Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Тема 1-2 Етапи створення БД.doc
Скачиваний:
11
Добавлен:
28.02.2016
Размер:
250.37 Кб
Скачать

Тема 1-2. Інформаційні системи баз даних 10

Тема 1.2. Етапи створення бази даних

1. Етапи життєвого циклу розробки бази даних

2. Використання моделей даних при проектуванні бази даних

3. Тенденції розвитку баз даних

1. Етапи життєвого циклу розробки бази даних

Як відомо, база даних є фундаментальним компонентом інформаційної системи і тому проектування БД виконується у рамках проектування інформаційної системи. Як і будь-який інший продукт, ІС проходить певний життєвий цикл, котрий починається з рішення почати створення системи і закінчується припиненням експлуатації внаслідок морального старіння (фізичний знос для ІС є неактуальним). Життєвий цикл ІС містить декілька обов'язкових етапів: аналіз (збір і аналіз вимог до майбутньої ІС); проектування (створення документального, або «паперового» образу ІС); реалізація; впровадження, тестування; супроводження. Розглянемо більш детально ці етапи.

Проектування. Проектування виконують на основі даних етапу Аналіз, який передбачає вивчення ПО та вимог, які ставляться до ІС. На цій «паперовій» стадії життя ІС вибирають:

• структуру даних і стратегію їх зберігання у пам'яті ЕОМ;

• технологію обслуговування ІС та взаємодію з нею кінцевих користувачів;

• технічні та стандартні програмні засоби ІС, а також розробку оригінальних програмних засобів обслуговування ІС.

Реалізація. На цій стадії розробляють і налагоджують програмне забезпечення ІС, створюють первинну БД, розробляють необхідні програмні додатки. На стадії реалізації перевіряють і коригують технологію обслуговування ІС.

Рис. 1. Каскадна модель життєвого циклу ІС

Впровадження (експлуатація). Починається з наповнення системи реальною інформацією. Експлуатація охоплює весь комплекс дій для підтримки функціонування ІС, тобто: ведення словника-довідника даних, забезпечення захисту даних, організація колективного використання даних.

Супроводження. Включає функції, які виконує організація-розробник ІС і які направлені на усунення помилок етапів аналізу, проектування, реалізації та впровадження. Функції також містять аналіз ефективності системи, розробку нових додатків, а також удосконалення та подальший розвиток ІС.

Існуючі моделі життєвого циклу відрізняються структурою та конкретним змістом етапів. Від вибраної моделі життєвого циклу залежить, наскільки довго можна буде підтримувати працездатність ІС. Усі існуючі моделі являють собою спектр, на протилежних кінцях якого знаходяться так звані каскадна та спіральна моделі.

На рис.1 представлена каскадна модель життєвого циклу ІС. Вона характеризується суворою послідовністю виконання у часі всіх етапів. Такий підхід потребує досить ретельного виконання робіт, передбачених на кожній стадії, для того, щоб не виникало необхідності переглядати раніше прийняті рішення. .

Спіральна модель передбачає багаторазове проходження стадій розробки доти, доки отриманий продукт не буде повністю задовольняти замовника. Ця модель відображає ітераційний характер процесу проектування. На кожній ітерації створюється діючий прототип, який оцінюється, і на підставі цієї оцінки приймають рішення щодо подальшого удосконалення. На рис. 2 зображено спіральну модель життєвого циклу ІС

Аналіз

Впровадження

Рис.2. Спіральна модель життєвого циклу ІС

Перевага каскадної моделі - її детермінованість і чітка регламентація робіт, що спрощує управління проектом. Її недоліком є те, що від затвердження технічного завдання до впровадження готового продукту проходить дуже багато часу. Існує ризик, що до цього часу реальні потреби користувача можуть змінитися і система повністю перестане задовольняти його вимоги. Крім цього, сам користувач у більшості випадків не може правильно сформулювати вимоги, поки сам не почне працювати з системою.

Спіральна модель - навпаки, вільна від цього недоліку, оскільки на кожному витку спіралі є можливість змінити проект з метою досягнення відповідності новим вимогам користувача. До недоліків такої моделі належить практична неможливість планування та контролю виконання проекту, оскільки завчасно невідомо, скільки витків спіралі буде потрібно для отримання остаточної версії системи. Тому не можна точно оцінити затрати на розробку.

