Анализ предметной области

Предисловие

Трудно представить себе такую профессию в сфере информационных технологий, которая не подразумевала бы работу с базами данных.

Целью данного учебного пособия является знакомство с организацией базы данных на основе реляционной СУБД. В качестве СУБД используется сервер Microsoft SQL Server 2008 R2.

Поддерживаемый сервером язык запросов Transact-SQL является реализацией стандарта SQL-92 с множественными расширениями (в том числе дополнительный синтаксис для хранимых процедур и поддержка транзакций). Основными интерфейсами взаимодействия приложений с сервером являются ODBC и JDBC (для приложений под управлением Java). Версия SQL Server 2008 обеспечивает возможность подключения пользователей через веб-сервисы, использующие протокол SOAP, что позволяет клиентским программам, не предназначенным для Windows, кроссплатформенно соединяться с сервером. Кроме того, в SQL Server 2008 встроена поддержка.NET Framework, благодаря этому хранимые процедуры могут быть написаны на любом языке платформы.NET, используя полный набор библиотек, доступных для.NET Framework.

Используемая в лабораторном практикуме версия Microsoft SQL Server Express Edition является бесплатно распространяемой версией SQL Server. Данная версия имеет некоторые технические ограничения (1 поддерживаемый процессор, 1 Гб адресуемой памяти и предел в 4 Гб для размера базы), не препятствующие, однако, использованию сервера в учебном процессе и в небольших программных приложениях. Фактически, это полноценный MS SQL Server, включая все его компоненты программирования, поддержку национальных алфавитов, Unicode и новых типов данных, в том числе XML-спецификации. Для администрирования сервера используется утилита с графическим интерфейсом Microsoft SQL Server Management Studio Express, которая также доступна для бесплатного скачивания с сайта корпорации Microsoft (http://www.microsoft.com).

В качестве тестового примера в учебном пособии приводится база данных по поставкам деталей на оптовый заводской склад.

Ниже приведено содержание лабораторного практикума по выполнению курсовой работы.

Тема 1 (4 часа). Анализ предметной области. Анализ полученного задания; формулировка требований к функциям (задачам) и составу потенциальных пользователи создаваемой информационной системы и построение диаграммы вариантов использования в нотации UML. Концептуальное моделирование предметной области и построение диаграммы классов в нотации UML. По результатам работы в итоговый отчет помещаются текст задания, название информационной системы, диаграммы.

Тема 2 (4 часа). Проектирование базы данных. Проектирование базы данных с оформлением модели на стандарте IDEF1X. По результатам работы в отчет помещаются модели (логическая и физическая) базы данных.

Тема 3 (4 часа). Создание базы данных. Создание базы данных на сервере. Добавление ограничений для поддержания целостности (см. гл. 3). По результатам работы в итоговый отчет помещается сценарий создания базы данных.

Тема 4 (4 часа) Загрузка информации в базу данных. Заполнение базы данными в графической среде Management Studio. Вставка, удаление и модификация данных средствами языка SQL (см. гл. 4). По результатам работы в итоговый отчет помещается содержимое заполненных таблиц и тексты запросов.

Тема 5 (4 часа). Выборка данных. Формирование десяти запросов на выборку данных, охватывающих основные возможности языка SQL. Тестирование получившихся запросов. По результатам работы в итоговый отчет помещаются тексты запросов с результатами выполнения (копии экрана).

Тема 6 (4 часа). Реализация бизнес-логики приложения в теле сервера. Создание триггеров и хранимых процедур, охватывающих бизнес-логику приложения и поддержание целостности базы данных. По результатам работы в итоговый отчет помещаются коды создания и вызова хранимых процедур и триггеров с кратким описанием.

Тема 7 (2 часа). Разработка клиентского приложения для ведения созданной базы данных. Знакомство с основными компонентами программного интерфейса СУБД. Разработка интерфейсов загрузки, просмотра, поиска и постобработки накопленной информации. По результатам работы в итоговый отчет помещается краткое руководство пользователя с копиями основных экранов.

Для выполнения лабораторного практикума необходимо установить MS SQL Server 2008 R2 Express, Visual Studio 2008 и получить задание (см. прил. А).

Форма отчетности. Курсовая работа должна быть представлена в виде итогового отчета по лабораторному практикуму в электронном и печатном виде. К нему должны прилагаться файлы базы данных и клиентского приложения.

Авторы выражают благодарность инженеру-программисту отдела геоинформационных технологий ИГЭУ А.Б. Гадалову за оказанную помощь в подготовке учебного пособия.

Анализ предметной области

Анализ требований. Диаграмма вариантов использования

Прежде, чем приступить к созданию любой информационной системы, необходимо определить, кому и для чего она нужна. На этот вопрос отвечает анализ требований.

Анализ требований – процесс изучения потребностей и целей пользователей, классификация и преобразование их к требованиям к системе (аппаратуре и программному обеспечению), разрешение конфликтов между требованиями, определение границ системы.

Для документирования требований используются диаграммы языка UML.

UML (англ. Unified Modeling Language – унифицированный язык моделирования) – язык графического моделирования в области разработки программного обеспечения. UML не является языком программирования, но на основании UML-моделей возможна генерация кода.

Сущности – это абстракции, являющиеся основными элементами модели.

Отношения связывают сущности.

Совокупности сущностей и отношений группируются в диаграммы.

Диаграмма вариантов использования

Диаграмма вариантов использования (Use Case Diagram, диаграмма прецедентов) – иллюстрирует, какие актеры в каких вариантах использования фигурируют. Таким образом, диаграмма прецедентов полностью описывает ожидаемые функциональные возможности системы (требования).

Таблица 1.1. Диаграмма вариантов использования
Сущность	Описание	Нотация
Актер (Actor)	Пользователи или иные объекты, находящиеся вне системы и непосредственно взаимодействующие с ней.
Вариант использования, прецедент (Use Case)	Спецификация поведения системы, приводящего к значимому для актера результату («Зачем мне нужна система?»)
Отношение	Описание	Нотация
Ассоциация (Association)	Отношение, указывающее на связь между актером и вариантом использования. Направление связи показывает, кто является ее инициатором. Связь может быть односторонней или двухсторонней.
Расширение (Extend)	Включение дополнительного (необязательного) поведения в исходный вариант использования	<<extend>>
Включение (Include)	Выделение одного из обязательных действий в составе варианта использования	<<include>>
Обобщение (Generalization)	Отношение между общим и более специфичным (второй наследует черты первого, добавляя к ним свои)

Правила:

1. Не моделировать связи между актерами. По определению актеры находятся вне системы и связи между ними не относятся к сфере компетенции диаграммы.

2. Не соединять связью непосредственно два варианта использования. Диаграммы данного типа не описывают последовательность выполнения действий или потоки данных.

3. Каждый вариант использования должен быть инициирован актером.

4. Не требуется, чтобы каждый актер был связан с каждым вариантом использования.

5. При выделении вариантов использования следует придерживаться концепции «Уровня моря», т.е. не слишком мелко и не слишком крупно. Допустимо опускаться до уровня подфункций в следующих случаях:

§ Для более легкого прочтения диаграммы

§ При их большой важности для проекта

§ При их частой повторяемости

§ Если этот вариант использования является единственным для определенного актера.

Пример: