Глава 2 концептуальное проектирование

2.1. Общие сведения о моделировании предметной области

Концептуальное проектирование является центральной частью, ядром всего процесса проектирования баз данных. Подходы к концептуальному проектированию, излагаемые в разных литературных источниках и реализованные в разнообразных CASE-системах, отличаются друг от друга. Многие из подходов имеют существенные не­достатки, что не позволяет рекомендовать именно их как основные. В связи с этим опишем некоторую базовую модель, с которой проводятся сравнения других систем.

Так как в настоящее время CASE-систем достаточно много, то неизвестно, с какой именно из систем придется проектировщику столкнуться на практике. Поэтому приведем некоторые критерии, по которым следует сравнивать CASE-системы, и обобщенные рекомендации по построению ER-моделей в зависимости от доступных изобразительных средств и алгоритмов проектирования логической структуры базы данных. В качестве примеров рассмотрим процесс концептуального моделирования в среде Design/IDEF и ERWin.

2.1.1. Уточнение понятия концептуальной модели

В базе данных отображается какая-то часть реального мира. Есте­ственно, что полнота ее описания будет зависеть от целей создаваемой информационной системы. Как указано выше, часть реального мира, представляющая интерес для данного исследования, называется предметной областью. Для того чтобы база данных адекватно отражала предметную область, проектировщик должен хорошо представлять себе все нюансы, присущие ей, и уметь отобразить их в базе данных.

Предметная область должна быть предварительно описана. Для этого в принципе может использоваться и естественный язык, но его применение имеет много недостатков, основные из которых - громоздкость описания и неоднозначность его трактовки. Поэтому обычно для этих целей используют искусственные формализованные (чаще всего - графические) языковые средства.

Формализованное описание предметной области будем называть ее концептуальной моделью. Предметные области могут быть различными, и для их моделирования могут потребоваться специфические средства, соответствующие особенностям этих областей. Мы будем ориентироваться в основном на экономико-организационные системы, хотя описываемые далее подходы к проектированию являются более универсальными и могут быть использованы и в других предметных областях.

Моделирование предметных областей выполняется с разными целями, например для реинжиниринга бизнесс-процессов, для прогнозирования развития предметной области, при проектировании баз данных и программного обеспечения и т.п. Используемые средства и методы моделирования при этом будут различаться. Мы остановимся здесь только на средствах и методах моделирования, которые находят наибольшее использование при проектировании баз данных.

Как было отмечено в главе 1, существует большое разнообразие видов БД. Подходы к проектированию баз данных разных классов будут существенно различаться. Поскольку в настоящее время основную часть баз данных представляют структурированные базы данных, то основное внимание будет уделено проектированию именно таких систем.

Изучение предметной области складывается из непосредственного наблюдения протекающих в ней процессов, изучения документов, циркулирующих в системе, а также интервьюирования участников этих процессов (рис. 2.1). Так как описание инфологической модели выполняется на специализированном языке, то необходимо владение этим языком. Следует обратить внимание на то, что возможности языка описания ИМЛ оказывают влияние на методику построения модели с использованием данных языковых средств. Построение концептуальной модели может выполняться и вручную, и с использованием автоматизированных средств проектирования. Средства автоматизации проектирования отличаются как нотациями используемых языковых средств, так и алгоритмами преобразования концептуальной модели в модели базы данных. Это, в свою очередь, скажется на методике построения модели в их среде.

Рис. 2.1. Стадия инфологического моделирования - исходная и результатная информация