ФГОУ ВПО «АКАДЕМИЯ БЮДЖЕТА И КАЗНАЧЕЙСТВА МИНИСТЕРСТВА ФИНАНСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»

Т.Е. Точилкина

П Р И Н Ц И П Ы СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

И МОДЕЛИРОВАНИЯ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАКЕТА ПРОГРАММ

ALLFUSION MODELING SUITE.

Часть II

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДАННЫХ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ С ERwin Data Modeler

Учебное пособие по дисциплинам

«ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ЭКОНОМИКЕ», «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ», «БАЗЫ ДАННЫХ»

МОСКВА 2009

Т.Е. Точилкина Принципы создания информационных систем и моделирования биз-

нес-процессов с использованием пакета программ AllFusion Modeling Suite. Часть II. Моделирование данных и проектирование баз данных с ERwin Data Modeler. Учебное пособие. – М.: изд. Академии бюджета и казначей-

ства, 2009. - 167 с.

В учебном пособии рассмотрены теоретические основы моделирования данных и баз данных, а также функциональные возможности пакета AllFusion ERwin Data Modeler 7.2, необходимые для проектирования базы данных, генерации каталога базы данных, обратной генерации, документирования. Приведен сквозной пример разработки базы данных с помощью пакета AllFusion ERwin Data Modeler 7.2.

Учебное пособие предназначено для студентов всех форм обучения по дисциплинам: «Проектирование информационных систем», «Базы данных», «Информационные системы в экономике» (раздел «Проектирование автоматизированных информационных систем на основе моделирования бизнес-процессов»).

Учебное пособие может быть использовано как совместно с первой частью, так и независимо.

©Академия бюджета и казначейства, 2009

©Т.Е. Точилкина

2

Содержание
ВВЕДЕНИЕ ..........................................................................................................................................................	5
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ALLFUSION ERWIN DM 7.2 .............................................	5
ИНСТРУМЕНТАЛЬНАЯ СРЕДА ALLFUSION ERWIN DM .....................................................................	9
ИНТЕРФЕЙС ALLFUSION ERWIN DM 7.2 .............................................................................................................	9
УРОВНИ ОТОБРАЖЕНИЯ МОДЕЛИ (DISPLAY LEVEL) ............................................................................................	17
ПОДМОДЕЛИ (SUBJECT AREA). .........................................................................................................................	17
ХРАНИМЫЕ ОТОБРАЖЕНИЯ (STORED DISPLAY) ..................................................................................................	19
НАВИГАТОР МОДЕЛИ (MODEL EXPLORER)..........................................................................................................	20
ЖУРНАЛ ИЗМЕНЕНИЙ МОДЕЛИ (ACTION LOG) ...................................................................................................	25
РУСИФИКАЦИЯ ERWIN DM................................................................................................................................	30
ПОДДЕРЖИВАЕМЫЕ МЕТОДОЛОГИИ: IDEF1X, IE, DM..................................................................	31
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОЛОГИЙ........................................................................................................	31
ОСОБЕННОСТИ МЕТОДОЛОГИЙ IDEF1X И IE ....................................................................................................	33
ПАНЕЛЬ ИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ ДОБАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОВ В МОДЕЛЬ ДАННЫХ........................................................	35
РАЗРАБОТКА И ПОДДЕРЖКА БАЗ ДАННЫХ С ERWIN DM............................................................	37
НАЧАЛО СОЗДАНИЯ МОДЕЛИ В ALLFUSION ERWIN DM .....................................................................................	37
УРОВНИ МОДЕЛИ ДАННЫХ.................................................................................................................................	38
СОЗДАНИЕ ЛОГИЧЕСКОГО УРОВНЯ МОДЕЛИ.......................................................................................................	40
Сущности .................................................................................................................................................	40
Атрибуты..................................................................................................................................................	44
Связи.........................................................................................................................................................	49
Домены.....................................................................................................................................................	69
Нормализация и денормализация .....................................................................................................	71
СОЗДАНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ МОДЕЛИ.......................................................................................................	73
Выбор сервера........................................................................................................................................	73
Таблицы ...................................................................................................................................................	74
Колонки....................................................................................................................................................	75
Представления (View)...........................................................................................................................	76
Материализованные представления (materialized view) ..............................................................	76
Правила валидации и значения по умолчанию..............................................................................	76
Индексы ...................................................................................................................................................	77
Задание объектов физической памяти .............................................................................................	77
Триггеры и хранимые процедуры ......................................................................................................	78
Скрипты «до и после генерации»......................................................................................................	79
ПРЯМАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ..........................................................................................................................................	79
ОБРАТНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ......................................................................................................................................	83
СРАВНЕНИЕ И СИНХРОНИЗАЦИЯ С COMPLETE COMPARE .....................................................................................	85
УРОВНИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ................................................................................................................................	95
ТРАНСФОРМАЦИЯ..............................................................................................................................................	98
ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ ДАННЫХ В ERWIN DM ...................................................................................	102
Создание отчетов с помощью Report Template Builder ...............................................................	103
Создание отчетов с помощью Data Browser ..................................................................................	106
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА С ERWIN DATA MODELER......................................................................	109
1. СОЗДАНИЕ КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ДАННЫХ.........................................................................................	109
2. ПОРОЖДЕНИЕ НОВОЙ МОДЕЛИ ИЗ КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ.................................................................................	117
3. ПРОРАБОТКА МОДЕЛИ НА УРОВНЕ ПЕРВИЧНЫХ КЛЮЧЕЙ..............................................................................	119
4. АВТОТРАНСФОРМАЦИЯ СВЯЗЕЙ «МНОГИЕ КО МНОГИМ» ..............................................................................	121
5. ДОРАБОТКА МОДЕЛИ ДО ПОЛНО АТРИБУТИВНОЙ МОДЕЛИ ..........................................................................	123
6. ПРОРАБОТКА ФИЗИЧЕСКОГО УРОВНЯ МОДЕЛИ.............................................................................................	131
7. ГЕНЕРАЦИЯ КАТАЛОГА БАЗЫ ДАННЫХ ИЗ МОДЕЛИ ДАННЫХ .........................................................................	140
8. ОБРАТНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ КАТАЛОГА БАЗЫ ДАННЫХ В МОДЕЛЬ ........................................................................	153

