Geum.ru

Конспект лекций

Вид материалаКонспект
2.ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ 2.1.Цели и задачи проектирования
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   30

2.ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ

2.1.Цели и задачи проектирования


Жизненный цикл любой информационной системы (ИС) можно разбить на три основные стадии [1]:
  • анализ и проектирование;
  • программная реализация;
  • эксплуатация.

На стадии проектирования ИС проектировщик должен проделать следующую работу:
  1. Обследовать предметную область автоматизации.
  2. Определить объекты и перечень их атрибутов, для каждого объекта выделить первичные ключи и провести нормализацию.
  3. Установить все связи между объектами. Начертить схему проекта со всеми объектами и связями.
  4. Выработать технологию обслуживания ИС, т.е. определить порядок сбора, хранения данных в БД частоту и форматы ввода-вывода данных, правила работы всех групп пользователей.
  5. Выбрать компьютер и инструментальные средства (конкретную СУБД) для реализации.
  6. Проверить корректность проекта. Проект должен адекватно, на требуемом уровне детальности, отображать предметную область.

На стадии программной реализации необходимо выполнить следующие пункты:
  1. Описать средствами СУБД и ввести в ЭВМ схемы всех отношений.
  2. Разработать интерфейсы пользователей с БД. Сюда входят разработка экранных форм для ввода и отображения данных, удобных экранных способов обращения и доступа к данным в БД, порядка ввода и обновления данных; определение размеров и состава порций одновременно отображаемых на экране данных, порядка их размещения. Каждая картинка на экране должна обеспечивать максимальную информативность и удобство восприятия, создавать привычную для пользователя среду.
  3. Разработать программное обеспечение ИС для всех приложений.
  4. Отладить ИС.
  5. Провести тестирование системы и скорректировать техноло­гию ее обслуживания.
  6. Составить необходимые инструкции по системе и обучить пользователей.

Стадия эксплуатации начинается с наполнения системы реальными данными, после чего происходит непосредственное использование ИС, поддержание ее функционирования.

Проектирование баз данных представляет собой трудоемкий, длительный и во многих случаях не формализуемый процесс.

Основной целью процесса проектирования является обеспечение пользователей точными и полными данными, необходимыми для выполнения поставленных задач, а также обеспечение эффективности функционирования, т.е. требований ко времени реакции системы на запросы пользователей и обновления БД.

Кроме этого, при проектировании БД необходимо обеспечить:
  • защиту данных от разрушений при сбоях оборудования, от некорректных обновлений и. если необходимо, от несанкционированного доступа:
  • выполнение ограничений на конфигурацию вычислительной системы, в первую очередь на ресурсы памяти:
  • простоту и удобство эксплуатации информационной системы:
  • гибкость, т.е. возможность развития и последующей адаптации системы к изменениям в предметной области и к новым потребностям пользователей [6].

Объединение программного обеспечения СУБД, реализованной БД, операционной системы и аппаратных средств в одну систему для информационного обслуживания пользователей известно под названием система баз данных. Хотя технология применения СУБД, операционных систем и прикладных программ достаточно известна, главная проблема, стоящая перед проектировщиком базы данных, заключается не в том, чтобы использовать конкретную технологию, а в том, как использовать се наиболее эффективно. Эта проблема может быть сформулирована в виде нескольких вопросов:
  1. Что представляют собой требования пользователей, и в какой форме они могут быть выражены?
  2. Как эти требования могут быть преобразованы в эффективную структуру базы данных?
  3. Как часто и каким образом структура БД должна перестра­иваться в соответствии с новыми или изменяющимися требованиями?

Процесс разработки структуры БД в соответствии с требованиями пользователей называется проектированием БД.

Проектирование БД состоит, по крайней мере, из двух этапов:
  • проектирования логической структуры БД, которая поддерживается СУБД;
  • выбора физической структуры, которая включает представление данных или кодирование, методы доступа и физическое группирование (кластеризацию) данных.

При проектировании БД можно воспользоваться широко применяемыми методами проектирования программного обеспечения. В частности, полностью применимо к структурам БД нисходящее проектирование с последовательными итерациями. На начальной стадии концептуальная модель, представляющая элементы данных и взаимосвязи предметной области, последовательно преобразуется в СУБД - ориентированную структуру БД. Процесс проектирования хорошо структурирован, так как каждый его этап завершается четко определенным результатом, а также потому, что допускает итеративное повторение предыдущих этапов в случае, если полученный результат не соответствует требованиям пользователей или системным ограничениям либо если накладываются дополнительные требования. В общем случае это позволяет проектировщику пересматривать свои проектные решения с любого предыдущего этапа.

Когда появились первые приложения, использующие БД, они были сравнительно простыми, а БД - небольшими. Поэтому проектировщики в первую очередь имели дело с оптимизацией некоторых физических параметров БД (например, размер блока или метода доступа). В настоящее время приложения БД стали намного шире и сложнее, причем несколько различных приложении могут использовать одну и ту же интегрированную БД.

В этих новых условиях проектирование БД, поддерживающей все приложения, становится весьма сложной задачей.

Рассмотрим подробнее основные этапы проектирования.