13. Мета і задачі проектування

В даний час ключова роль в досягненні успіху більшості комп'ютеризованих систем належить не використовуваному устаткуванню, а програмному забезпеченню. Проте існуючі історичні свідчення про розробку програмного забезпечення систем не виробляють такого глибокого враження, як хронологічні огляди стрімкого прогресу в області апаратних засобів обчислювальної техніки. В останні десятиліття прикладні програми пройшли шлях від маленьких і порівняно простих додатків з декількох рядків коду до дуже великих і складних програм, що складаються з декількох мільйонів рядків.

Багато з цих додатків вимагали постійного супроводу, включаючи виправлення виявлених помилок, реалізацію нових вимог користувачів, а також перенесення програмного забезпечення на нові або модернізовані обчислювальні платформи.

Зусилля та ресурси, що витрачаються на супровід програмного забезпечення, зростали загрозливими темпами. В результаті розробка та реалізація багатьох великих проектів затягувалася, їх вартість перевищувала заплановану, а остаточний продукт виходив ненадійним, складним в супроводі і володів недостатньою продуктивністю. Все це призвело до ситуації, яка відома під назвою "криза програмного забезпечення". Хоча перші згадки про кризу були зроблені ще наприкінці 1960-х років, навіть через більш ніж 50 років його все ще не вдалося подолати. В даний час багато авторів навіть називають цю кризу "депресією програмного забезпечення". У Великобританії спеціальна Група з вивчення організаційних аспектів інформатики (Organizational Aspects Special Interest Group - OASIG) досліджувала цю проблему і сформулювала наступні висновки:

• Приблизно 80-90% комп'ютеризованих систем не мають необхідної продуктивністі.

• При розробці близько 80% систем були перевищені встановлені для цього часові і бюджетні рамки.

• Розробка близько 40% систем закінчилася невдало або була припинена до завершення роботи.

• Менш ніж 40% систем передбачали професійне навчання та підвищення кваліфікації користувачів у всьому необхідному обсязі.

• Гармонійно інтегрувати інтереси бізнесу і використовуваної технології вдалося не більш ніж в 25% систем.

• Тільки 10-20% систем відповідають всім критеріям досягнення успіху.

Невдачі при створенні програмного забезпечення були викликані наступними причинами:

• відсутністю повної специфікації усіх вимог;

• відсутністю прийнятної методології розробки;

• недостатнім ступенем поділу загального глобального проекту на окремі компоненти, які піддаються ефективному контролю та управління.

Для вирішення цих проблем був запропонований структурний підхід до розробки програмного забезпечення, званий життєвим циклом інформаційних систем (Information Systems Lifecycle), або життєвим циклом розробки програмного забезпечення (Software Development LifeCycle - SDLC).

14. Проектування реляційної бази даних

Існують два основні підходи до проектування систем баз даних: спадний і висхідний. При висхідному підході робота починається з самого нижнього рівня атрибутів (тобто властивостей сутностей і зв'язків), які на основі аналізу існуючих між ними зв'язків групуються у відношення, що представляють типи сутностей і зв'язки між ними. Висхідний підхід найбільшою мірою прийнятний для проектування простих баз даних з відносно невеликою кількістю атрибутів. Проте використання цього підходу суттєво ускладнюється при проектуванні баз даних з великою кількістю атрибутів, встановити серед яких всі існуючі функціональні залежності досить важко. Оскільки концептуальна і логічна моделі даних для складних баз даних можуть містити від сотень до тисяч атрибутів, дуже важливо вибрати підхід, який допоміг би спростити етап проектування. Крім того, на початкових стадіях формулювання вимог до даних у великій базі даних може бути важко встановити всі атрибути, які повинні бути включені в моделі даних.

Більш кращою стратегією проектування складних баз даних є використання спадного підходу. Починається цей підхід з розробки моделей даних, які містять кілька високорівневих сутностей і зв'язків, потім робота триває у вигляді серії низхідних уточнень низькорівневих сутностей, зв'язків і належних до них атрибутів. Спадний підхід демонструється в концепції моделі "сутність-зв'язок". В цьому випадку робота починається з виявлення сутностей і зв'язків між ними, що цікавлять дану організацію в найбільшою мірою.

Крім цих підходів для проектування баз даних можуть застосовуватися інші підходи, наприклад, підхід "від загального до конкретного" або "змішана стратегія проектування". Підхід "від загального до конкретного" нагадує висхідний підхід, але відрізняється від нього тим, що спочатку виявляється набір основних сутностей з подальшим розширенням кола аналізованих сутностей, зв'язків і атрибутів, які взаємодіють з спочатку певними сутностями.

У змішаній стратегії спочатку використовуються висхідний і спадний підходи для створення різних частин моделі, після чого всі підготовлені фрагменти збираються в єдине ціле.