Файл: Базы данных - уч. пособие.pdf

4.3 CASE-средства

81

CASE-средство Silverrun — разработка фирмы Сomputer Systems Advisers, Inc.

(США). Silverrun может быть использовано для анализа и проектирования инфор-
мационных систем бизнес-класса. Оно ориентировано в большей степени на спи-
ральную модель ЖЦ, а также применимо для поддержки любой методологии, ос-
нованной на раздельном построении функциональной и информационной моделей
(диаграмм потоков данных и диаграмм «сущность-связь»).

Модуль концептуального моделирования данных ERX (Entity-Relationship eXpert)

обеспечивает построение моделей данных «сущность-связь», не привязанных
к конкретной реализации. Этот модуль имеет встроенную экспертную систему,
позволяющую создать корректную нормализованную модель данных посредством
ответов на содержательные вопросы о взаимосвязи данных. Возможно автомати-
ческое построение модели данных из описаний структур данных. Анализ функци-
ональных зависимостей атрибутов дает возможность проверить соответствие мо-
дели требованиям третьей нормальной формы и обеспечить их выполнение. Про-
веренная модель передается в модуль RDM.

Модуль реляционного моделирования RDM (Relational Data Modeler) позво-

ляет создавать детализированные модели «сущность-связь», предназначенные для
реализации в реляционной базе данных. В этом модуле документируются все кон-
струкции, связанные с построением базы данных: индексы, триггеры, хранимые
процедуры и т. д. Гибкая изменяемая нотация и расширяемость репозитория поз-
воляют работать по любой методологии. Возможность создавать подсхемы соот-
ветствует подходу ANSI SPARC к представлению схемы базы данных. На языке
подсхем моделируются как узлы распределенной обработки, так и пользователь-
ские представления. Этот модуль обеспечивает проектирование и полное докумен-
тирование реляционных БД.

Менеджер репозитория рабочей группы WRM (Workgroup Repository Manager)

применяется как словарь данных для хранения общей для всех моделей информа-
ции, а также обеспечивает интеграцию модулей Silverrun в единую среду проекти-
рования.

Для автоматической генерации схем баз данных у Silverrun существуют сред-

ства интеграции с наиболее распространенными СУБД: Oracle, Informix, DB2,
Ingres, Progress, SQL Server, SQL-Base, Sybase. Это позволяет документировать,
перепроектировать или переносить на новые платформы уже находящиеся в экс-
плуатации базы данных и прикладные системы. Таким образом, можно полностью
определить ядро базы данных с использованием всех возможностей конкретной
СУБД: триггеров, хранимых процедур, ограничений ссылочной целостности. Для
обмена данными с другими средствами автоматизации проектирования, создания
специализированных процедур анализа и проверки проектных спецификаций, со-
ставления специализированных отчетов в соответствии с различными стандартами
в системе Silverrun имеются различные способы выдачи.

Vantage Team Builder представляет собой интегрированный программный про-

дукт, ориентированный на реализацию каскадной модели жизненного цикла (ЖЦ)
программного обеспечения и поддержку полного ЖЦ ПО. Vantage Team Builder
обеспечивает выполнение следующих функций:

• проектирования диаграмм потоков данных, ER-диаграмм, структур дан-

ных, структурных схем программ и последовательностей экранных форм;

82

Глава 4. Технология проектирования реляционных баз данных

• проектирования диаграмм архитектуры системы (SAD-проектирования со-

става и связи вычислительных средств, распределения задач системы меж-
ду вычислительными средствами, моделирования отношений типа «клиент-
сервер», анализа использования менеджеров транзакций и особенностей
функционирования систем в реальном времени);

• генерации кода программ на языке 4GL целевой СУБД с полным обеспече-

нием программной среды и генерации SQL-кода для создания таблиц БД,
индексов, ограничений целостности и хранимых процедур;

• программирования на языке C со встроенным SQL;

• управления версиями и конфигурацией проекта;

• многопользовательского доступа к репозиторию проекта;

• генерации проектной документации по стандартным и индивидуальным

шаблонам;

• экспорта и импорта данных проекта в формате CDIF (CASE Data Interchange

Format).

