Общие сведения о среде проектирования AllFusion Erwin Data Modeler

В настоящее время быстрое и грамотное проектирование и реализация баз данных (БД) без средств графического моделирования данных практически невозможна. Ручные методы разработки и сопровождения БД давно уже исчерпали себя в силу низкого качества и эффективности получаемого результата и низкой производительности труда.

В данной работе, в качестве базового компонента проектирования и разработки БД используется готовое CASE средство AllFusion Erwin Data Modeler, опирающееся на стандарты разработки БД FIPS, ISO9001 и язык моделирования БД IDEF1X. CASE средство AllFusion Erwin Data Modeler реализует структурные подходы к развитию информационной системы и к дизайну данных этих систем. Данное CASE средство является лидером среди аналогичных систем, около 60% средств моделирования данных мирового рынка принадлежит AllFusion Erwin Data Modeler.

AllFusion Erwin Data Modeler не только помогает в дизайне (изображении) логической модели данных, он поддерживает дизайн соответствующей физической модели данных и автоматически генерирует структуру физической БД (“Forward engineering”).

AllFusion Erwin Data Modeler включает в себя средства для генерации из функционирующей физической БД соответствующей ей модели данных (“reverse engineering”), поддерживая при этом обе – физическую и логическую/физическую модели данных. Таким образом можно поддерживать функционирующие БД или осуществлять миграцию всей БД или ее части (подсхемы БД) на другие серверные платформы.

CASE средство также включает средства автоматического сравнения моделей и баз данных (“complete compare”), выдачи и анализа различий между ними, что позволяет в дальнейшем выборочно перемещать эти различия в модель или генерировать их в БД. Общая функциональная схема проектирования БД с помощью CASE средства AllFusion Erwin Data Modeler представлена на рис. 5.20.

Использование уровней моделирования позволяет реализовать хорошо структурированный нисходящий сверху вниз подход к разработке модели БД, при котором успех детализации объектов на нижестоящем уровне создается на каждом этапе проектирования.

Рис. 5.20. Общая функциональная схема проектирования БД

На верхних уровнях моделирования информационная модель включает общие сведения об объектах, обеспечивая тем самым ее технологическую независимость от конкретной платформы СУБД. Она называется логической моделью. На более низких уровнях проектирования модель дополняется детализированными сведениями об объектах. Это связано с тем, что физическая организация данных, например, в СУБД DB2 существенно отличается от физической организации этих данных в СУБД Oracle. Такая детализированная модель называется физической моделью.

AllFusion Erwin Data Modeler обеспечивает два вышеуказанных уровня представления модели – логический и физический. Логический уровень включает наиболее общие сведения о предметной области. Объекты модели логического уровня называются сущностями и атрибутами. Логический уровень модели данных может быть построен на основе диаграмм модели бизнес–процессов предметной области. Физический уровень позволяет описать всю детальную информацию о конкретных физических объектах – таблицах, столбцах, связях между объектами, индексах, процедурах и др. При этом AllFusion Erwin Data Modeler позволяет создавать модели трех типов: модель, имеющую логический уровень представления данных, модель, имеющую физический уровень представления данных, и модель, имеющую как логический, так физический уровень.

Такое многоуровневое моделирование БД имеет ряд достоинств. Наиболее очевидное достоинство – это систематическое документирование, которое может использоваться постоянно для развития базы данных и прикладных применений, чтобы определить системные требования и связать их непосредственно с требованиями конечного пользователя. Второе достоинство – это обеспечение ясной картины ссылочных ограничений целостности БД. Поддержание ссылочной целостности существенно в реляционной модели, где отношения не кодируются явно. Третье достоинство – это независимая картина базы данных, которое следует из "логической" модели БД. Логическая модель БД может использоваться автоматизированными средствами для генерации различных физических СУБД. Таким образом, можно использовать одну и ту же логическую модель на языке IDEF1x в Erwin, для получения из нее как схемы таблиц DB2, также как и схемы таблиц для других реляционных СУБД.

Ниже в таблице приводится перечень общих терминов логической и физической моделей, используемых в дальнейшем при проектировании и сопровождении БД:

