Реляционная модель данных

 

Понятие реляционный (англ. relation — отношение) связано с разработками

известного американского специалиста в области систем баз данных Е. Кодда.

Эти модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для

пользователя табличным представлением и возможностью использования

формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для

обработки данных.

Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных

таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и

обладает следующими свойствами:

. каждый элемент таблицы — один элемент данных;

. все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют

одинаковый тип (числовой, символьный и т.д.) и длину;

. каждый столбец имеет уникальное имя;

. одинаковые строки в таблице отсутствуют;

. порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам

или записям, а столбцы — атрибутам отношений, доменам, полям.

Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую

запись, называется простым ключом (ключевым полем). Если записи однозначно

определяются значениями нескольких полей, то такая таблица базы данных

имеет составной ключ.

Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы

ввести в состав ключа второй таблицы (возможно совпадение ключей); в

противном случае нужно ввести в структуру первой таблицы внешний ключ —

ключ второй таблицы.

 

Анализ средств проектирования информационных систем.

Современные СП могут быть разделены на две большие категории. Первую составляют CASE- системы (как независимые (upper CASE), так и интегрированные с СУБД), обеспечивающие проектирование БД и приложений в комплексе с интегрированными средствами разработки приложений "клиент-сервер" (например, Westmount I-CASE+Uniface, Designer/2000+Developer/2000). Их основное достоинство заключается в том, что они позволяют разрабатывать всю ИС целиком (функциональные спецификации, логику процессов, интерфейс с пользователем и базу данных), оставаясь в одной технологической среде. Инструменты этой категории, как правило, обладают существенной сложностью, широкой сферой применения и высокой гибкостью.
Вторую категорию составляют собственно средства проектирования БД, реализующие ту или иную методологию, как правило, "сущность-связь" ("entity-relationship") и рассматриваемые в комплексе со средствами разработки приложений. К средствам этой категории можно отнести такие, как SILVERRUN+JAM, ERwin/ERX+PowerBuilder и др.
Помимо указанных категорий, СП можно классифицировать по следующим признакам:

· степени интегрированности: (отдельные локальные средства, набор частично интегрированных средств, охватывающих большинство этапов жизненного цикла ИС и полностью интегрированные средства, связанные общей базой проектных данных - репозиторием);

· применяемым методологиям и моделям систем и БД;

· степени интегрированности с СУБД;

· степени открытости;

· доступным платформам.

В разряд СП попадают как относительно дешевые системы для персональных компьютеров (ПК) с весьма ограниченными возможностями, так и дорогостоящие системы для неоднородных вычислительных платформ и операционных сред. Так, современный рынок программных средств насчитывает около 300 различных CASE-систем, наиболее мощные из которых так или иначе используются практически всеми ведущими западными фирмами.
Применение СП требует от потенциальных пользователей специальной подготовки и обучения. Опыт показывает, что внедрение СП осуществляется медленно, однако по мере приобретения практических навыков и общей культуры проектирования эффективность применения этих средств резко возрастает, причем наибольшая потребность в использовании СП испытывается на начальных этапах разработки, а именно на этапах анализа и спецификации требований. Это объясняется тем, что цена ошибок, допущенных на начальных этапах, на несколько порядков превышает цену ошибок, выявленных на более поздних этапах разработки.
На сегодняшний день Российский рынок программного обеспечения располагает следующими наиболее развитыми СП:

· Westmount I-CASE;

· Uniface;

· Designer/2000+Developer/2000 (ORACLE);

· SILVERRUN+JAM;

· ERwin/ERX+PowerBuilder.

Приведенный список не претендует на полноту. Кроме того, на рынке постоянно появляются как новые (для отечественных пользователей) системы, так и новые версии и модификации перечисленных систем (например, CASE/4/0, System Architect и т.д.).
Таблица характеристик СП

СП	West-mount I-CASE + Uniface	Designer/2000+Developer/2000	SILVER-RUN + JAM	ERwin/ERX + PowerBuilder
Поддержка полного жизненного цикла ИС	+	+	+	+
Обеспечение целостности проекта	+	+	-	-
Независимость от платформы	+ (ORACLE, Informix, Sybase, Ingres и другие, dbf-файлы)	- (целевая СУБД - только ORACLE)	+ (ORACLE, Informix, Sybase, Ingres и другие)	+ (ORACLE, Informix, Sybase, поддержка ODBC)
Одновременная групповая разработка БД и приложений	+	- *)	- *)	- *)

*) разработчики приложений могут начинать работу с базой данных только после завершения ее проектирования.

Несмотря на некоторые недостатки, я буду использовать Designer/2000+Developer/2000.

По оценке аналитической компании Gartner, PowerDesigner является инструментальным средством моделирования №1 в мире! Важной особенностью PowerDesigner является то, что для построения указанных моделей менеджерам и бизнес-аналитикам не требуется помощь ИТ-специалистов. PowerDesigner - УНИКАЛЬНОЕ ПРОМЫШЛЕННОЕ СРЕДСТВО МОДЕЛИРОВАНИЯ, объединяющее в единую интегрированную среду разработки все существующие уровни моделирования информационных систем.

Я использую в своей работе именно это средство как наиболее отвечающее требованиям, предъявляемым для разработки информационной системы АИСК.

В состав Power Designer входят следующие модули:

Process Analyst - средство для функционального моделирования, поддерживает нотацию Йордона - ДеМарко, Гейна - Сарсона и несколько других. Имеется возможность описать элементы данных (имена, типы, форматы), связанные с потоками данных и хранилищами данных. Эти элементы передаются на следующий этап проектирования, причем хранилища данных могут быть автоматически преобразованы в сущности.

Data Analyst - инструмент для построения модели "сущность-связь" и автоматической генерации на ее основе реляционной структуры. Исходные данные для модели "сущность-связь" могут быть получены из DFD-моделей, созданных в модуле Process Analyst. В ER-диаграммах допускаются только бинарные связи, задание атрибутов у связей не поддерживается. Поддерживаются диалекты языка SQL примерно для 30 реляционных СУБД, при этом могут быть сгенерированы таблицы, представления, индексы, триггеры и т.д. В результате порождается SQL-сценарий (последовательность команд CREATE), выполнение которого создает спроектированную схему базы данных. Имеется также возможность установить соединение с СУБД через интерфейс ODBC. Другие возможности: автоматическая проверка правильности модели, расчет размера базы данных, реинжиниринг (построение модельных диаграмм для уже существующих баз данных) и т.д.

Application Modeler - инструмент для автоматической генерации прототипов программ обработки данных на основе реляционных моделей, построенных в Data Analyst. Может быть получен код для Visual Basic, Delphi, а также для таких систем разработки в архитектуре "клиент-сервер" как PowerBuilder, Uniface, Progress и др. Генерация кода осуществляется на основе шаблонов, соответственно управлять генерацией можно за счет изменения соответствующего шаблона.

Ознакомительную версию Power Designer, в которой заблокированы функции сохранения построенных моделей, можно получить с российского web-сервера компании Sybase.