Проектирование реляционных баз данных с использованием семантических моделей: диаграммы классов языка UML

Получение схемы реляционной базы данных из диаграммы классов UML

Если не обращать внимания на различия в терминологии ^{15Очевидным аналогом класса является тип сущности, а аналогом связи-ассоциации — связь в смысле ER-модели. Кстати, различия и беспорядок в терминологии действительно удручают. В ER-модели связь (relationship) — это ассоциация (association) между двумя типами сущности. В UML ассоциация (association) — это один из видов связи (relationship). Да еще зачем-то в UML введен специальный термин link для обозначения экземпляра ассоциации. И снова хотелось бы использовать в качестве русского эквивалента термин связь, но он уже безнадежно занят, и приходится переводить link как соединение. Это, конечно, не противоречит смыслу, но тоже очень плохо, поскольку в области реляционных БД термин соединение и без этого имеет два разных смысла – операции соединения и соединения с сервером баз данных. Мне очень жаль переводчиков книг, посвященных UML.} , то здесь выполняются практически те же шаги, что и в случае преобразования в схему реляционной БД ER-диаграммы. Поэтому ограничимся только некоторыми рекомендациями, специфичными для диаграмм классов.

Рекомендация 1. Прежде чем определять в классах операции, подумайте, что вы будете делать с этими определениями в среде целевой РСУБД. Если в этой среде поддерживаются хранимые процедуры, то, возможно, некоторые операции могут быть реализованы именно с помощью такого механизма. Но если в среде РСУБД поддерживается механизм определяемых пользователями функций, возможно, он окажется более подходящим.

Рекомендация 2. Помните, что сравнительно эффективно в РСУБД реализуются только ассоциации видов "один ко многим" и "многие ко многим". Если в созданной диаграмме классов имеются ассоциации "один к одному", следует задуматься о целесообразности такого проектного решения. Реализация в среде РСУБД ассоциаций с точно заданными кратностями ролей возможна, но требует определения дополнительных триггеров, выполнение которых понизит эффективность.

Рекомендация 3. Для технологии реляционных БД агрегатные и в особенности композитные ассоциации неестественны. Подумайте о том, что вы хотите получить в реляционной БД, объявив некоторую ассоциацию агрегатной. Скорее всего, ничего.

Рекомендация 4. В спецификации UML говорится о том, что, определяя однонаправленные связи, вы можете способствовать эффективности доступа к некоторым объектам. Для технологии реляционных баз данных поддержка такого объявления вызовет дополнительные накладные расходы и тем самым снизит эффективность.

Рекомендация 5. Не злоупотребляйте возможностями OCL.

Диаграммы классов UML – это мощный инструмент для создания концептуальных схем баз данных, но, как известно, все хорошо в меру.

Заключение

Нельзя сказать, что проектирование баз данных на основе семантических моделей в любом случае ускоряет и/или упрощает процесс проектирования. Все зависит от сложности предметной области, квалификации проектировщика и качества вспомогательных программных средств. Но так или иначе этап диаграммного моделирования обеспечивает следующие преимущества:

• на раннем этапе проектирования до привязки к конкретной РСУБД проектировщик может обнаружить и исправить логические недочеты проекта, руководствуясь наглядным графическим представлением концептуальной схемы;
• окончательный вид концептуальной схемы, полученной непосредственно перед переходом к формированию реляционной схемы, а может быть, и промежуточной версии концептуальной схемы, должен стать частью документации целевой реляционной БД; наличие этой документации очень полезно для сопровождения и, в особенности, для изменения схемы БД в связи с изменившимися требованиями;
• при использовании CASE-средств концептуальное моделирование БД может стать частью всего процесса проектирования целевой информационной системы, что должно способствовать правильной структуризации процесса, эффективности и повышению качества проекта в целом ^{16Хотя это несколько противоречит одной из главных исходных целей реляционного подхода к организации БД: обеспечить максимальную независимость приложения от структуры БД и увеличить возможность повторного использования существующих баз данных при возникновении новых приложений. С другой стороны, здоровая прагматика говорит о том, что, не забывая о возможных потребностях в будущем, нужно, прежде всего, стремиться к эффективному выполнению текущих задач.}.

Мы также хотели показать, что в контексте проектирования реляционных БД структурные методы проектирования, основанные на использовании ER-диаграмм, и объектно-ориентированные методы, основанные на использовании языка UML, различаются, главным образом, лишь терминологией. ER-модель концептуально проще UML, в ней меньше понятий, терминов, вариантов применения. И это понятно, поскольку разные варианты ER-моделей разрабатывались именно для поддержки проектирования реляционных БД, и ER-модели почти не содержат возможностей, выходящих за пределы реальных потребностей проектировщика реляционной БД.

Язык UML принадлежит объектному миру. Этот мир гораздо сложнее (если угодно, непонятнее, запутаннее) реляционного мира. Поскольку UML может использоваться для унифицированного объектно-ориентированного моделирования всего чего угодно, в этом языке содержится масса различных понятий, терминов и вариантов использования, избыточных с точки зрения проектирования реляционных БД. Если вычленить из общего механизма диаграмм классов то, что действительно требуется для проектирования реляционных БД, то мы получим в точности ER-диаграммы с другой нотацией и терминологией.

Поэтому выбор конкретной концептуальной модели – это вопрос вкуса и сложившихся обстоятельств. Понятно, что если в организации уже имеется сложившаяся инфраструктура проектирования приложений, то разумно продолжать ею пользоваться до тех пор, пока это не станет тормозом. При построении же новой инфраструктуры стратегические соображения высшего руководства компании имеют больший вес, чем предпочтения технических специалистов, хотя эти предпочтения тоже обязательно должны учитываться.