Файл: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине Базы данных.doc
Добавлен: 16.03.2024
Просмотров: 64
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
теоретические предпосылки выполнения курсовой работы
Анализ предметной области и инфологическое проектирование
Даталогическое (техническое) проектирование
Рабочее (физическое) проектирование
Предпроектный анализ предметной области и инфологическое проектирование
Описание предметной области и определение цели проектирования
разрабатываются алгоритмы работы с базой данных, а также алгоритмы реализации запросов, проектируется интерфейс конечного пользователя.
Организационный аспект связан с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ. Организационное обеспечение проекта включает выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта, определение методов описания промежуточных состояний разработки, разработку методов и средств испытаний системы, обучение персонала и т.п.
На этапе даталогического проектирования приходится разрешать конфликт между желаемой эффективностью прикладных программ и качеством структуры базы данных. Основная цель проектирования базы данных - это сокращение избыточности хранимых данных, а следовательно, экономия объема используемой памяти, уменьшение затрат на многократные операции обновления избыточных копий и устранение возможности возникновения противоречий из-за хранения в разных местах сведений об одном и том же объекте. Так называемый «чистый» проект базы данных («каждый факт в одном месте») можно создать, используя методологию нормализации отношений [1,12,13]. Нормализация структуры базы данных позволяет устранить дефекты ненормализованной структуры, проявляющиеся при выполнении корректирующих запросов (т.н. аномалии добавления, обновления и удаления). Нормализация структуры данных важна потому, что она способствует углубленному пониманию разработчиком семантики данных предметной области. В результате применения нормализации удается получить весьма гибкий проект базы данных, позволяющий вносить в него необходимые расширения. Однако при этом важно помнить, что нормализация оптимизирует выполнение корректирующих запросов за счет производительности запросов-выборок. Если к приложению предъявляются повышенные требования в отношении их производительности, то эта проблема может решаться путем контролируемой денормализации отдельных реляционных таблиц.
Результатом даталогического проектирования являются концептуальная даталогическая модель базы данных и комплект
описывающей ее сопроводительной документации, включающий, в частности, словарь данных и реляционную схему базы данных.
Если при даталогическом пректировании разработчик сосредотачивается на том, что надо сделать, то при физическом проектировании он ищет способ, как это сделать. Речь идет о реализации проекта в среде конкретной СУБД. Это требует от разработчика специальных знаний относительно функциональных возможностей целевой СУБД, а также навыков работы в ее среде.
Основной целью физического проектирования базы данных является описание способа физической реализации логического проекта базы данных. Физическому уровню представления базы данных в компьютере соответствует внутренняя модель данных [1,6,7], которая определяет структуры хранимых данных и методы доступа к ним. В отличии от ранних СУБД, современные реляционные системы предоставляют разработчику небогатый выбор на этапе физического проектирования [6]. Способ хранения базы данных определяется механизмами СУБД автоматически «по умолчанию» на основе спецификаций концептуальной схемы базы данных, а внутренняя схема в явном виде в таких системах не используется.
Основными видами работ на данном этапе проектирования являются:
Содержание курсовой работы должно соответствовать начальному витку спирали жизненного цикла информационной системы. В курсовой работе должны быть выполнены и оформлены в качестве отдельных разделов пояснительной записки следующие виды проектных работ:
При проектировании информационной системы необходимо провести анализ предметной области, выявить и сформулировать информационные требования отдельных категорий пользователей, на этой основе определить цели проектирования информационной системы.
Прежде всего необходимо определить границы предметной области, т.е определить, что будет рассматриваться внутри системы, а что за ее пределами. На определение предметной области существенно влияют позиция, с которой будет рассматриваться система, и цель проектирования. Позиция или точка зрения должны соответствовать уровню компетенции руководителя, ответственного за работу в моделируемой предметной области, например руководителя предприятия, руководителя подразделения и т.д. Позиция должна соответствовать цели проектирования.
Сбор данных о предметной области начинается с изучения ее информационной структуры и изучения протекающих в ней информационных процессов. Данные, собранные в ходе анализа, должны быть систематезированы, классифицированы и структурированы.
В ходе анализа должны быть определены семантические условия (бизнес-правила), определяющие функционирование предметной области и играющие роль ограничений на допустимые отношения между ее компонентами. Кроме того, должны быть определены алгоритмы выполнения тех или иных операций исполнителями конкретных видов работ или действий.
Сбор и анализ информации о предметной области рекомендуется проводить на основе методологии структурного подхода. Представления о предметной области должны быть формализованы в виде ее функциональной и информационной моделей.
На этапе анализа предметной области должно быть выполнено функциональное моделирование и разработана функциональная модель предметной области. Должны быть построены (например, в среде BPwin) контекстная диаграмма предметной области, а также диаграммы декомпозиции с деталезацией, достаточной для адекватного представления функционирования предметной области. Должна быть построена диаграмма иерархии функций (Node Tree-диаграмма) [10]. Диаграммы декомпозиции должны сопровождаться спецификациями функций (работ) и данных (стрелок), сопутствующих их выполнению.
На этапе анализа предметной области должна быть разработана также информационная модель предметной области в терминах сущностей и связей. Моделируемая предметная область должна быть «в меру» сложной, т.е. представленной не менее чем 5-6 сущностями, имеющими самостоятельное значение. ER-диаграмма должна сопровождаться спецификациями сущностей, атрибутов, связей и ограничений ссылочной целостности.
Здесь же должны быть продуманы и сформулированы на естественном языке содержательные запросы, которые могут представлять интерес для потенциальных пользователей учебной базы данных.
Организационный аспект связан с вопросами планирования и организации работ, создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством выполняемых работ. Организационное обеспечение проекта включает выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта, определение методов описания промежуточных состояний разработки, разработку методов и средств испытаний системы, обучение персонала и т.п.
