время и усилия при производстве и использовании спецификаций и программного кода.
Важным качеством объектного подхода является согласованность моделей деятельности организации и моделей проектируемой системы от стадии формирования требований до стадии реализации. Требование согласованности моделей выполняется благодаря возможности применения абстрагирования, модульности, полиморфизма на всех стадиях разработки. Модели ранних стадий могут быть непосредственно подвергнуты сравнению с моделями реализации. По объектным моделям может быть прослежено отображение реальных сущностей моделируемой предметной области (организации) в объекты и классы информационной системы.
Объектная модель. Основные принципы построения.
Цель модели – описать объекты составляющие систему, а также выявить и указать зависимости между объектами.
Основными свойствами являются:
- Абстрагирование – выделение важных, существенных характеристик некоторого объекта, которые отличают его от остальных видов объектов и игнорирование менее важных объектов.
- Инкапсуляция – процесс отделения друг от друга отдельных элементов объекта определяющих его устройство и поведение.
- Модульность-декомпозиция системы. Которая позволяет снизить сложность разрабатываемой системы, а также выполнить независимую разработку отдельных модулей.
- Иерархия – упорядоченная система, задающая расположение объектов по уровням.
Понятие объекта, его свойства.
Объект – это абстракция реальной или воображаемой сущности с четко выраженными концептуальными границами, индивидуальностью (идентичностью), состоянием и поведением.
Объект обладает состоянием – перечень всех свойств объекта и текущего значения каждого из этих свойств.
Поведение – действие объекта и его реакция на запросы от других объектов. Поведение представляется с помощью набора сообщений воспринимаемого объекта.
Индивидуальность – свойство, которое отличает объект от остальных объектов.
Сравнительный анализ структурного и объектно-ориентированного подхода к проектированию ИС.
Принципиальное различие между структурным и объектно-ориентированным (ОО) подходом заключается в способе декомпозиции системы. ОО подход использует объектную декомпозицию, при этом статическая структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщений между объектами