Инфологическое проектирование

 

При проектировании БД различают два аспекта: инфологический и да

талогический, которые относятся соответственно к понятиям информация

(information-англ.) и данные (data-англ.), (l ogos-греч. – наука)..

Инфологический аспект подразумевает семантическое, смысловое описание ПрО на естественном языке или языке, приближённом к естественному, этап инфологического проектирования не связан ни с компьютером, ни с СУБД, которая будет управлять будущей БД.

Даталогический аспект подразумевает установление логических связей между объектами и другими элементами ПрО, описанными на инфологическом этапе и предназначен для построения логической модели ПрО, которая поддерживается СУБД., уже выбранной по итогам инфологического проектирования.

К инфологическому проектированию БД переходят после полного сбора информации и формализации требований к будущей БД Инфологический этап разбивается на два периода:

• концептуальное проектирование;

• проектирование реализации.

Концептуальное проектирование служит для создания концептуальной схемы базы данных. Спецификации (т.е. характеристики всех объектных множеств и атрибутов ПрО) разрабатываются в той степени, которая требуется для перехода к реализации. На этом этапе создаются подробные модели пользовательских представлений данных; затем они ин­тегрируются в общую концептуальную модель, содержащую все данные, которые будет содержать БД.

В создании БДкак информационной модели ПрОвыделяют:

• объектную (предметную) систему, представляющую фрагмент реального мира;

• информационную систему, описывающую эту объектную систему;

• даталогическую систему, представляющую информационную систему с помощью данных.

Методология моделирования данных, представляющая компьютер­ное отображение взаимосвязанных категорий реального мира в виде «объек­тов», обладающих определенными «удостоверениями личности» и атрибу­тами, может быть названа объектно-ориентированной..

Инфологический аспект связан со смысловым, семантическим содержанием данных, независимо от их представления в ЭВМ. По этой причи­не рассматриваемую методологию также можно назвать семантической.

Семантическое моделирование данных возникло с целью повышения эффективности и точности проектирования баз данных. Методы семантического моделирования оказались применимы ко многим пользовательским проблемам и легко преобразуемы в сетевые, иерархические и ре­ляционные модели. С начала семидесятых годов было предложено несколько концептуальных, семантических

моделей дан ных, которые подходили к проблеме моделирования данных для проектирования БД с различных точек зрения. Наиболее популярной семантической моделью стала модель, предложенная П. Ченом.

Семантическое моделирование данных, в первую очередь, уделяет внимание структуре данных, а объектно-ориентированный подход главным образом ориентирован поведение объектов данных и способы манипуляции данными, которые можно описать каким-либо языком (в виде запросов, вычислений, обновления данных). Структура данных при этом рассматривается во вторую очередь.

Сближение этих двух областей произошло, когда исследователи начали применять понятия объектно-ориентированных языков к семантическим структурам данных. В результате появилось понятие объектно-ориентированной базы данных. На этом стыке дисциплин преобладает объектно-ориентированная терминология, поэтому здесь говорится об объектах, а не о сущностях, как это принято в семантической терминологии. Кроме того, объектно-ориентированные языки вы

деляют несколько понятий, отсутствующих в исходной модели П.Чена: «удостоверение личности» объекта, иерархия надобъектов и подобъектов, наследование. Таким образом, здесь используется методология, скомбинированная из модели Чена (модель сущность-связь: Ж-модель) и понятий объектно-ориентирован-ного моделирования. Модель Чена формирует базис концептуальной модели данных, а объектно-ориентированное моделирование вносит некоторые существенные усовершенствования. Такая модель называется концептуальной моделью данных.

В построении концептуальной модели данных выделяют ряд этапов.

1. Выделение локальных представлений, соответствующих обычно относительно независимым данным. Каждое такое представление проектируется как подзадача. Например, приложение "Бухучет'' может содержать подзадачи:

- основные фонды;

- малоценные и быстро изнашивающиеся предметы;

- зарплата;

- главная книга;

- баланс.

2. Формулирование объектов, описывающих локальную предметную

область проектируемой БД, и описание атрибутов, составляющих струк

туру каждого объекта.

3. Выделение ключевых атрибутов.

4. Спецификация связей между объектами. Удаление избыточных связей.

Проверка действительной необходимости связи выполняется объединением объектов попарно и организацией запросов, ответы на которые можно получить, только оперируя информацией об обоих объектах.

5. Анализ и добавление неключевых атрибутов.

6. Объединение локальных представлений.

Построение концептуальной модели данных производится на основе анализа описания ПрО на естественном языке, сделанного конечным пользователем. Проводить такой анализ достаточно сложно, однако существует целый ряд рекомендаций, предложенных П. Ченом, который позволяет регламентировать и упорядочить процесс построения модели.

Главными элементами концептуальной модели данных являются объекты и связи. Объекты часто представляют в виде существительных, а связи - в виде глаголов.

Проектирование реализации. После получения концептуальной модели БД переходят к этапу проектирования реализации, в результате которого создается СУБД-ориентированная модель БД. На этом этапе для концептуальной модели выбирается подходящая модель данных (иерархическая, сетевая или

реляционная) и конкретная СУБД, поддерживающая данную модель данных, средствами которой БДбудет реализована. Затем подробная концептуальная модель превращается в проект реализации базы данных; создается словарь данных, БД наполняется данными, создаются прикладные программы и обучаются пользователи.

На этом шаге создаются следующие документы:

- набор подсхем,

- спецификации для физического проектирования приложений;

- руководства по разработке программ (интерфейсы с пользователем и межпрограммные интерфейсы);

- руководства по сопровождению БД.