На этапе даталогического проектирования приходится разрешать конфликт между желаемой эффективностью прикладных программ и качеством структуры базы данных. Основная цель проектирования базы данных - это сокращение избыточности хранимых данных, а следовательно, экономия объема используемой памяти, уменьшение затрат на многократные операции обновления избыточных копий и устранение возможности возникновения противоречий из-за хранения в разных местах сведений об одном и том же объекте. Так называемый «чистый» проект базы данных («каждый факт в одном месте») можно создать, используя методологию нормализации отношений [1,12,13]. Нормализация структуры базы данных позволяет устранить дефекты ненормализованной структуры, проявляющиеся при выполнении корректирующих запросов (т.н. аномалии добавления, обновления и удаления). Нормализация структуры данных важна потому, что она способствует углубленному пониманию разработчиком семантики данных предметной области. В результате применения нормализации удается получить весьма гибкий проект базы данных, позволяющий вносить в него необходимые расширения. Однако при этом важно помнить, что нормализация оптимизирует выполнение корректирующих запросов за счет производительности запросов-выборок. Если к приложению предъявляются повышенные требования в отношении их производительности, то эта проблема может решаться путем контролируемой денормализации отдельных реляционных таблиц.
Результатом даталогического проектирования являются концептуальная даталогическая модель базы данных и комплект
описывающей ее сопроводительной документации, включающий, в частности, словарь данных и реляционную схему базы данных.
Рабочее (физическое) проектирование
Если при даталогическом пректировании разработчик сосредотачивается на том, что надо сделать, то при физическом проектировании он ищет способ, как это сделать. Речь идет о реализации проекта в среде конкретной СУБД. Это требует от разработчика специальных знаний относительно функциональных возможностей целевой СУБД, а также навыков работы в ее среде.
Основной целью физического проектирования базы данных является описание способа физической реализации логического проекта базы данных. Физическому уровню представления базы данных в компьютере соответствует внутренняя модель данных [1,6,7], которая определяет структуры хранимых данных и методы доступа к ним. В отличии от ранних СУБД, современные реляционные системы предоставляют разработчику небогатый выбор на этапе физического проектирования [6]. Способ хранения базы данных определяется механизмами СУБД автоматически «по умолчанию» на основе спецификаций концептуальной схемы базы данных, а внутренняя схема в явном виде в таких системах не используется.
Основными видами работ на данном этапе проектирования являются:
-
генерация схем данных всех уровней (концептуальной схемы и подсхем приложений); -
разработка комплекса программ для реализации алгоритмов обработки данных; -
разработка интерфейса конечного пользователя, в том числе пользовательских меню, экранных форм, шаблонов печатных документов; -
создание прототипа базы данных; -
разработка контрольных примеров, обеспечивающих многоцелевое тестирование базы данных и прикладных программ; -
разработка инструкций для всех категорий пользователей.
содержание курсовой работы
Содержание курсовой работы должно соответствовать начальному витку спирали жизненного цикла информационной системы. В курсовой работе должны быть выполнены и оформлены в качестве отдельных разделов пояснительной записки следующие виды проектных работ:
-
Предпроектный анализ предметной области и инфологическое проектирование. -
Даталогическое проектирование. -
Рабочее проектирование.
Предпроектный анализ предметной области и инфологическое проектирование
При проектировании информационной системы необходимо провести анализ предметной области, выявить и сформулировать информационные требования отдельных категорий пользователей, на этой основе определить цели проектирования информационной системы.
Прежде всего необходимо определить границы предметной области, т.е определить, что будет рассматриваться внутри системы, а что за ее пределами. На определение предметной области существенно влияют позиция, с которой будет рассматриваться система, и цель проектирования. Позиция или точка зрения должны соответствовать уровню компетенции руководителя, ответственного за работу в моделируемой предметной области, например руководителя предприятия, руководителя подразделения и т.д. Позиция должна соответствовать цели проектирования.
Сбор данных о предметной области начинается с изучения ее информационной структуры и изучения протекающих в ней информационных процессов. Данные, собранные в ходе анализа, должны быть систематезированы, классифицированы и структурированы.
В ходе анализа должны быть определены семантические условия (бизнес-правила), определяющие функционирование предметной области и играющие роль ограничений на допустимые отношения между ее компонентами. Кроме того, должны быть определены алгоритмы выполнения тех или иных операций исполнителями конкретных видов работ или действий.
Сбор и анализ информации о предметной области рекомендуется проводить на основе методологии структурного подхода. Представления о предметной области должны быть формализованы в виде ее функциональной и информационной моделей.
Функциональный аспект
На этапе анализа предметной области должно быть выполнено функциональное моделирование и разработана функциональная модель предметной области. Должны быть построены (например, в среде BPwin) контекстная диаграмма предметной области, а также диаграммы декомпозиции с деталезацией, достаточной для адекватного представления функционирования предметной области. Должна быть построена диаграмма иерархии функций (Node Tree-диаграмма) [10]. Диаграммы декомпозиции должны сопровождаться спецификациями функций (работ) и данных (стрелок), сопутствующих их выполнению.
Информационный аспект
На этапе анализа предметной области должна быть разработана также информационная модель предметной области в терминах сущностей и связей. Моделируемая предметная область должна быть «в меру» сложной, т.е. представленной не менее чем 5-6 сущностями, имеющими самостоятельное значение. ER-диаграмма должна сопровождаться спецификациями сущностей, атрибутов, связей и ограничений ссылочной целостности.
Здесь же должны быть продуманы и сформулированы на естественном языке содержательные запросы, которые могут представлять интерес для потенциальных пользователей учебной базы данных.