Проектирование информационных систем. Часть 3. Моделирование информационного обеспечения Захаров Андрей Павлович Пермский государственный педагогический университет, каф. прикладной информатики
Моделирование данных Основная часть ИО: информационная база (ИБ) - совокупность данных, организованная определенным способом и хранимая в памяти вычислительной системы в виде файлов, с помощью которых удовлетворяются информационные потребности управленческих процессов и решаемых задач. Цель: обеспечение разработчика ИС концептуальной схемой базы данных в форме одной модели или нескольких локальных моделей, которые относительно легко могут быть отображены в любую систему баз данных Средство: диаграммы "сущность-связь" (ERD). 2
ERD Сущность (Entity) — множество экземпляров реальных или абстрактных объектов (людей, событий, состояний, идей, предметов и др. ), обладающих общими атрибутами или характеристиками. Каждая сущность должна обладать уникальным идентификатором. Свойства: • иметь уникальное имя; к одному и тому же имени должна всегда применяться одна и та же интерпретация; одна и та же интерпретация не может применяться к различным именам, если только они не являются псевдонимами • иметь один или несколько атрибутов, которые либо принадлежат сущности, либо наследуются через связь • иметь один или несколько атрибутов, которые однозначно идентифицируют каждый экземпляр сущности. 3
ERD Связь (Relationship) — поименованная ассоциация между двумя сущностями, значимая для рассматриваемой предметной области. Атрибут (Attribute) — любая характеристика сущности, значимая для рассматриваемой предметной области и предназначенная для квалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности. Методы построения: Баркера и IDEF 1 4
IDEF 1 X • Зависимые и независимые сущности • Мощность связи § Ноль, один и более (N) § Ноль или один (Z) § Один и более (P) § Фиксированное число • Связь родитель-потомок § идентифицирующая (сплошная линия) § неидентифицирующая (пунктирная линия) • Первичные ключи • Внешние ключи (FK) 5
Логическая модель данных Уровни детализации: диаграмма сущность-связь (Entity Relationship Diagram, ERD) модель данных, основанная на ключах (Key Based model, KB) полная атрибутивная модель (Fully Attributed model, FA) 6
Создание физической модели данных Физическая модель содержит всю информацию, необходимую для реализации конкретной БД. Уровни физической модели: • трансформационная модель - содержит информацию для реализации отдельного проекта, который может быть частью общей ИС и описывать подмножество предметной области • модель СУБД - точное отображение системного каталога СУБД. 7
Проектирование хранилищ данных Необходимо выполнять требования: • хранилище должно иметь понятную для пользователей структуру данных; • должны быть выделены статические данные, которые модифицируются по расписанию (ежедневно, еженедельно, ежеквартально); • должны быть упрощены требования к запросам для исключения запросов, требующих множественных утверждений SQL в традиционных реляционных СУБД; • должна обеспечиваться поддержка сложных запросов SQL, требующих обработки миллионов записей. размерное моделирование 8
Размерное моделирование Схема «звезда» : денормализация + разделение данных Таблица размерности Таблица факта Таблица размерности 9
UML (Unified Modeling Language ) Характеристики: • является языком визуального моделирования • содержит механизмы расширения и специализации базовых концепций языка Возможности • строить модели на основе средств ядра, без использования механизмов расширения для большинства типовых приложений • добавлять при необходимости новые элементы и условные обозначения или специализировать компоненты, систему условных обозначений (нотацию) и ограничения 10
Синтаксис и семантика объектов UML Классы — это базовые элементы любой объектно-ориентированной системы. Классы представляют собой описание совокупностей однородных объектов с присущими им свойствами — атрибутами, операциями, отношениями и семантикой. Атрибут — это свойство класса, которое может принимать множество значений. Множество допустимых значений атрибута образует домен. Атрибут имеет имя и отражает некоторое свойство моделируемой сущности, общее для всех объектов данного класса. Класс может иметь произвольное количество атрибутов Операция — реализация функции, которую можно запросить у любого объекта класса. Операция показывает, что можно сделать с объектом. 11
Синтаксис и семантика объектов UML Область действия свойств атрибутов и операций класса: • instance (экземпляр) — у каждого экземпляра класса есть собственное значение данного свойства; • classifier (классификатор) — все экземпляры совместно используют общее значение данного свойства (выделяется на диаграммах подчеркиванием). Разновидности классов: • не содержащие ни одного экземпляра (Abstract); • содержащие ровно один экземпляр (Singleton); • содержащие заданное число экземпляров; • содержащие произвольное число экземпляров. Виды диаграмм UML • Activity diagram (диаграммы описаний технологий, процессов, функций); • Use case diagram (диаграммы функций); • Class diagram (диаграммы классов); • State diagram (диаграммы состояний); • Sequence diagram (диаграммы последовательностей действий); • Collaboration diagram (диаграммы взаимодействий); • Component diagram (диаграммы компонент); • Deployment diagram (диаграммы топологии). 12
Class diagram Отношения между классами: • Зависимости - отношение использования, согласно которому изменение в спецификации одного элемента может повлиять на использующий его элемент ; • Обобщения - отношение между общей сущностью и ее конкретным воплощением; • Ассоциации - отношение, показывающее, что объекты одного типа неким образом связаны с объектами другого типа. 13
Use case diagram Позволяет создать список операций, которые выполняет система. Каждая функция изображается в виде прецедента. 14
Sequence diagram Данный тип диаграмм позволяет отразить последовательность передачи сообщений между объектами. 15
Collaboration diagram Позволяет описать взаимодействия объектов, абстрагируясь от последовательности передачи сообщений. 16
State diagram Предназначена для отображения состояний объектов системы, имеющих сложную модель поведения. 17
Activity diagram Основное назначение - отражать бизнес-процессы объекта. Позволяет проектировать алгоритмы поведения объектов любой сложности, в том числе может использоваться для составления блок-схем. 18
Component diagram Предназначен для распределения классов и объектов по компонентам при физическом проектировании системы. 19
Литература • • Вендров А. М. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: учебник / А. М. Вендров. – М. : Финансы и статистика, 2002. -352 с. Воробович Н. П. Проектирование информационных систем [Электронный ресурс]: электронный учебно-методический комплекс/ Н. П. Воробович. – Режим доступа: http: //www. kgau. ru/istiki/umk/pis. htm#39_6. htm (10 октября 2007). Грекул В. И. Проектирование информационных систем [Электронный ресурс]: Интернет-Университет, 2005. - Режим доступа: http: //www. intuit. ru/department/se/devis/ Маклаков С. В. BPwin, ERwin CASE-средства разработки информационных систем / С. В. Маклаков. – М. : Диалог-МИФИ, 2001. – 304 с. 20
Скачать презентацию Проектирование информационных систем Часть 3 Моделирование информационного обеспечения
Проектирование ИС Л3 - копия.ppt