ПРИМЕНЕНИЕ CASE-СРЕДСТВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ БАЗ ДАННЫХ

Применение систем обработки данных получило повсеместное распространение в связи со значительным развитием в настоящее время средств вычислительной техники. В различных сферах разрабатывается множество информационных систем, назначением которых могут быть решения задач управления хозяйственными или техническими объектами, комплексы для научных и медицинских исследований и т.д.

Одним из самых сложных этапов создания информационной системы является проектирование баз данных. На этой стадии определяют содержание базы данных, способ организации, удовлетворяющий заданным требованиям, средства и инструменты, предназначенные для управления данными. Эта фаза также имеет большое значение потому, что здесь идет работа с требованиями пользователей, и именно на этой стадии определяются трудозатраты, эффективность и успех разработки в целом. Пропущенные ошибки на стадии проектирования могут стоить очень дорого, ведь корректировка работы базы данных во время эксплуатации очень трудоемка и затрачивает много ресурсов.

Разработанная база данных должна обеспечивать выполнение функциональных требований приложений и высокую производительность информационной системы. Неэффективная обработка данных вследствие допущения ошибок на стадии проектирования базы данных может привести к сложностям прикладного программирования и повышению трудоемкости описания логики информационной системы, которая не является необходимой для получения требуемой информации. Все это увеличивает время реализации информационной системы и время обработки данных в процессе эксплуатации системы.

Проектируемая база данных должна обеспечивать целостность и согласованность данных, исключая случайные потери или повреждение данных [4]. Кроме того, дублирующиеся данные должны обновляться синхронно для того, чтобы пользователь получал только необходимую ему информацию. В базе данных должно быть предусмотрено разграничение прав доступа к информации в базе данных в целях обеспечения конфиденциальности и сохранности данных и защиты базы данных от преднамеренного или случайного несанкционированного доступа. Также база данных должна иметь возможности к масштабированию.

Проектирование базы данных состоит из нескольких этапов [2, 3]:

• концептуальное проектирование базы данных;
• определение операционной среды для информационной системы;
• определение средств и инструментов обработки данных;
• логическое проектирование базы данных;
• физическое проектирование базы данных.

Чаще всего используются формализованные модели, которые уже полностью разработаны и описаны в методических системах.

В настоящее время выбор инструментальных средств разработки базы данных определяет подход, который будет использован при проектировании. Способы проектирование могут быть следующие:

• формирование структуры базы данных, основываясь на спецификации пользователя;
• если заданы формы ввода и вывода данных, возможно применение автоматического формирования структуры базы данных;
• использование интерфейсных средств для организации доступа к базе данных.

Еще одним подходом к созданию баз данных является использование систем автоматизированного проектирования с применением CASE-средств. Можно выделить два основных направления развития CASE-систем и технологий проектирования:

• CASE-системы используются непосредственно для проектирования баз данных, в систему включены средства для описания функций обработки данных;
• инструменты и средства для проектирования баз данных и разработки прикладных программ, которые будут использовать эти базы данных;

CASE-средства разработки ориентированы на систему управления баз данных, интегрированность функций приводит к слиянию двух систем.

Также CASE-средства можно классифицировать в зависимости от этапов жизненного цикла информационной системы, которые они поддерживают (таблица 1).

Таблица 1.

Классификация CASE-средств [1]

CASE-средства обладают следующими характеристиками:

• наличие графического интерфейса для отображения процессов, что облегчает понимание в отличие от использования текстовых и числовых описаний, компоненты легко управляемы и имеют простую структуру;
• репозиторий, содержащий информацию обо всех процессах и отношениях элементов между собой;
• гибкость применения дает возможность рассматривать процессы с различных точек зрения;
• возможность совместной работы над проектом, организация управления изменениями данных при коллективном доступе;
• построение прототипов процессов для обеспечения соответствия этих процессов требованиям пользователей;
• инструменты создания отчетов для анализа моделей и определения способов оптимизации системы.

Выбор CASE-средств для проектирования баз данных зависит от множества факторов: от финансовых возможностей до функциональных характеристик, от степени подготовленности пользователей до информационных и технических средств, которые будут применяться для разработки базы данных.

Также учитываются удобство эксплуатации, трудоемкость и используются ли для разработки стандартные методы, которые обычно упрощают взаимодействие с CASE-средствами.

Выбор CASE-систем в настоящее время достаточно широк и разнообразен. Однако, их применение сопряжено с большой трудоемкостью освоения на начальных этапах внедрения. Система требует специальной подготовки и обучения пользователей, внедрение системы происходит медленно. Эффективным использование CASE-системы становится только тогда, когда ее применение будет осуществлено на всех этапах жизненного цикла информационной системы. В противном случае разногласия и противоречия разных методик, применяемых на разных этапах жизненного цикла, сведут эффективность CASE-средств к нулю.

Наиболее используемым инструментом для разработки все же остаются системы управления баз данных, а проектирование до сих пор происходит в основном вручную и качество исполнения в данном случае определяется навыками разработчика.

Список литературы:

1. CASE-средства [Электронный ресурс] // Менеджмент качества. URL: http://www.kpms.ru/Automatization/CASE_tools.htm (дата обращения: 04.04.2018)
2. Малыхина М.П. Базы данных: основы, проектирование и использование. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 528 с.
3. Райордан Р. Основы реляционных баз данных. М.: Изд.-торг. Дом «Русская редакция», 2001. – 384 с.
4. Шаньгин В.Ф. Информационная безопасность компьютерных систем и сетей. М.: ИД «ФОРУМ» - ИНФРА-М, 2011. – 416 с.