Средства и технология моделирования данных

ERWin- средство концептуального моделирования БД, использующее методологию IDEF1X.Метод IDEF1, разработанный Т. Рэмей (T. Ramey), также основан на подходе П.Чена и позволяет построить модель данных, эквивалентную реляционной модели в третьей нормальной форме. В настоящее время на основе совершенствования методологии IDEF1 создана ее новая версия - методология IDEF1X.

IDEF1X разработана с учетом таких требований, как простота изучения и возможность автоматизации. IDEF1X-диаграммы используются рядом распространенных CASE-средств (в частности, ERWin, Design/IDEF). Отображение модели данных в ERWin. ERWinимеет два уровня представления модели – логическийи физический. Логический уровень– это абстрактный взгляд на данные, на нем данные представляются так, как выглядят в реальном мире, и могут называться так, как они называются в реальном мире, например, «Фамилия сотрудника», «Отдел». Объекты модели, представляемые на логическом уровне, называются сущностямии атрибутами. Логическая модель может быть построена на основе другой логической модели, например на основе модели процессов. Логическая модель данных является универсальной и никак не связана с конкретной реализацией СУБД. Физическая модель данных, напротив, зависит от конкретной СУБД, фактически являясь отображением системного каталога. В физической модели содержится информация о всех объектах БД. Поскольку стандартов на объекты БД не существует, физическая модель зависит от конкретной реализации СУБД. Следовательно, одной и той же логической модели могут соответствовать несколько разных физических моделей. Разделение модели данных на логические и физические позволяет решить несколько важных задач. Документирование модели.На физическом уровне объекты БД могут называться так, как того требуют ограничения СУБД. На логическом уровне можно этим объектам дать синонимы – имена более понятные неспециалистам, в том числе на кириллице и с использованием специальных символов. Масштабирование.Создание модели данных, как правило, начинается с создания логической модели. После описания логической модели, проектировщик может выбрать необходимую СУБД, и ERWinавтоматически создаст соответствующую физическую модель. На основе физической модели ERWinможет сгенерировать системный каталог СУБД или соответствующий SQL-скрипт. Этот процесс называется прямым проектированием (Forward Engineering). Тем самым достигается масштабируемость – создав одну логическую модель данных, можно сгенерировать физические модели под любую поддерживаемую ERWinСУБД. На основе полученной логической модели данных можно сгенерировать физическую модель для другой СУБД и затем сгенерировать ее системный каталог. Следовательно, ERWinпозволяет решить задачу по переносу структуры данных с одного сервера на другой.

Создание логической модели данных Уровни логической моделиРазличают три уровня логической модели, отличающихся по глубине представления информации о данных:

· диаграмма сущность-связь (Entity Relationship Diagram (ERD));

· модель данных, основанная на ключах (Key Based model (KB));

· полная атрибутивная модель (Fully Attributed model (FA)).

Диаграмма сущность-связь – представляет собой модель данных верхнего уровня. Она включает сущности и взаимосвязи, отражающие основные бизнес-правила предметной области. Диаграмма сущность-связь может включать связи многие-ко-многим и не включать описание ключей.

Модель данных, основанная на ключах – более подробное представление данных. Она включает описание всех сущностей и первичных ключей и предназначена для представления структуры данных и ключей, которые соответствуют предметной области.

Полная атрибутивная модель– наиболее детальное представление структуры данных: представляет данные в третьей нормальной форме и включает все сущности, атрибуты и связи.

Средствами ERWin может осуществлять реинжиниринг существующих БД, генерируя ER - диаграммы по SQL-текстам. Таким образом, полностью поддерживается технология FRE (forward and reverse engineering – прямое и обратное построение), последовательность этапов которой приведена ниже:

· импорт с сервера существующей БД;

· автоматическая генерация модели БД;

· модификация модели;

· автоматическая генерация новой схемы и построение физической БД на том же самом или любом другом сервере.

Для разработки клиентской части приложения имеются специальные версии пакета, обеспечивающие интеграцию с такими инструментами, как SQLWindows, PowerBuilder, Visual Basic, Delphi. Предлагаются и усеченные версии продукта:

· ERWin/SQL, обеспечивающая лишь прямое проектирование для любых СУБД;

· ERWin/Desktop, поддерживающая технологию FRE только для «настольных» СУБД.

ERWin реализует проектирование схемы БД, генерацию ее описания на языке целевой СУБД (ORACLE, Informix, Ingres, Sybase, DB/2, Microsoft SQL Server, Progress и др.) и реинжиниринг существующей БД. ERWin выпускается в нескольких различных конфигурациях, ориентированных на наиболее распространенные средства разработки приложений 4GL. Версия ERWin/OPEN полностью совместима со средствами разработки приложений PowerBuilder и SQLWindows и позволяет экспортировать описание спроектированной БД непосредственно в репозитории данных средств.

Для ряда средств разработки приложений (PowerBuilder, SQLWindows, Delphi, Visual Basic) выполняется генерация форм и прототипов приложений.

Сетевая версия ERWin ModelMart обеспечивает согласованное проектирование БД и приложений в рабочей группе.

Основные получаемые преимущества:

· существенное повышение скорости разработки за счет мощного редактора диаграмм, автоматической генерации базы данных, автоматической подготовки документации;

· нет необходимости ручной подготовки SQL-предложений для создания базы данных;

· возможность легко вносить изменения в модель при разработке и расширении системы;

· возможность автоматической подготовки отчетов по базе данных; важно, что эти отчеты всегда в точности соответствуют реальной структуре БД;

· разработчики прикладного программного обеспечения снабжены удобными в работе диаграммами;

· тесная интеграция со средствами 4GL позволяет уже на стадии информационного моделирования задавать отображение данных в приложениях;

· обратное проектирование позволяет документировать и вносить изменения в существующие информационные системы;

· поддержка однопользовательских СУБД позволяет использовать для персональных систем современные технологии, что значительно упрощает переход от настольных систем к системам в технологии клиент-сервер (upsizing).