3

9. СРАВНЕНИЕ И СИНХРОНИЗАЦИЯ КАТАЛОГА БАЗЫ ДАННЫХ И МОДЕЛИ ..........................................................	156
10. ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ МОДЕЛИ ДАННЫХ....................................................................................................	160
ОПИСЬ СОЗДАННЫХ ФАЙЛОВ...........................................................................................................................	166
ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ................................................................................	166
ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ ..................................................................................................................	168

4

Введение

В первой части пособия была изложена методика разработки автоматизированных информационных систем с помощью продуктов пакета AllFusion Modeling Suite; подробно рассмотрен первый этап методики, касающийся вопросов моделирования, анализа, документирования бизнес-

процессов с помощью пакета AllFusion Process Modeler.

Моделирование данных и проектирование баз данных с помощью AllFusion ERwin Data Modeler – один из этапов изложенной методики. Именно ему посвящено данное пособие.

AllFusion ERwin Data Modeler (ERwin DM) – лидирующее решение в области проектирования и документирования данных, которое позволяет создавать, документировать и сопровождать базы данных, хранилища и витрины данных.

ERwin DM предназначен для компаний, разрабатывающих и использующих базы данных, для администраторов баз данных, системных аналитиков, проектировщиков баз данных, разработчиков, руководителей проектов. ERwin DM позволяет управлять данными в процессе корпоративных изменений, а также в условиях нехватки квалифицированных кадров и стремительно изменяющихся технологий.

ERwin DM позволяет наглядно отображать сложные структуры данных. Удобная в использовании графическая среда AllFusion ERwin DM упрощает разработку базы данных и автоматизирует множество трудоемких задач, уменьшая сроки создания высококачественных и высокопроизводительных транзакционных баз данных и хранилищ данных.

Данное решение улучшает коммуникацию в организациях, обеспечивая совместную работу администраторов и разработчиков баз данных, многократное использование модели, а также наглядное представление комплексных активов данных в удобном для понимания и обслуживания формате.

