Требования к графическим изображениям

В процессе эксплуатации конструкторская база данных должна обеспечить выполнение различных, иногда весьма сложных, операций. Это предъявляет к разработчику такой базы данных ряд функциональных и количественных требований. Такие же требования возникают при необходимости выполнения интерактивных операций с графическими данными.

Как правило, функциональные и количественные требования не должны зависеть от конкретного варианта реализации системы. Это приводит к необходимости определения всех основных характеристик конструкторской базы данных. Рассмотрим их.

Доступ к данным по именам

Для пользователя важнейшим свойством системы является возможность получать доступ к хранимым данным по именам, т.е. разрабатывать прикладные программы, не зависимые от фактической организации доступа к данным. Для реализации этого свойства необходимо, чтобы вся информация, хранимая в базе, была самоопределяющейся. В таком случае база не только выдает значения запрошенных данных, но также их синтаксическое и семантическое описание. Однако при использовании таких средств может увеличиться время реакции системы на запрос.

Средства интерпретации содержимого файла

Конструкторская база данных должна иметь средства для интерпретации содержимого файла в виде изображения. Для этого необходимы средства интерактивной графики.

Функциональные требования

Структура базы данных и интерфейсы пользователя должны удовлетворять функциональным требованиям. Разработчик базы данных должен четко представлять, каким должно быть быстродействие системы при выполнении тех или иных действий пользователя или администратора и каким образом организация базы данных влияет на это быстродействие.

Независимость данных

Данные, представленные в графической форме, обладают свойством независимости. Преимущество независимости данных выражается:

• в увеличении срока эффективной эксплуатации прикладных программ;

• в повышении эффективности обмена между различными прикладными программами.

Соблюдение требования независимости данных улучшает условия интеграции в системе и позволяет автоматизировать обработку ошибок.

Стандартные интерфейсы

Соблюдение требований использования стандартных интерфейсов позволяет связывать отдельные подсистемы базы данных в единое целое.

Поскольку нет необходимости включать в прикладные программы процедуры работы с данными, стоимость их разработки сокращается. Кроме того, повышается функциональная гибкость прикладного программного обеспечения, что очень важно, поскольку приемы и методы конструкторского проектирования меняются очень быстро. В ходе работы над каким-либо изделием его проект многократно изменяется, что требует доступа к новым областям базы данных и, возможно, выполнения ранее не использовавшихся операций.

Независимость функций

Очевидно, что базы данных коммерческого, финансового и конструкторского назначения имеют много общего. При работе с графическими данными в состав СУБД вводятся различные функции работы с данными, записываемыми в долгосрочную память: архивирование, манипулирование и поиск. Все эти функции должны реализовываться независимо от особенностей конкретного способа использования системы.

Это требование дополнительно подтверждает целесообразность использования концепции информационного объекта как именованного набора значений, описывающего те или иные свойства реального объекта. Ранее уже отмечалось, что:

1) описатели различных свойств должны иметь имена (атрибуты);

2) отношения между реальными объектами должны отображаться с помощью отношений между информационными объектами;

3) модели данных должны обеспечивать полный набор лингвистических средств для описания данных и операций над ними;

4) схема представляет собой одно из возможных описаний модели данных.

Единство модели данных в пределах системы

После того как доказаны прагматическая адекватность и логическая правильность концептуальной модели, разработчик базы данных должен убедиться, что эта модель соответствует полной схеме базы данных. Этим обеспечивается единство модели данных в пределах системы.

Ответственность за обеспечение единства должен нести администратор базы данных, следящий за его соблюдением с помощью средств СУБД. К ним относятся:

• система доступа;

• система обработки одновременных запросов;

• механизм блокирования и разблокирования данных;

• механизм обнаружения и ликвидации взаимной блокировки запросов;

• средства регистрации выполняемых в системе операций;

• средства восстановления после аварий.

Семантическая целостностью и непротиворечивость данных

Кроме того, администратор базы данных должен следить за семантической целостностью и непротиворечивостью данных, хранящихся в базе.

При работе с базами данных финансового и коммерческого назначения ограничения на целостность определяются разработчиком. Управление осуществляется администратором базы данных. Транзакции, выполняющиеся в коммерческих системах, несколько отличаются от транзакций в конструкторских базах данных, но существуют некоторые общие принципы их обработки.

Логическая схема базы данных и семантика моделей

Графические системы редко используются в автономном варианте, поэтому у них много общего с системами оперативной связи коммерческого назначения. Как правило, графическая система встроена в более крупную систему, например систему моделирования или систему подготовки управляющих программ для роботов.

В таких случаях данные, формируемые графической подсистемой, используются в качестве исходных для подсистемы моделирования и анализа и (или) наоборот. Таким образом, для связи подсистем применяется совместно используемая база данных. Использование базы данных в качестве общесистемного ресурса требует, чтобы логической схеме базы данных и семантике моделей уделялось особое внимание.

“Прозрачности” структуры данных можно добиться соответствующим определением интерфейсов. Однако такой путь приводит к возникновению новых проблем — дело в том, что модели любого типа: геометрические, топологические, математические, схемотехнические и все остальные — приходится описывать строго в терминах принятых интерфейсов.

Синтаксис модели определяет набор всех допустимых схем. Семантика модели определяет результат выполнения некоторого набора операций над объектами, составляющими модель.

Выше уже упоминалось, что графические и коммерческие базы данных имеют много семантически сходных свойств. В табл. 1 производится их сравнение.

Таблица №1