Связи между наборами объектов и типы связей

Билет 7.

Пусть имеется n наборов объектов Е₁, Е_2, …, Е_n.

Связью называется множество последовательностей объектов (еⁱ₁, еⁱ_2,…, еⁱ_n), где еⁱ₁ Î Е_1, еⁱ₂ Î Е_{2, …,} еⁱ_n Î Е_n.

С помощью связей наборы объектов объединяются в единую информационную структуру.

Между двумя наборами объектов (n=2) различают три типа связей:

1. один к одному (1:1);

2. один ко многим (1:М);

3. много ко многим (М:N).

Связь между двумя наборами Е₁ и Е₂ относится к типу «один к одному», если для каждого объекта из первого набора можно указать 0 или 1 объект из второго набора и для каждого объекта из второго набора можно указать 0 или 1 объект из первого набора.

Примерами связей типа 1:1 служат связи между:

· студентами и зачетными книжками,

· между государствами и валютами,

· между офицерами и табельным оружием,

· между гражданами и заграничными паспортами. У каждого студента или нет зачетной книжки, или есть только одна.

Для каждой зачетки или студент не указан, или имеется только один.

Связь между двумя наборами Е₁ и Е₂ относится к типу «один ко многим», если для каждого объекта из первого набора можно указать 0 или более объектов из второго набора и для каждого объекта из второго набора можно указать 0 или 1 объект из первого набора.

Примерами связей 1:М служат связи между

· банками и вкладами,

· вкладами и взносами,

· между группами и студентами,

· между отделами и сотрудниками,

· между ведомостями и строками ведомостей,

· между клиентами и заявками.

В каждом банке или нет вкладов (банк еще не открылся) или может быть много вкладов. Для каждого вклада или банк не указан, или есть только один.

Связь между двумя наборами Е₁ и Е₂ относится к типу «многие ко многим», если для каждого объекта из первого набора можно указать 0 или более объектов из второго набора и для каждого объекта из второго набора можно указать 0 или более объектов из первого набора.

Примерами связей M:N служат связи между

· продуктами и странами,

· между студентами и дисциплинами,

· между сотрудниками и проектами,

· между заявками и товарами,

· между магазинами и покупателями.

Каждый продукт может поставляться из многих стран и не поставляться вовсе. Каждая страна может поставлять много продуктов и не поставлять никаких.

Графически связи изображаются стрелками (рис.4.5).

В реальных СУБД реализуется только один тип связи – один ко многим.

Связь 1:1 получается из связи 1:М путем ее ограничения.

Для реализации связи М:N вводится новый набор объектов и используются две связи 1:М.

Например, связь между странами и продуктами типа M:N получается с помощью набора данных «поставки» (рис.4.6).

M: N

Страны Продукты

1: М

1: М

Поставки

Рис.4.6. Реализация связи M: N.

связь М:1 это связь 1:М.

2 CASE – технология: классификация по типам

САSЕ - технология сформировалась в 80-х годах ХХ века. САSЕ расшифровывается как Computer-Aided System Engineering – проектирование систем с помощью компьютера.

CASE - технология представляет собой совокупность методов анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем программного обеспечения (ПО), поддержанную ком­плексом средств автоматизации. CASE - это инструментарий для системных аналитиков, разработчиков и программистов, заменяющий им бумагу и карандаш на компьютер для автоматизации процесса проектирования и разработки ПО.

Большинство CASE-средств основано на совокупности понятий (парадигме) методология/метод/нотация/средство. Методология определяет руководящие указания для оценки и выбора проекта разрабатываемого ПО, шаги работы и их последовательность, а также правила распределения и назначения методов. Метод - это систематическая процедура или техника генерации описаний компонент ПО (например, проектирование потоков и структур данных). Нотации предназначены для описания структуры системы, элементов данных, этапов обработки и включают графы, диаграммы, таблицы, блок-схемы, формальные и естественные языки. Средства - инструментарий для поддержки и усиления методов. Эти инструменты поддерживают работу пользователей при создании и редактировании графического проекта в интерактивном режиме, они способствуют организации проекта в виде иерархии уровней абстракции, выполняют проверки соответствия компонентов.

Основными покупателями CASE-пакетов за рубежом являются военные организации, центры обработки данных и коммерческие фирмы по разработке ПО. Практически ни один серьезный зарубежный программный проект не осуществляется без использования CASE-средств.

Основное достоинство CASE-технологии - поддержка коллективной работы над проектом за счет возможности работы в локальной сети разработчиков, экспорта - импоpтa любых фрагментов проекта, организационного управления проектом. Основная цель CASE состоит в том, чтобы отделить проектирование ПО от его кодирования и последующих этапов разработки, а также скрыть от разработчиков все детали среды разработки и функционирования ПО. Чем больше деятель­ности будет вынесено в проектирование из кодирования, тем лучше. наибольшие изменения касаются этапов анализа и проектирования.

Устойчивое положение они занимают в следующих областях:

· бизнес-анализ (фактически, модели деятельности предприятий "как есть" и «как должно быть" строятся с применением методов структурного системного анализа и поддерживающих их CASE-средств);

· системный анализ проектирование (практически любая крупная программная система разрабатывается с применением CASE-технологий по крайней мере на этапах анализа и проектирования, что связано с большой сложностью данной проблематики и со стремлением повысить эффективность работ).

Некоторые САSЕ-средства ориентированы только на системных проектировщиков и предоставляют специальные графические инструменты для изображения различного вида моделей:

· диаграмма/ потоков данных (DFD - data flow diagrams) совместно со словарями данных и спецификациями процессов;

· диаграмма "сущность-связь" (ERD - entity relationship diagrams), являющуюся инфологической моделью предметной области;

· диаграмма переходов состояний (STD - state transition diagrams), учитывающую события и реакцию на них системы обработки данных.