Функциональные возможности AllFusion ERwin DM 7.2

Архитектура уровней проектирования. ERwin DM имеет доста-

точную гибкость для разработки архитектуры связных моделей данных, полностью удовлетворяющей потребностям организации. Эти связанные модели данных рассматриваются как уровни проектирования. Наряду с комбинированной логико-физической моделью поддерживаются раздельные логические и физические модели. Благодаря накоплению знаний об отношениях между компонентами связанных моделей (уровней) и ведению журнала проектных решений пользователи могут быстро определять влияние изменений одного уровня проектирования на другой.

5

Технология трансформации. Физическая структура базы данных редко совпадает с исходной логической структурой. В целях повышения производительности бизнес-приложений часто требуется проводить денормализацию данных на физическом уровне модели. ERwin DM позволяет автоматизировать процесс трансформации модели. При этом ERwin DM одновременно хранит как конечное состояние проекта после трансформации, так и исходное состояние проекта до трансформации, позволяя пользователю переключаться между этими состояниями проекта.

Определение корпоративных стандартов. Определение и под-

держка стандартов обеспечивается с помощью словаря доменов Domain Dictionary, редактора стандартов именования Naming Standards Editor и редактора стандартов типов данных Datatype Standards Editor. Словарь доменов содержит многократно используемые атрибуты и обеспечивает непротиворечивость имен и определений в рамках модели. Редактор стандартов именования позволяет пользователям создавать словари разрешенных терминов, аббревиатур и правил именования, которые могут использоваться повторно в рамках модели. Редактор стандартов типов данных позволяет определять собственные правила соответствия между типами данных разных СУБД.

Поддержка нескольких нотаций моделирования. Для визуального проектирования систем обработки транзакций, витрин и хранилищ данных

вединой интегрированной среде ERwin DM поддерживает три популярные нотации моделирования данных: Integration DEFinition for Information Modeling (IDEF1X), Information Engineering (IE), Dimensional Modeling (DM).

Управление большими моделями. ERwin DM облегчает управле-

ние большими корпоративными моделями за счет использования предметных областей (Subject Areas) и хранимых отображений (Stored Displays). Предметные области позволяют конкретным проектировщикам фокусировать внимание, разделяя модель на более мелкие, и за счет этого легче управляемые подмодели. Хранимые отображения предоставляют разные варианты графического представления модели или ее предметных областей, облегчая обмен информацией между специализированными группами пользователей.

Полное сравнение/синхронизация (Complete Compare). Эта мощ-

ная технология автоматизирует полную двунаправленную синхронизацию модели, скриптов и баз данных. При синхронизации для выбранных пользователем объектов отображаются отличия, и пользователю предлагается выбрать, какие из обнаруженных отличий и в каком направлении необходимо внести. При этом ERwin DM может автоматически сгенерировать ALTER-скрипт на изменение.

Генерация структуры базы данных. ERwin DM позволяет автома-

тически сгенерировать структуру базы данных из модели. Входящие в

6

ERwin DM оптимизированные шаблоны триггеров ссылочной целостности и богатый макроязык, совместимый с различными типами баз данных, позволяют пользователю настроить триггеры и хранимые процедуры. Настраиваемые шаблоны облегчают генерацию законченной физической структуры базы данных и полных определений (для соответствующей целевой базы данных).

Проектирование хранилищ и витрин данных. Производитель-

ность, удобство в использовании и ценность хранилища данных напрямую зависит от модели, лежащей в его основе. ERwin DM поддерживает техники моделирования, характерные для проектирования хранилищ данных, такие как многомерное моделирование по схеме "звезда" или "снежинка", которые гарантируют, что хранилище данных оптимизировано как по производительности, так и по аналитическим возможностям. Кроме того, ERwin DM способен собирать и документировать широкий спектр информации о хранилище данных, в том числе об источниках данных, логике трансформации данных и правилах управления данными.

Обратное проектирование. ERwin DM позволяет провести автоматическую обратную генерацию структуры базы данных в модель для ее изучения и документирования и/или для последующей миграции на платформу другой СУБД.

