Untitled Quiz

Введение в базы данных - Лекция № 1

• Дисциплина "Базы данных"
• Лекция № 1

Вопросы

• Что такое информация?
• Что такое данные?
• Что такое модель данных?
• Что такое база данных?
• Что такое информационная система?

Вопросы для рассмотрения

• Понятие информационной системы (ИС).
• Понятие автоматизированной ИС.
• Жизненный цикл системы (ЖЦ).
• Понятие базы данных (БД).
• Жизненный цикл БД:
  • этап начальной разработки;
  • проектирование базы данных;
  • реализация и загрузка;
  • тестирование и оценка;
  • функционирование;
  • сопровождение и развитие.
• Понятие структурного анализа (СА) и проектирования.
• Средства моделирования в СА.
• Автоматизированные средства анализа и проектирования (Case-технологии).
• Диаграммы потоков данных (DFD).

Основные понятия и определения

• Информационная система – организационно упорядоченная совокупность документов и информационных технологий.
• Информационная система состоит из информационной базы, концептуальной схемы и информационного процессора.
• Информационная система (ИС) - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации.

Автоматизированная система

• Система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций.

Жизненный цикл системы (ЖЦ системы)

• Начинается с концепции идеи системы, проходит через разработку, создание, эксплуатацию и сопровождение и заканчивается снятием с эксплуатации.
• Разделен на стадии (этапы):
  • определение потребностей;
  • исследование и описание основных концепций;
  • демонстрация и аттестация основных концепций;
  • проектирование и разработка;
  • создание и производство;
  • распространение и продажа;
  • эксплуатация;
  • сопровождение и поддержка;
  • снятие с эксплуатации.

Базы данных

• При создании ИС требуется согласование задач (функций) и согласование данных.
• Построение функциональной модели и модели данных.
• Формулировка основных требований к организации данных (интеграция данных, максимальная возможная независимость данных от прикладных программ).
• Создание единого блока данных – базы данных (БД) и разработка одной управляющей программы для манипулирования данными на физическом уровне – системы управления базой данных (СУБД).

Этапы жизненного цикла БД

• Совокупность сведений о конкретных объектах в предметной области.
• Состоит из 6 этапов:
  • начальная разработка;
  • проектирование;
  • реализация и загрузка;
  • тестирование и оценка;
  • функционирование;
  • сопровождение и развитие.

Этап начальной разработки

• Анализ деятельности компании.
• Постановка задачи и определение ограничений.
• Определение целей БД.
• Определение сферы действия и границ возможностей.

Определения

• Предметная область (ПрО) – элементы материальной системы, информация о которых хранится и обрабатывается в ИС.
• Сущность – любой конкретный или абстрактный объект, включая связи между объектами.

Этап проектирования БД

• Процесс создания проекта БД для поддержки функционирования предприятия.
• Состоит из этапов:
  • концептуального (инфологическое) проектирование;
  • логическое проектирование;
  • физическое проектирование.

Концептуальное проектирование (инфологическое)

• Процесс создания концептуальной (информационной) модели данных предприятия.
• Представляет БД, включающее определение типов важнейших сущностей и существующих между ними связей, отражающее представление отдельных пользователей о предметной области.
• Необходимо убедиться, что концептуальная модель включает нужные данные и все данные в модели действительно нужны.

Логическое проектирование

• Перенос концептуальной модели данных в логическую модель предприятия с учетом выбранного типа СУБД (сетевая, иерархическая или реляционная).
• Для реляционных СУБД:
  • определение набора отношений;
  • проверка модели с помощью правил нормализации отношений;
  • определение требований поддержки целостности данных;
  • проверка модели в отношении транзакций пользователей.

Физическое проектирование

• Принятие разработчиком окончательного решения о способах реализации БД с учетом всех особенностей выбранной целевой СУБД (Access, SQL Server, Oracle и т.д.).
• Проектирование таблиц, индексов, представлений, авторизации доступа.

Автоматизированные средства анализа и проектирования (Case-технологии)

• Совокупность методологий анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем ПО, поддерживаемых комплексом взаимоувязанных средств автоматизации.
• Основной целью Case - отделение процесса проектирования от процесса программирования.

Этап реализации и загрузки данных

• Установка СУБД.
• Создание БД.
• Загрузка или конвертирование данных.
• Физическое воплощение разработанной БД в среде конкретной СУБД (например, AllFusion Erwin Data Modeler).
• Конвертирование и загрузка данных с преобразованием в требуемый формат.

Этап тестирования и оценки

• Тестирование и настройка БД на оптимальную производительность, целостность, параллельный доступ и ограничения безопасности.
• Оценка работоспособности и решения проблем.

Этап сопровождения и развития

• Профилактическое обслуживание (резервное копирование).
• Корректирующее обслуживание (восстановление).
• Адаптивное обслуживание (повышение производительности, добавление сущностей и атрибутов).
• Назначение прав доступа и их обслуживание.
• Дополнительные формы отчетности и новые форматы запросов.

Диаграммы потоков данных (DFD)

• Методология структурного анализа.
• Иллюстрируют функции системы и связи между ними - DFD и SADT(IDEF0).
• Сущности - источники и приемники данных.
• Потоки данных – движение информации.
• Процессы – преобразование данных.
• Хранилища (накопители) – места хранения данных.
• Контекстная диаграмма – общий вид системы.
• Детализирующая диаграмма - детализация процессов.

Структурный анализ

• Метод исследования системы путем подробного анализа предметной области и построения иерархической структуры.
• Два основных принципа:
  • "разделяй и властвуй" (разбиение проблемы на меньшие задачи);
  • иерархическое упорядочивание (структурирование проблемы иерархией).

Компоненты логической модели

• Модель требований, состоящая из взаимосвязанных диаграмм (DFD, ERD, STD).
• Спецификация процессов, текстов и словарь данных.
• Логическая DFD показывает внешние связи системы с источниками и приемниками данных.
• Идентифицирует логические функции (процессы) и группы элементов данных.

Заключение

• Благодарность за внимание.