Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...
Средства автоматизации проектирования баз данных

Средства автоматизации проектирования баз данных

План

1. CASE-технологии.

2. RAD-технологии и компонентно-ориентированные технологии

CASE-технологии

Проблемы автоматизации проектирования информационных систем вызвали необходимость в программно-технологических средствах специального класса - CASE-средствах (Computer Aided Software Engineering). CASE-технология представляет собой совокупность методов проектирования программного обеспечения, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех стадиях разработки и сопровождения программного обеспечения и разрабатывать применения согласно информационных потребностей пользователей.

Методология CASE-технологий основывается на нисходящем подходе к проектированию и позволяет следить за всеми этапами жизненного цикла информационной системы или ее отдельных задач. Сущность нисходящего подхода к проектированию состоит в том, что

при реализации системы ее характеристики конкретизируются все больше и больше.

Преимущества от применения CASE-технологий при проектировании информационных систем заключаются в следующем:

- ускоряется и облегчается процесс разработки, повышается качество разрабатываемых информационных систем;

- появляется возможность переноса приложений из среды одной СУБД в другую за счет преобразования концептуальной модели на физическую и наоборот;

- появляется возможность проведения более совершенного моделирования системы на начальных этапах разработки.

В табл. 9.1 приведены, сравнение качественных изменений процесса разработки информационной системы при переходе к использованию CASE-средств.

Одним из направлений применения CASE-средств является информационное проектирование, которое реализует методики проектирования БД. Кроме того CASE-средства обеспечивают проектирование приложений.

Инструментальные CASE-средства состоят из следующих компонентов:

- графические засоби, которые предназначены для разработки структурных диаграмм;

- блоки дизайна и создания отчетов для разработки информационных форматов ввода / вывода и интерфейсов;

- интегрированный архив (репозиторий) для хранения данных проекта системы со словарем данных;

- генератор программной документации;

- средства для обеспечения полностью автоматизированной проверки непротиворечивости системы, ее синтаксиса и полноты.

В базе данных CASE-системы хранятся данные, которые относятся к разным этапам жизненного цикла разработки программного обеспечения: планирования, сбора и анализа требований, проектирования, реализации, тестирования, сопровождения и документирования.

В среде разработки CASE проектировщики БД и приложений используют CASE-инструментарий для хранения описания схемы БД, элементов данных, прикладных процессов, экранов, отчетов и других данных, которые связаны с процессом разработки. CASE-инструментарий интегрирует всю информацию разработки системы в едином репозитории, администратор БД может проверять на непротиворечивость и точность, и в случае необходимости, выполнять исправления.

Репозиторий - применение БД, которое обеспечивает хранение и обработку данных и метаданных, а также их представления по запросам. Репозитории могут поддерживать различные представления данных и метаданных, хранящихся множество их версий, отражать эволюцию структуры данных и метаданных.

Метаданные - данные о данных, которые описывают их состав и структуру, формат представления, методы доступа и необходимые для этого полномочия пользователей, место хранения, семантику данных и т.д.

Метаданные выполняют следующие функции:

- описывают свойства информационной системы, ее механизмы и информационные ресурсы в CASE- средах;

- используются для обмена сведениями между различными инструментами CASE и / или приложениями информационной системы;

- являются источниками сведений о свойствах и содержание информационных ресурсов для механизмов управления данными в информаийних системах;

- обеспечивают механизмы интеграции информационных ресурсов из различных источников сведениям о свойствах этих ресурсов;

- является источником информации, необходимой для перестройки информационных систем;

- обеспечивают представление сведений о системе, ее ресурсы для различных приложений и пользователей.

Кроме того CASE-инструментарий расширяет и улучшает качество взаимодействия между администратором БД, приложениями программистами и пользователями. Администратор БД с помощью CASE-инструментария может проверять схемы данных для приложений, следить за выполнением условий о наименовании, дублирование элементов данных, проверять использование правил для элементов данных. CASE-средства позволяют каскадно передавать поправки по всей инфраструктуре применения, что значительно упрощает работу по внедрению системы БД.

Среди инструментальных CASE-систем различают интегрированные комплексы инструментальных средств для автоматизации всех этапов жизненного цикла информационной системы (Workbench) и специализированные инструментальные средства для выполнения отдельных функций (Tools).

Современные CASE-системы является или структурными или объектно ориентированными.

В структурном подходе к анализу и проектированию применяются следующие виды моделей:

- DFD (Data Flow Diagrams) - диаграммы потоков данных;

- SADT (Structured Analysis and Design Technique - метод структурного анализа и проектирования) - модели и соответствующие функциональные диаграммы;

- ERD (Entity-Relationships Diagrams) - диаграммы "суть- связь".

Диаграммы потоков данных является основным средством моделирования функциональных требований к системе, проектируется. Эти требования представляются в виде иерархии функциональных компонентов, которые связаны потоками данных (рис.9.1).

Спецификация процессов представляется в виде текстового описания, схем алгоритмов, псевдокод и т.д. Словарь терминов представляет собой краткое описание основных понятий, используемых при создании спецификации.Диаграмма переходов состояний демонстрирует поведение разрабатываемой. Моделирование данных выполняется с помощью ER-диаграмм. Главная цель такого представления - продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить связи между этими процессами.

Функциональные модели SADT предназначены для описания функциональной структуры системы проектируемого.

Кроме DFD для функционального структурного и потокового моделирования применяются методики IDEF0 и IDEF3.