Графические объекты. С помощью графических объектов ERwin DM обеспечивает наглядное представление бизнес-правил. Графические объекты, например линии, эллипсы и другие, легко редактируются. Разработчики моделей могут так же настраивать параметры шрифта и цвета объектов.

Навигатор модели (Model Explorer). Model Explorer – это удобный

виспользовании инструмент, обеспечивающий навигацию по модели, а так же выбор объектов для их анализа или редактирования. Помимо традиционного изображения модели в виде диаграммы, Model Explorer обеспечивает компактное иерархическое представление объектов модели.

Полный набор возможностей Undo/Redo. ERwin DM предоставля-

ет полный комплект возможностей «отменить/вернуть изменения» в пределах сессии моделирования. Возможности Undo/Redo могут быть применимы ко всем задачам моделирования, включая создание/обновление/удаление объектов модели, а также изменение их размещения на диаграммах. Отменяя и возвращая конкретные изменения, пользователи могут лучше изучить их влияние на модель.

Создание отчетов и печать. Ключевым элементом, обеспечивающим коммуникацию и совместную работу пользователей в процессе моделирования, является способность визуализации и публикации данных. ERwin DM предоставляет гибкие, настраиваемые возможности создания отчетов и печати. Два встроенных построителя шаблонов отчетов: ERwin Data Browser и Report Template Builder – позволяют однократно разрабо-

7

тать шаблон отчета, который впоследствии будет доступен для использования в любых моделях для генерации отчетов в форматах: HTML, RTF, TXT, PDF.

Завершенное, открытое и интегрируемое. Богатый спектр функ-

циональных возможностей ERwin DM может быть расширен посредством объединения с полностью интегрированными сопутствующими продуктами линейки AllFusion и/или решениями сторонних производителей.

AllFusion Saphir Option. Решение предназначено для понимания структур данных сложных ERP-систем, таких как SAP, SAP BW, PeopleSoft Enterprise, PeopleSoft Enterprise One (официально J.D. Edwards OneWorld) и Siebel, не требует знания самих ERP-систем. AllFusion®

Saphir Option позволяет просматривать метаданные, разбивать их на подмодели, экспортировать выбранные подмодели в AllFusion ERwin DM для поддержки проектов, связанных с разработкой гибкой отчетности, созданием хранилищ данных, управлением метаданными, а также настройкой и управлением приложений.

AllFusion Data Model Validator (AllFusion DMV). AllFusion DMV

автоматизирует процесс анализа структур данных, выявляет ошибки и неточности на раннем этапе жизненного цикла разработки – на этапе проектирования. Для анализа и корректировки структур данных AllFusion DMV предоставляет пользователям более 80 ранжированных средств диагностики, предоставляет базу знаний, подсказки при разработке, корректирующие рекомендации, а также генерацию корректирующих скриптов для изменения модели и связанной с ней базы данных.

AllFusion ERwin API and Add-In Manager. Программный интер-

фейс приложений ERwin API и менеджер встраиваемых систем Add-In Manager обеспечивают работу с дополнительным программным обеспечением сторонних разработчиков для выполнения специфичных задач, не представленных в пакете AllFusion Modeling Suite.

Интеграция с AllFusion Model Manager. Интеграция AllFusion ERwin DM с AllFusion Model Manager позволяет организовать многопользовательскую среду для работы целого коллектива разработчиков с моделями данных, сохранение моделей в единый репозиторий, обеспечивая аутентификацию и контроль доступа, разрешение конфликтов, возникающих при одновременной работе с одной моделью нескольких разработчиков, а также управление версиями моделей.

Встроенная технология обмена метаданными. Встроенная пере-

довая технология предоставляет возможность обмена метаданными между ERwin DM и другими средствами, такими как MS Excel, XSD, XMI, CWM, ведущими ETL/EII-инструментами, многочисленными средствами BI/Reporting, а также с широким спектром сред моделирования, такими как

Rational Data Architect, Oracle Designer, Sybase Power Designer и др., – всего порядка 100 популярных продуктов. Данная технология позволяет сэконо-

8