7.5. Автоматизированные технологии проектирования баз данных

Средства автоматизации проектирования и разработки информационных систем, в том числе и банков данных, появились относительно недавно (первая версия CASE-системы фирмы Oracle была представлена в 1989 г.) [ 3 ].

Термин «CASE» (Computer Aided Software Engineering) дословно переводится как разработка программного обеспечения с помощью компьютера. В CASE-системы входят программные средства, позволяющие выполнять анализ предметной области и построение ее модели, проектирование баз данных, разработку приложений, генерацию кодов, тестирование и т.д.

CASE-системы, применяемые для проектирования баз данных, могут не зависеть от СУБД или встраиваться в них. Независимые системы не входят в состав конкретной СУБД и обычно поддерживают несколько форматов баз данных через интерфейс ODBC. В качестве примеров таких систем можно привести S-Designor (PowerDesignor) (фирмы SDP, Powersoft), Erwin (LogicWorks), Silverrun (Computer Systems Advisers Inc.) [ 15 ]. Встроенные CASE-системы в основном поддерживают формат баз данных СУБД, составной частью которой они являются. Пример встроенной системы – Designer/2000 (СУБД Oracle одноименной фирмы) [ 15 ].

Рассмотрим некоторые CASE-системы.

S-Designor (PowerDesigner). Эта система позволяет с помощью графических средств в некоторой степени автоматизировать процесс проектирования реляционных баз данных. Система работает с СУБД Oracle, MS Access, Ingress, Informix, Sybase, MS SQL Server и т. д.

Предварительно создается концептуальная модель базы данных в виде ER-диаграммы (см. рис. 15). В рамках этого процесса можно задать некоторые ограничения целостности для полей таблиц (область допустимых значений, значение по умолчанию и т. д.).

На основе концептуальной модели базы данных строится концептуальная схема (логическая модель) базы данных. Имеющиеся сущности преобразуются в таблицы, идентификаторы сущностей становятся ключами таблиц. При наличии между двумя сущностями связи «многие ко многим», автоматически создается дополнительная таблица, связывающая исходные таблицы (см. пример в п. 7.3).

База данных с помощью системы может быть создана двумя способами. В рамках первого из них необходимо подключиться к работающему серверу СУБД через интерфейс ODBC. Другой способ – формирование текстовых файлов (пакетов) SQL-операторов по созданию структуры БД. База данных создается после обработки этих файлов СУБД [ 15 ].

В версии PowerDesigner 6.0 реализовано проектирование многомерных информационных моделей для хранилищ данных (см. Заключение) [ 3 ].

Erwin. Данная система в целом близка по функциональным возможностям системе S-Designor (PowerDesigner), но она менее универсальна и поддерживается меньшим числом СУБД. В системе имеются ограничения на размеры модели (не более 500 сущностей и 1500 атрибутов) [ 3 ].

Silverrun. Система работает с СУБД Oracle, Informix, Ingress, MS SQL Server и т. д. С помощью системы можно строить два вида моделей: функциональные (в виде диаграмм потоков данных) и информационные (диаграммы типа «сущность – связь», применяемые для создания схем баз данных).

Система включает встроенную экспертную систему, приводящую неполную и некорректную исходную информацию к виду, необходимому для построения реляционной базы данных [ 15 ].

Designer/2000. Эта система является встроенной в СУБД Oracle.

Система реализует моделирование и анализ деятельности организации, разработку концептуальных (функциональной и информационной) моделей предметной области, проектирование приложений и создание программ [ 15 ].

Процессы моделирования поддерживаются графическими редакторами и средствами мультимедиа, включая звук, видео и анимацию [ 15 ]. Результатом моделирования базы данных является формирование ее структуры. Определяются набор необходимых таблиц, состав полей каждой таблицы, ключевые поля и индексы, ограничения целостности базы данных.

Для создания программ используются генераторы программного кода (серверной части и клиентских частей), позволяющие автоматизировать этот процесс и значительно сократить время разработки.

Опыт применения CASE-систем для проектирования баз данных позволяет сделать следующие выводы [ 3 ]:

1. CASE-системы позволяют повысить качество создаваемых информационных систем и программ, облегчают и ускоряют их разработку.

2. Наиболее полезными CASE-системы являются на начальных стадиях проектирования.

3. Современные CASE-системы ориентированы на квалифицированного пользователя, так как для их использования необходимы знания теории баз данных и принципов их проектирования.

4. В некоторых ситуациях целесообразно использовать несколько CASE-систем совместно. Это позволяет объединить достоинства этих систем и сократить сроки проектирования.

В то же время нельзя не согласиться с точкой зрения на рассматриваемую проблему С. М. Диго: «… ни одна система автоматизации проектирования, насколько бы развитой она не была, не может гарантировать соответствия построенной концептуальной модели реалиям предметной области. Это определяется только квалификацией разработчиков, их пониманием предметной области и умением адекватно отобразить ее в модели» [ 3 ].