4. Транзакции могут быть длительными и трудоемкими. Транзакцией на-

зывают последовательность операций по удовлетворению запроса. В САПР

внесение изменений в некоторую часть проекта может вызвать довольно длин-

ную и разветвленную сеть изменений в других его частях из-за существенной

взаимозависимости компонентов проекта (многошаговость реализации запро-

сов). В частности, транзакции могут включать в себя такие трудоемкие опера-

ции, как верификация проектного решения с помощью математического моде-

лирования. В результате транзакции могут длиться даже несколько часов и

более. Одна из трудностей заключается в отображении взаимозависимости

(ассоциативности) данных. При хранении компонентов проекта во внешней па-

мяти затраты времени на обработку запросов оказываются значительно выше,

чем в большинстве других автоматизированных систем с менее выраженны-

ми взаимозависимостями данных.

5. Иерархическая структура проектных данных и, следовательно, отраже-

ние наследования в целях сокращения объема базы данных.

В определенной мере названные особенности учитываются в СУБД тре-

тьего поколения, в которых стали применяться черты объектно-ориентирован-

ных (объектных) СУБД. В них наборы данных, характеризующих состояние

предметной области (состояние проекта в случае САПР), помещаются в от-

дельные файлы. Интерпретация семантики данных осуществляется с помо-

щью специальных процедур (методов), сопровождающих наборы. Наследова-

ние свойств объектов предметной области выражается с помощью введения

категорий класса, надкласса, подкласса. Информационные модели приложе-

ний для таких СУБД разрабатываются на основе методик типа IDEF1X.

Объектные базы данных выгодны тем, что, во-первых, данные по конкрет-

ным объектам проектирования не разбросаны по множеству таблиц, как это

имеет место в реляционных базах данных, а сосредоточены в определенных

местах. Во-вторых, для каждого объекта могут быть назначены свои типы

данных. В результате проще решаются задачи управления и удовлетворения

запросов.

10 Основы автоматизированного 273

проектирования

5. Методическое и программное обеспечение автоматизированных систем

Наряду с чисто объектными СУБД, применяют СУБД объектно-реляцион-

ные. В последних происходит объединение свойств реляционных и объектно-

ориентированных СУБД: объектно-ориентированная СУБД снабжается непро-

цедурным языком запросов или в реляционную СУБД вводятся наследование

свойств и классы. Непроцедурность входного языка обеспечивается использо-

ванием языка SQL. Его операторы непосредственно включаются в программы

на языке С. Возможно написание дополнительных программ, интерпретирую-

щих SQL-запросы.

Отличительные особенности СУБД третьего поколения: расширенный на-

бор возможных типов данных (это абстрактные типы, массивы, множества,

записи, композиции разных типов, отображение величин со значениями разных

типов), открытость (доступность из разных языков программирования, возмож-

ность обращения к прикладным системам из СУБД), непроцедурность языка

(общепринятым становится язык запросов SQL), управление асинхронными

параллельными процессами, состояние которых отражает база данных.

Рассмотренные особенности БнД в САПР позволяют квалифицировать их

как системы Data Warehouse (DW), т. е. хранилища данных. Для хранилищ

данных характерен ряд особенностей, совпадающих с названными выше осо-

бенностями БнД САПР: 1) длительное хранение информации, отражающей ис-

торию разработок; 2) частота операций чтения данных выше частоты опера-

ций обновления данных; 3) использование единых форматов для однотипных

данных, полученных из различных источников (например, от разных программ-

но-методических комплексов).

Эти особенности позволяют управлять конфигурацией проектов, что, в час-

тности, означает хранение в САПР всех версий проекта и, возможно, данных

по проектам предыдущих разработок, удовлетворение сложных запросов, для

ответа на которые требуются извлечение и обработка данных из различных

частей хранилища (так называемая многомерная обработка). Модели данных

в DW отличаются от реляционных моделей (RM): в RM использованием нор-

мальных форм стремятся максимальнр уменьшить избыточность данных, что

приводит к увеличению числа таблиц, но уменьшенных размеров, при этом

многомерный поиск в множестве таблиц затруднен. Поэтому в DW чаще ис-

пользуется модель данных «звезда», в которой имеется общая таблица фактов

(Fact Table) и каждому факту ставится в соответствие несколько таблиц с не-

обходимыми атрибутами. Целостность данных в DW обеспечивается провер-

кой и трансформацией данных, вводимых из внешних источников, наличием

дисциплины обновления данных, централизованным хранением основной базы,

при этом достаточное быстродействие поддерживается передачей копий опре-

деленных частей базы в локальные базы, называемые киосками данных (Data

Mart) и ориентированные на отдельные группы пользователей.

Варианты управления данными в сетях АС

При сетевой организации АС информационное обеспечение может быть

реализовано по одному из следующих вариантов: 1) FS - файловый сер-

вер; 2) RDA - доступ к удаленным данным; 3) DBS - сервер баз данных;

274