При построении модели данных в виде ER-диаграммы в среде Vantage Team

Builder выполняется ее нормализация и вводится определение физических имен
элементов данных и таблиц, которые будут использоваться в процессе генера-
ции физической схемы данных конкретной СУБД. Обеспечивается возможность
определения альтернативных ключей сущностей и полей, составляющих дополни-
тельные точки входа в таблицу (поля индексов), и мощности отношений между
сущностями.

AllFusion ERwin Data Modeler от разработчика Computer Associates предназна-

чено для моделирования и создания баз данных произвольной сложности на осно-
ве диаграмм «сущность-связь». В настоящее время AllFusion ERwin Data Modeler
является наиболее популярным пакетом моделирования данных благодаря под-
держке широкого спектра СУБД самых различных классов: SQL-серверов (Oracle,
Informix, Sybase SQL Server, MS SQL Server, Progress, DB2, SQLBase, Ingress,
Rdb и др.) и «настольных» СУБД типа XBase (Clipper, dBase, FoxPro, MS Access,
Paradox и др.). Информационная модель представляется в виде диаграмм «сущ-
ность-связь», отражающих основные объекты предметной области и связи между
ними. Дополнительно определяются атрибуты сущностей, характеристики связей,
индексы и бизнес-правила, описывающие ограничения и закономерности пред-
метной области. После создания ER-диаграммы пакет автоматически генерирует
SQL-код для создания таблиц, индексов и других объектов базы данных. По за-
данным бизнес-правилам формируются стандартные триггеры БД для поддержки
целостности данных. Для сложных бизнес-правил можно создавать собственные
триггеры, используя библиотеку шаблонов.

Пакет позволяет осуществлять реинжиниринг существующих БД: по SQL-текс-

там автоматически генерируются ER-диаграммы. Таким образом, в пакете поддер-
живается технология FRE (Forward and Reverse Engineering), последовательность
этапов которой приведена ниже:

• импорт с сервера существующей БД;

• автоматическая генерация модели БД;

4.3 CASE-средства

83

• модификация модели;

• автоматическая генерация новой схемы и построение физической БД на

том же самом или любом другом сервере.

Для разработки клиентской части приложения имеются специальные версии

пакета, обеспечивающие интеграцию с такими инструментами, как SQLWindows,
PowerBuilder, Visual Basic, Delphi. Предлагаются и усеченные версии продукта:

• ERWin/SQL, обеспечивающая лишь прямое проектирование для любых

СУБД;

• ERWin/Desktop, поддерживающая технологию FRE только для «настоль-

ных» СУБД.

S-Designor представляет собой CASE-средство для проектирования реляцион-

ных баз данных. По своим функциональным возможностям и стоимости он близок
к CASE-средству ERwin, отличаясь внешне используемой на диаграммах нотаци-
ей. S-Designor реализует стандартную методологию моделирования данных и ге-
нерирует описание БД для таких СУБД, как Oracle, Informix, Ingres, Sybase, DB/2,
Microsoft SQL Server и др. Для существующих систем выполняется реинжиниринг
БД. S-Designor совместим с рядом средств разработки приложений (PowerBuilder,
Uniface, TeamWindows и др.) и позволяет экспортировать описание БД в репо-
зитории данных средств. Для PowerBuilder выполняется также прямая генерация
шаблонов приложений.

Visible Analyst Workbench фирмы Visible Systems представляет собой сетевое

многопользовательское средство проектирования информационных систем, бази-
рующееся на репозитарии, хранимом на сервере SQLBase, Oracle или Informix.
Пакет основан на методологии Мартина и поддерживает следующие диаграммные
техники:

• диаграммы функциональной декомпозиции;

• диаграммы потоков данных в нотациях Йодана и Гейна-Сарсона;

• диаграммы «сущность-связь»;

• структурные карты в нотации Константайна.

Пакет обеспечивает генерацию схем БД для вышеперечисленных СУБД и под-

держивает технологию FRE. Имеется возможность экспорта проектов в системы
SQLWindows, PowerBuilder и Uniface. К достоинствам пакета может быть отнесе-
но наличие развитых средств верификации проекта и, прежде всего, возможностей
вертикального и горизонтального балансирования диаграмм. Так, функциональная
и информационная модели сильно коррелированны, что позволяет избавиться от
лишних объектов моделей.

