31.Инструментальная среда erWin, ее назначение и состав решаемых задач.

ОТВЕТ:

На использовании ER-модели основано большинство современных подходов проектирования БД. ERWin позволяет проводить процессы прямого и обратного проектирования БД, то есть по модели данных можно сгенерировать схему БД или автоматически создать модель данных на основе информации системного каталога. ERWin интегрируется с популярными средствами клиентской части – VB, Delphi, Power Builder, что позволяет автоматически генерировать код приложения, который полностью готов к компиляции и выполнению. ERWin имеет два уровня представления модели – логический и физический. Логический - абстрактный взгляд на данные, на нем данные представляются так, как выглядят в реальном мире. На логическом уровне не рассматривается использование конкретной СУБД, имена объектов и типы данных и не определяются индексы для таблиц. Объекты модели, представляемые на логическом уровне, называются сущностями и атрибутами. Сущность – реальный или воображаемый объект, информация о котором представляет интерес. Диаграмма сущности представлена в виде прямоугольника, содержащего имя сущности. При этом имя сущности – имя типа, а не конкретного объекта – экземпляра этого типа. Каждый экземпляр сущности должен быть отличным от любого другого экземпляра той же сущности. Атрибутом сущности является любая деталь, которая служит для уточнения, идентификации, классификации, числовой характеристики или выражения состояния сущности. Имена атрибутов заносятся в прямоугольник. Изображается сущность под именем сущности малыми буквами. Уникальным идентификатором сущности является атрибут, комбинация атрибутов, комбинация связей или комбинация связи и атрибутов, уникально отличающая любой экземпляр сущности от других экземпляров сущности того же типа (первичные ключи). Первичный ключ заносится над чертой. При связывании сущности ПК родительской сущности транспортируется в дочернюю сущность либо в ключевые поля, либо в не ключевые атрибуты (под чертой). Связь – графически устанавливаемая ассоциация, устанавливаемая между 2 сущностями. В любой связи выделяется 2 конца, на каждом из которых указывается имя конца связи, степень конца связи (сколько экземпляров данной сущности связывается), обязательность связи (т.е. любой ли экземпляр данной сущности должен участвовать в связи). Обязательный конец связи изображается сплошной линией (идентифицируемая связь), а не обязательный – прерывистой (не идентифицируемая связь). Физическая модель данных зависит от конкретной СУБД, фактически являясь отображением системного каталога. В физической модели содержится информация обо всех объектах БД. Если в логической модели не имеет значения, какой конкретно тип данных имеет атрибут, то в физической модели важно описать всю информацию о конкретных физических объектах. Разделение модели данных на логические и физические позволяет решить проблемы документирования модели и масштабирования. Для обеспечения компактности и непротиворечивости хранения данных введена нормализация данных. 1NF – таблица должна быть двумерной и не содержать ячеек, включающих несколько значений. 2NF – данные во всех неключевых таблицах должны полностью зависеть от первичного ключа. 3NF – все первичные столбцы таблицы должны зависеть от первичного ключа. Процесс построения информационной модели состоит из следующих этапов: 1. Создание логической модели данных: определение сущностей, зависимостей между сущностями (связей), задание первичных и альтернативных ключей, определение неключевых атрибутов сущностей. ; 2. Переход к физическому описанию модели: а) назначение соответствий имя сущности – имя таблицы, атрибут сущности – атрибут таблицы; б) задание триггеров, хранимых процедур и ограничений; 3. Генерация БД.

32.Унифицированный язык моделирования UML, его назначение, состав решаемых задач с его помощью.

ОТВЕТ:

Разработчики UML ставили перед собой следующие задачи: 1. Моделирование систем (не только программных), использующее концепцию объектно-ориентированного программирования. 2. Связывание модели с концептуальными функциональными особенностями реализации систем. 3. Реализация возможности масштабирования, т.е. увеличения количества пользователей и объема обрабатываемой информации при пропорциональном увеличении используемых ресурсов. 4. Создание языка моделирования, понятного и человеку, и машине. Язык UML включает следующие этапы: 1) представление или виды – визуальное представление различных аспектов моделируемой системы с помощью комбинации символов, определяемых в нотации. Представление не является единым графом, это абстракция, описанная с помощью некоторого числа диаграмм. Полное описание системы строится на основе нескольких представлений, каждое из которых отражает специфические свойства системы. 2) диаграммы – графы, состоящие из определенных в нотации символов, описывающие содержание представления. Нотация UML включает 9 типов диаграмм, предназначенных для различных целей моделирования и связанных с динамическим или статическим представлением системы. Комбинированием диаграмм разных типов можно получить полное описание конкретного представления системы. 3) элементы модели – основные концепции, используемые в диаграммах, и их семантика. Элементами модели являются: а) классы; б) объекты; в) сообщение; г) событие; д) такие связи между классами как ассоциация, зависимость и наследование. Ассоциация – отношение классов, обозначающее наличие связи между соответствующими экземплярами классов. Наследование/обобщение/специализация – соединяет элемент с другим элементом, представляющим специализацию одного элемента (обобщенного). Зависимость – показывает существование определенной зависимости одного элемента от другого. Агрегация – специальная форма ассоциации, подразумевающая соединение внутри одного элемента других элементов. Композиция – специальная форма агрегации, представляющая собой такую агрегацию, когда данный элемент владеет элементами, из которых он состоит. Детализация – связь между 2-мя отношениями одной сущности, принадлежащие к разным уровням абстракции. 1 элемент модели может использоваться в диаграммах разных типов и при этом иметь одну и ту же семантику. 4) нотация – система обозначений, применяется для визуализации элементов модели. 5) общие механизмы – способы представления дополнительной информации, комментариев и описаний семантики элементов модели. 6) руководящие принципы – идеология использования UML в сфере бизнеса. Виды диаграмм языка UML: 1. Диаграмма использования – описывает функциональные возможности системы и применяется при общении разработчиков с пользователями и заказчиками системы. На диаграмме использования изображаются внешние субъекты и их связь с аспектами использования системы. Диаграмма использования лишь внешнее представление поведения системы с точки зрения пользователя и не имеет отношения к описанию реализации функциональных возможностей внутри системы. Обозначение диаграммы использования: а) субъект - представляет собой внешнюю сущность, взаимодействующую с системой. Субъектом может быть человек или другая система. б) аспект использования – представляет собой специфическое средство, представляемое системой. в) ассоциация – взаимодействие субъектов и аспектов использования. Ассоциация может быть односторонняя или двухсторонняя. г) специализация/обобщение. Некоторые аспекты использования могут являться специализацией других аспектов использования. 2. Диаграмма классов – представляет статическую структуру системы в терминах классах объектно-ориентированного программирования. Классы реализуют типы объектов, которыми манипулирует система. Классы могут быть связаны между собой с помощью разных отношений: ассоциативные связи, зависимость, специализация и агрегация. Классы изображаются в виде прямоугольников, разделенных на три класса: в верхнем – имя класса, в среднем – список полей класса, в нижнем – список методов класса. 3. Диаграмма объектов – представляет собой вариант диаграммы классов и для нее используется та же система обозначений. 4. Диаграмма состояний – применяется для описания состояний объектов и переходов объектов из одних состояний в другие при возникновении определенных событий: а) обозначение состояния может включать описание переменных состояния системы и действий, выполняемых при определенных событиях, которые происходят, когда система находится в данном состоянии; б) переход из одного состояния в другое; в) начальное состояние – система начинает свою работу; г) конечное состояние – система заканчивает свою работу; д) запомненные состояния. Некоторые внутренние состояния системы можно запомнить для того, чтобы система, покинув это состояние, могла вернуться в него некоторое время спустя (применяется, например, для обработки ошибок). 5. Диаграмма последовательности иллюстрирует динамику взаимодействия объектов. Основным назначением этой диаграммы является представление последовательности событий, которыми обмениваются объекты. С помощью данной диаграммы можно узнать, что произойдет с системой в определенный момент при выполнении приложения. Диаграмма последовательности состоит из набора объектов, каждый из которых имеет вертикальную линию, представляющую ход времени диаграммного объекта, причем время откладывается сверху вниз. 6. Диаграмма взаимодействия используется для описания процесса взаимодействия объектов. 7. Диаграмма активности – описывает специфические операции, выполненные системой. Она иллюстрирует процесс изменения активности в различных состояниях системы. С помощью этой диаграммы можно показать выбор различных альтернатив, выполнение условий и параллельно выполнение определенных действий, а также провести описание сообщения, посылаемого или получаемого в результате определенного действия. 8. Диаграмма компонентов показывает физическую структуру приложений в терминах программных компонентов. Компонентами могут быть модули исходного кода, двоичные файлы, или используемые модули. 9. Диаграмма распределения изображает физическую архитектуру программного и аппаратного обеспечения системы. На этой диаграмме изображаются реальные компоненты и устройства (узлы) и связи между ними, которые могут быть разных типов. Внутри узлов располагаются модули и объекты, относящиеся к компонентам данного узла. Диаграмма распределения относится к представлению распределения системы и отображает физическую архитектуру системы. Элемент модели имеет определенную семантику, формальное описание или точное значение, которое задается однозначно. Каждый элемент модели имеет соответствующий элемент представления – графическое изображение или символ.