Логическая модель	Физическая модель
Сущность /объект/ (Entity)	Таблица (Table)
Зависимая сущность	Внешний ключ FK является частью PK дочерней таблицы
Независимая сущность	Родительская или дочерняя таблица, у которой FK не является частью ее PK
Атрибут (Attribute)	Столбец (Column)
Логический тип данных (текст, число, дата)	Физический тип данных (зависит от выбранного сервера назначения)
Домен (логический)	Домен (физический)
Первичный ключ (Primary key)	Первичный ключ, PK индекс
Внешний ключ (Foreign key)	Внешний ключ, FK индекс
Альтернативный ключ (AK)	AK индекс— уникальный, но не первичный ключ
Инверсионный вход (IE)	IE индекс — не уникальный индекс, созданный для поиска информации в таблице по не уникальному значению
Ключевая группа (Key group)	Индекс (Index)
Бизнес–правило (Business rule)	Триггер или хранимая процедура
Правило проверки данных (Validation rule)	Принудительный контроль данных (Constraint)
Отношение (Relationship)	Отношение, реализованное с использованием FKs
Идентифицированные (определенные) отношения (Identifying)	FK как часть PK дочерней таблицы (выше линии)
Не идентифицированные (неопределенные) отношения (Non–Identifying)	FK не является частью PK дочерней таблицы (ниже линии)
Отношение подтипа (Subtype)	Денормализованные таблицы (Denormalized tables)
Отношение многие ко многим (Many–to–many)	Ассоциативная таблица (Associative table)
Ссылочная (относительная) целостность (cascade, restrict, set null, set default)	Триггеры для операций INSERT, UPDATE и DELETE
Мощность, количество элементов (Cardinality)	Триггеры для операций INSERT, UPDATE и DELETE

При проектировании смешанной модели, включающей логический и физический уровень, переключение между ними осуществляется с помощью списка выбора “Model type indicator” – «Указатель типа модели» в панели инструментов AllFusion Erwin Data Modeler (logical / physical). Состояние этого указателя очень важно, так как оно определяет приоритет терминов логического уровня перед физическим уровнем. Надо первоначально определять объекты и их характеристики на логическом уровне, затем при первоначальном переключении на физический уровень соответствующие термины для него будут созданы автоматически (рис. 5.21.).

Рис. 5.21. Интерфейс пользователя AllFusion Erwin Data Modeler

Работа с компонентом в Erwin организуется с помощью Горизонтального меню “Menu bar” и двух рабочих пространств “Model Explorer” и “Diagram Window”. Горизонтальное меню AllFusion Erwin Data Modeler располагается в верхней части экрана и, хотя оно напоминает типовое для такого рода программ, полный перечень функций меню AllFusion Erwin Data Modeler достаточно большой и требует некоторого времени для поэтапного прохождения по всем операциям и возможностям, причем некоторые из них выполняются достаточно редко. Рабочее пространство “Model Explorer” расположено в левой стороне экрана. Оно обеспечивает иерархическое текстовое изображение модели данных, которая синхронно в графическом виде представляется в правой части экрана в рабочем пространстве “Diagram Window”.

В любом из этих пространств по своему выбору разработчик БД может осуществлять вызов всех операций по обслуживанию элементов логической и физической схем БД: создание, удаление, переименование, изменение характеристик схем, подсхем, объектов, атрибутов, связей, таблиц, столбцов, ключей, шаблонов, триггеров, скриптов, табличных пространств, пулов буферов и других характеристик. AllFusion Erwin Data Modeler обеспечивает координацию внесения изменений в обоих рабочих пространствах – как в текстовом, так и в графическом виде.

Вся работа в рабочем пространстве “Model Explorer” выполняется в текстовом виде, т.е. вводом в выдаваемые AllFusion Erwin Data Modeler окна и поля соответствующих значений, либо путем выбора их из предоставленного AllFusion Erwin Data Modeler списка значений.

В “Diagram Window” инструментарий AllFusion Erwin Data Modeler синхронно создает или изменяет объекты схемы в графическом режиме. Разработчик БД может работать в этом окне, используя механизм перетягивания графических элементов схемы (объектов, связей) из AllFusion Erwin Data Modeler Toolbox и Drawing toolbar в окно “Diagram Window”. Здесь можно просто щелкнуть мышкой по любому объекту или связи и вызвать соответствующее им окно для выдачи сведений о нем и их корректировки.

Создание модели данных – длительный, итерационный процесс по идентификации и документированию предметной области в той части общесистемных требований, которая касается структур данных и взаимосвязей между ними.

В общем случае, разработка и сопровождения БД включает такие работы как: анализ предметной области, создание схемы БД, корректировку и поддержание схемы БД в актуальном состоянии, выпуск новой версии БД, выгрузку и загрузку данных. Жизненный цикл БД (по аналогии с жизненным циклом программного обеспечения) включает не только этап создания (проектирования) логической и физической моделей БД, этап генерации БД, этап загрузки данных и тестирования, но и этапы работ, которые выполняются при сопровождении БД:

получение исходных данных для внесения изменений и подготовка документации для внесения изменений;

выполнение подготовительных действий по анализу модели эксплуатируемой БД и планированию создания и запуска ее новой версии;

выполнение редактирования старой схемы и получение новой схемы, получение задания на языке DDL для создания новой версии БД;

запуск задания на создание новой пустой БД;

выполнение выгрузки (экспорта) данных из старой версии БД;

выполнение загрузки (импорта) данных из файлов–копий формата IXF в новую версию БД;

внесение или дополнение необходимых данных в новые объекты новой версии;

выполнение процедуры проверки и опытной эксплуатации новой версии БД;

ввод в промышленную эксплуатацию новой версии БД и объявление об ее выпуске.

Дата добавления: 2014-01-07