PowerDesigner компании Sybase — средство моделирования масштаба предпри-

ятия, объединяющего технологический и бизнес-уровни моделирования для обес-
печения максимально эффективного взаимодействия между бизнес- и IT-пользова-
телями.

В состав PowerDesigner входят следующие модули:

• Process Analyst — средство для функционального моделирования, поддер-

живает нотацию Йордона-ДеМарко, Гейна-Сарсона и несколько других.
Имеется возможность описать элементы данных (имена, типы, форматы),

84

Глава 4. Технология проектирования реляционных баз данных

связанные с потоками данных и хранилищами данных. Эти элементы пе-
редаются на следующий этап проектирования, причем хранилища данных
могут быть автоматически преобразованы в сущности;

• Data Analyst (Architect) — 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 до-
пускаются только бинарные связи, задание атрибутов у связей не поддер-
живается. Поддерживаются диалекты языка SQL примерно для 30-ти ре-
ляционных СУБД, при этом могут быть сгенерированы таблицы, представ-
ления, индексы, триггеры и т. д. В результате порождается SQL-сценарий
(последовательность команд CREATE), выполнение которого создает спро-
ектированную схему базы данных. Имеется также возможность установить
соединение с СУБД через интерфейс ODBC. Другие возможности: авто-
матическая 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 прототи-

пов программ обработки данных на основе реляционных моделей, постро-
енных 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 из-
менения соответствующего шаблона.

Начиная с версии 9.5, PowerDesigner позволяет согласовывать объектно-ориен-

тированную и концептуальную модели данных, ориентированную на реляционные
СУБД.

PowerDesigner позволяет генерировать физическую структуру БД на основе

спроектированной концептуальной модели для большинства современных СУБД
(Oracle, Informix, Ingres, Sybase, MS SQL Server и др.).

Design/IDEF фирмы Meta Software Corp. — продукт, предназначенный для ав-

томатизиции всех этапов проектирования сложных систем различного назначе-
ния: формулировки требований и целей проектирования, разработки специфика-
ций, определения компонентов и взаимодействий между ними, документирова-
ния проекта, проверки его полноты и непротиворечивости. Наиболее успешно
пакет применяется для описания и анализа деятельности предприятия. Он поз-
воляет оценить такую структуру, как единый организм, сочетающий управленче-
ские, производственные и информационные процессы. В основе пакета лежит ме-
тодология структурного проектирования и анализа сложных систем IDEFO/SADT.
Design/IDEF строит иерархические модели сложных систем посредством декомпо-
зиции ее компонентов, поддерживает коллективную разработку IDEF-модели, поз-
воляя в любой момент объединять различные подмодели в единую модель систе-
мы, создает словарь данных для хранения всей информации о функциях и струк-
турах данных проекта; формирует пять типов отчетов, поддерживающих процесс
разработки и анализа моделей.

Контрольные вопросы по главе 4

85

Disign/IDEF также интегрирован с пакетом динамического анализа сложных

систем WorkFlow Analyzer и пакетом функционально-стоимостного анализа EasyABC.

В последнее время CASE-средства становятся все более унифицированными,

появляются дополнительные возможности по реализации сложных многоуровне-
вых моделей, механизмы реинжиниринга и анализа моделей. Аналитики и разра-
ботчики баз данных имеют возможность выбора — купить мощное средство моде-
лирования (PowerDesigner, ERwin и др.) или воспользоваться бесплатными, сво-
бодно распространяемыми продуктами, но с меньшим функционалом (MySQL
Workbench, Dia, SQLyog).

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Контрольные вопросы по главе 4

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1. Дайте определения основных понятий реляционной модели данных.

2. Приведите требования удовлетворения отношений нормальным формам

(1NF, 2NF, 3NF).

3. Опишите технологию семантического моделирования предметной области

в терминах ER-модели.

4. Дайте определение понятий сущности и связи в ER-модели.

5. Перечислите и кратко охарактеризуйте наиболее известные CASE-средства.

6. Опишите основные функции приведенных в обзоре CASE-средств.