Предметная область базы данных и ее модели

Функциональная модель предметной области базы данных

Понятие функциональной модели предметной области базы данных

Вторым ключевым моментом создания ИС с целью автоматизации информационных процессов организации является анализ функционального взаимодействия объектов автоматизации. Результаты такого анализа многогранны. Аналитики представляют их в виде функциональной модели предметной области базы данных. Функциональная модель предметной области является собирательным понятием. Состав функциональной модели существенно зависит от контекста конкретного ИТ-проекта и может быть представлен посредством довольно широкого спектра документов в виде текстовой и графической информации. К рассмотрению таких документов проектировщик баз данных должен подходить с учетом следующих двух положений:

• главное назначение ИС является базовым критерием оценки достаточности предоставляемой информации;
• функциональная модель предназначена для описания процессов обработки данных в рамках выделенной предметной области с различных точек зрения.

Описать процессы обработки информации всесторонне с помощью одной описательной модели сложно. В последнее время предпринимаются некоторые успешные попытки разработать унифицированную модель в рамках объектно-ориентированного анализа и проектирования (OOA&D) с помощью UML-конструкций. В настоящих лекциях мы основываемся только на результатах структурного анализа предметной области как наиболее прагматичном подходе для проектирования классических реляционных баз данных. Использование объектно-ориентированного подхода к проектированию баз данных - это предмет отдельного курса лекций.

Определим функциональную модель предметной области базы данных как совокупность некоторых моделей, предназначенных для описания процессов обработки информации. Будем называть эти модели конструкциями функциональной модели. Ниже приведен перечень основных конструкций функциональной модели, необходимые для выполнения проектирования реляционных баз данных.

• Модели процессов:
  • бизнес-модель процессов (иерархия функций системы);
  • модель потока данных.
• Модели состояний:
  • модель жизненного цикла сущности ;
  • набор спецификаций функций системы (требования);
  • описание функций системы через сущности и атрибуты;
  • бизнес-правила, которые реализуют функции.

Внимание! Элементы информационной модели предметной области являются входными данными для задачи создания логической модели данных. Элементы функциональной модели предметной области являются входными данными для задачи проектирования приложений базы данных и, частично, для задачи создания физической модели базы данных.

Бизнес-модель процессов (иерархия функций системы)

Бизнес-модель процессов предназначена для описания процессов и функций системы в предметной области базы данных. Бизнес-модель чаще всего документируется в соответствии с методологией (нотацией) IDEF0 и представляется в виде совокупности иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм ( IDEF0 -диаграмм). Каждая диаграмма является единицей описания системы и расположена на отдельном листе. IDEF0-диаграммы включают в себя следующие диаграммы:

• контекстная диаграмма;
• диаграмма декомпозиции ;
• диаграмма дерева узлов;
• диаграмма "только для экспозиции".

Контекстная диаграмма является вершиной иерархической структуры диаграмм и представляет самое общее описание системы и ее взаимодействия с внешней средой.

Дальнейшее описание системы строится на основе последовательного разбиения функциональности системы на более детальные фрагменты. Диаграммы, которые описывают каждый из функциональных фрагментов системы, называются диаграммами декомпозиции.

Диаграмма дерева узлов показывает иерархическую структуру функций, не отображая взаимосвязи между ними.

Диаграммы "только для экспозиции" представляют, по сути, копии стандартных диаграмм, но не включаются в анализ синтаксиса модели. Они предназначены для демонстрации иных точек зрения на работы, для отображения деталей, которые не поддерживаются явно синтаксисом модели.

Основными элементами IDEF0-диаграмм являются работы, входные и выходные параметры, управление, механизмы и вызов.

Работы ( Activity ) обозначают процессы, функции или задачи, которые реализуются в течение определенного времени и имеют распознаваемые результаты. Работы изображаются в виде прямоугольников и именуются отглагольными существительными. Все диаграммы декомпозиции содержат родственные работы, имеющие общую родительскую работу.

Взаимодействие работ между собой и с внешними миром показано стрелками. Стрелки (Arrow) именуются существительными и могут обозначать на диаграмме вход, выход, управление, механизм и вызов.

Вход ( Input ) - это материалы или информация, которые используются или преобразуются работой для получения результата (выхода). Стрелка входа рисуется как стрелка, входящая в левую грань работы.

Управление ( Control ) - правила, стратегии, процедуры или стандарты, которыми руководствуется работа. Каждая работа должна иметь хотя бы одну стрелку управления, которая рисуется как стрелка, входящая в верхнюю грань работы. Управление влияет на работу, но не преобразуется работой.

Выход ( Output ) - это материалы или информация, которые производятся работой. Каждая работа должна иметь хотя бы одну стрелку выхода, которая рисуется как стрелка, выходящая из правой грани работы.

Механизм - это ресурсы, которые выполняют работу (персонал, станки, устройства). Стрелка механизма рисуется как стрелка, входящая в нижнюю грань работы. Механизмы могут не изображаться.

Вызов ( Call ) - это специальная стрелка, указывающая на другую модель работы. Стрелка вызова рисуется как стрелка, исходящая из нижней грани работы. Стрелка вызова указывает, что некоторая работа выполняется за пределами моделируемой системы.

На рис. 2.9 - 2.11 приведены примеры контекстной диаграммы, диаграммы декомпозиции и диаграммы дерева узлов процесса изготовления изделия.

Рис. 2.9. Контекстная диаграмма процесса изготовления изделия

Рис. 2.10. Диаграмма декомпозиции процесса изготовления изделия

Рис. 2.11. Диаграмма дерева узлов процесса изготовления изделия

На диаграмме дерева узлов последний уровень декомпозиции показан в виде списка.