Отже, в першому випадку замовник може проконтролювати строки виконання та якість отриманого продукту, визначити затрати та результат. Однак при цьому існує ризик, що створена система хоч і повністю відповідає розробленим спочатку вимогам, не відповідає реальним вимогам користувача. У другому випадку в результаті користувач все ж таки отримує таку систему, яка йому потрібна, але невідомо, скільки на це буде потрібно часу та ресурсів.

БД, як частина ІС, має свій життєвий цикл, представлений на рис.3.

Планування бази даних передбачає вирішення питань: аналіз існуючих інформаційних систем; доцільність зміни існуючої ІС; обсяг робіт, ресурсів і вартість проекту; визначення технічного завдання для проекту БД; визначення технічних вимог; розробка методології збору даних, визначення їх формату; визначення необхідної документації; визначення послідовності проектування і реалізації додатків.

Аналіз вимог до БД включає такі роботи: визначення діапазону дії і границь застосувань БД; визначення складу користувачів і областей застосування; визначення представлень користувачів, що підтримуються БД; вимоги користувачів, що включають опис вхідних і вихідних документів; детальні відомості про транзакції.

Проектування БД складається з етапів: системний аналіз; концептуальне проектування; логічне проектування; фізичне проектування.

Системний аналіз передбачає мовний опис предметної області, визначення зв'язків між об'єктами; дослідження характеристик об'єктів і зв'язків. Для визначення складу і структури предметної області застосовується або функціональний або предметний підходи. Функціональний підхід застосовує рух "від задач", коли заздалегідь відомі функції майбутніх користувачів БД, а також відомі всі задачі, для інформаційних потреб яких створюється БД. Предметний підхід застосовується тоді, коли інформаційні потреби майбутніх користувачів чітко не визначені. Тоді в опис предметної області включаються об'єкти і зв'язки, що вважаються суттєвими. В практичній діяльності застосовується комплексний підхід, який враховує як відомі функціональні задачі, так і можливість рішення нових задач.

Концептуальне проектування полягає в створенні концептуальної моделі, яку відображує концептуальна схема БД. На цьому етапі визначаються об'єкти, зв'язки між об'єктами, атрибути, ключові атрибути

Логічне проектування полягає в створенні логічної моделі на основі обраної моделі даних, яка застосовується в обраній СУБД (ієрархічній, мережній, реляційній, об'єктно-орієнтованій). Для перевірки вірності логічної моделі застосовується нормалізація. Крім того логічна модель перевіряється на умову забезпечення всіх транзакцій користувачів.

Фізичне проектування полягає в описі засобів фізичної реалізації логічного проекту БД. Фізичні моделі визначають засоби розміщення даних в середовищі зберігання і засоби доступу до них.

Проектування додатків - програм або програмних систем, які призначені для рішення задач в даній предметній області, або є типовим інструментарієм, що застосовуються в різних предметних областях. На цьому етапі вирішуються задачі проектування транзакцій і проектування інтерфейсів користувачів. Транзакція може складатися з декількох операцій по роботі з БД, які переводять БД з одного цілісного стану в інший. Розрізняють транзакції по отриманню певної інформації з БД і транзакції по зміні даних в БД (оновлення, вилучення, додавання). Транзакції також можуть бути змішаними. Інтерфейс користувача - сукупність функціональних компонентів, які забезпечують взаємодію користувача з системою.

Реалізація вирішує такі задачі: встановлюється технічне і програмне забезпечення СУБД; реалізується проект БД; реалізуються прикладні програми; реалізуються форми вводу і виводу даних, звіти; наповнення БД даними; захист БД від несанкціонованого втручання; підтримка цілісності БД..

На етапі тестування вирішуються задачі:

  • Перевіряється вірність роботи окремих модулів, або функціональних компонентів (альфа-тестування);

  • Проводяться виміри продуктивності роботи системи, визначається потреба в ресурсах;

  • Здійснюється дослідницька експлуатація (бета-тестування), при якій перевіряється відповідність розробленої системи її специфікації.

Для покращення роботи системи можлива модифікація логічного і фізичного проекту, оновлення або зміна програмного забезпечення СУБД зміна технічного забезпечення.

Експлуатація вирішує задачі:

  • контроль продуктивності роботи системи, а в разі потреби підвищення продуктивності (наприклад, за рахунок створення додаткових індексів);

  • супроводження і модернізація застосувань БД;

  • профілактичне обслуговування (резервне копіювання);

  • відновлення БД;

  • призначення прав доступу для нових користувачів;

  • ведення статистики доступу до БД для підвищення ефективності роботи системи;

  • періодична перевірка безпеки.