Диаграмма DFD устанавливает связь источников информации с потребителями, выделяет логические функции (процессы) преобразования информации, определяет группы элементов данных и их хранилища (базы данных).

Описание структуры потоков данных, определение их компонентов хранятся в актуальном состоянии в словаре данных, который выступает как база данных проекта. Каждая логическая функция может детализироваться с помощью DFD нижнего уровня согласно методам нисходящего проектирования.

Выполняются автоматизированное проектирование спецификаций программ (задание основных характеристик для разработки программ) и ведение словаря данных.

Другой класс САSЕ-технологий поддерживает только разработку программ, включая:

· автоматическую генерацию кодов программ на основании их спецификаций;

· проверку корректности описания моделей данных и схем потоков данных;

· документирование программ согласно принятым стандартам и актуальному состоянию проекта;

· тестирование и отладку программ.

В рамках САSЕ-технологий проект сопровождается целиком, а не только его программные коды. Проектные материалы служат заданием программистам, а само программирование скорее сводится к переводу на определенный язык структур данных и методов их обработки, если не предусмотрена автоматическая кодогенерация.

Большинство САSЕ-технологий использует также метод "прототипов" для быстрого создания программ на ранних этапах разработки. Кодогенерация программ осуществляется автоматически - до 85 - 90% текстов на языках высокого уровня.

К CASE – средствам, например, относятся BPWin, ERWin, Rational Rose, Embarcadero, xCase.

Классификация по типам отражает функциональную ориентацию CASE-средств в технологическом процессе создания информационной системы.

1) АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ. Средства данной группы используются для создания спецификаций системы и для ее проектирования. Их целью является определение системных требований и свойств, которыми система должна обладать, а также создание проекта системы, удовлетворяющей этим требованиям и обладающей соответствующими свойствами. На выходе продуцируются спецификации компонент системы и интерфейсов, связывающих эти компоненты, а также "калька" архитектуры системы и детальная "калька" проекта, включающая алгоритмы и определения структур данных. К таким средствам относятся: CASE.Аналитик (Эйтэкс), The Developer (ASYST Technologies), POSE (Computer Systems Advisers), ProKit*Workbench (McDonnell Douglas), Excelerator (Index Technology), Design-Aid (Nastec), Design Machine (Optima), MicroStep (Meta Systems), vsDesigner (Visual Software), Analist/Designer (Yourdon), Design/IDEF (Meta Software), BPWin (Logic Works), SELECT (Select Software Tools), System Architect (Popkin Software & Systems), Westmount I-CASE Yourdon (Westmount Technology B.V. & CADRE Technologies), CASE/4/0 (microTOOL GmbH).

2) ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ И ФАЙЛОВ. Средства данной группы обеспечивают логическое моделирование данных, автоматическое преобразование моделей данных в Третью Нормальную Форму, автоматическую генерацию схем БД и описаний форматов файлов на уровне программного кода: ERWin (Logic Works), Chen Toolkit (Chen & Asssociates), S-Designor (SDP), Designer2000 (Oracle), Silverrun (Computer Systems Advisers).

3) ПРОГРАММИРОВАНИЕ. Средства этой группы поддерживают этапы программирования и тестирования, а также автоматическую кодогенерацию из спецификаций, получая полностью документированную выполняемую программу: COBOL 2/Workbench (Mikro Focus), DECASE (DEC), NETRON/CAP (Netron), APS (Sage Software). Помимо диаграммеров различного назначения и средств поддержки работы с репозитарием, в эту группу средств включены и традиционные генераторы кодов, анализаторы кодов, генераторы наборов тестов, анализаторы покрытия тестами, отладчики.

4) СОПРОВОЖДЕНИЕ И РЕИНЖИНИРИНГ. К таким средствам относятся документаторы, анализаторы программ, средства реструктурирования и реинжениринга: Adpac CASE Tools (Adpac), Scan/COBOL u Superstructure (Computer Data Systems), Jnspector/Recoder (Language Technology). Их целью является корректировка, изменение, анализ, преобразование и реинжениринг существующей системы. Средства позволяют осуществлять поддержку всей системной документации, включая коды, спецификации, наборы тестов; контролировать покрытие тестами для оценки полноты тестируемости; управлять функционированием системы и т.п. Особый интерес представляют средства обеспечения мобильности и реинжиниринга. К средствам миграции относятся трансляторы, конверторы, макрогенераторы и др., позволяющие обеспечить перенос существующей системы в но­вое операционное или аппаратурное окружение. Средства реинжиниринга включают:

o статические анализаторы для продуцирования схем системы ПО из ее кодов, оценки влияния модификаций (например,"эффекта ряби" -внесение изменений с целью исправления ошибок порождает новые ошибки);

o динамические анализаторы (обычно, компиляторы и интерпретаторы с встроенными отладочными возможностями);

o документаторы, позволяющие автоматически получать обновленную документацию при изменении кода;

o редакторы кодов, автоматически изменяющие при редактировании и все предшествующие коду структуры (например, спецификации);

o средства доступа к спецификациям, их модификации и генерации нового (модифицированного) кода;

o средства реверсного инжиниринга, транслирующие коды в спецификации.

5) ОКРУЖЕНИЕ. Средства поддержки платформ для интеграции, создания и придания товарного вида CASE-средствам: Multi/Cam (AGS Management Systems), Design/OA (Meta Software).

6) УПРАВЛЕНИЕ ПРОЕКТОМ. Средства, поддерживающие планирование, контроль, руководство, взаимодействие, т.е. функции, необходимые в процессе разработки и сопровождения проектов: Project Workbench (Applied Business Technology).

Дата добавления: 2015-04-24