Среди объектно-ориентированных моделей наиболее известны модели построены с помощью языка моделирования UML (Unified Modeling Language - унифицированный язык моделирования). Словарь UML образуют предметы, отношение, диаграммы. Предметы различают структурные, поведения, группируя и объясняющие. Отношение существуют следующих видов: зависимости, ассоциации, обобщения и реализации. Проект информационной системы, который создается с помощью UML состоит из диаграмм: прецедентов использования, классов, сословий, активности, следования, сотрудничества, компонентов, размещение.

Основными компонентами объектно-ориентированной CASE- системы являются:

- репозиторий, который представляет объектно-ориентированную БД;

- графический интерфейс пользователя;

- средства просмотра проекта, которые позволяют перемещаться по элементам проекта, в том числе по иерархии классов и подсистем, переключение между видами диаграмм;

- средства контроля проекта;

- средства сбора статистики;

- генератор документов, который позволяет формировать тексты выходных документов на основе информации из репозитория.

Объектный подход одновременно является и структурным, поскольку удовлетворяет основным его критериям (разбиение на черный ящик, иерархия, графическая нотация). Он также использует диаграммы потоков данных, диаграммы "сущность-связь", диаграммы переходов состояний.

Средства моделирования данных интегрируются с другими моделями проектирования (диаграммы потоков данных, объектно-ориентированное модевание и т.д.) на основе расширенных возможностей репозиториев, а также принципов и сред интеграции CASE.

RAD-технологии и компонентно-ориентированные технологии

Для ускорения разработки приложений используются RAD-технологии. Главными чертами RAD (Rapid Application Development, среды быстрой разработки приложений) являются:

- наличие объектно-ориентированного языка программирования;

- визуальные средства разработки;

- поддержка стандартных протоколов обмена данными между приложениями, что позволяет разрабатывать многоуровневые приложения, не зависящие от источника данных.

Эта технология ориентирована на максимально быстрое получение первых версий программного продукта разрабатываемой системы. В случае такого подхода систему разделяют на подсистемы, которые являются слабо связанными по данным и функциям и точно определяют интерфейсы между различными частями.

Процесс разработки делится на следующие этапы: анализ и планирование требований пользователей, проектирование, реализация и внедрение.

На этапе анализа и проектирования формулируются наиболее приоритетные требования, ограничивает размер проекта. На этапе проектирования применяются CASE-средства. На этапе реализации выполняется итеративная построение реальной системы. Для контроля за выполнением требований к системе привлекаются пользователи.

Компонентно-ориентированные технологии основаны на использовании предварительно разработанных готовых программных компонентов. Здесь широко применяются библиотеки классов. Включение готового модуля в систему выполняется с помощью его интерфейса. Спецификации, которые определяют интерфейс, отделенные от модуля, а внутренние детали скрыты от пользователя. Компоненты поставляются в скомпилированном виде. Обращение к модулю возможно только через его интерфейс.

Пользователь обращается с запросом на выполнение некоторой процедуры. Запрос отправляется посреднику. В посредника является предварительно сформирован каталог (реестр или репозиторий) интерфейсов процедур с указателем накомпоненты-исполнители. После выполнения процедуры полученные результаты возвращаются пользователю.

К наиболее известным компонентно-ориентированных технологий относятся: CORBA, COM (DCOM), JavaBeans. В качестве языка интерфейса в технологиях CORBA и DCOM используется язык IDL (Interface Definition Language). Все объекты сгруппированы в классы, каждый класс имеет свой идентификатор, каждый интерфейс класса имеет также свой идентификатор. Классы объектов реализуются в определенной среде. Компоненты системной среды объединены в несколько сценариев (потоков процедур или маршрутов), в которых выделяются точки входа для вставки специфических пользовательских фрагментов и расширений. Существует возможность не только вставлять новые фрагменты, но и заменять исходные компоненты в потоках процедур с сохранением интерфейса.

Литература

1. Гайдамакин Н.А. Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных. Вводный курс. - М .: Гелиос АРВ, 2002. - 368 с.

2. Гайна А. Организация баз данных и знаний. Языка баз данных Конспект лекций.-К.: КНУСА, 2002. - 64 с.

3. Гайна Г.А., Попович Н.Л. Организация баз данных и знаний. Организация реляционных баз данных: Конспект лекций. - М.: КНУБА, 2000. - 76 с.

4. Гарсиа-Молина Г., Ульман Д., Уидом Д. Системы баз данных. М .: Издательский дом "Вильямс", 2003. - 1088 с.

5. Григорьев Ю.А., Ревунков Г.И. Банки данных. М .: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2002. - 320 с.

6. Грофф Дж. Вайнберг П. Энциклопедия SQL. - СПб .: Питер, 2003. - 896 с.

7. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных. - М .: Диалектика, 1998. - 784 с.

8. Дыгой С.М. Проектирование и внедрение баз данных. М .: Финансы и статистика, 1995. - 208 с.

9. Карпова Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация. - СПб .: Питер, 2001. - 304 с.

10. Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных.- М .: Финансы и статистика, 2002. - 800 с.

11. Конноли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2003. - 1440 с.

12. Кренке Д. Теория и практика построения баз данных. - СПб.: Питер, 2003. - 800 с.

13. Малыхина М.П. Базы данных: основы, проектирование, использование. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 512 с.

14. Роб П., Коронел К. Системы баз данных: проектирование, реализация и управление. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 1040 с.

Загрузка...