Средства и методы анализа предметной области.
БД является информационной моделью предметной области. Понятие предметной области базы данных является одним из базовых понятий технологии БД, однако не имеет точного определения. Его использование в контексте изучаемой дисциплины предполагает существование устойчивой во времени соответствия между именами, понятиями и определенными реалиями внешнего мира, не зависящей от самой БД и ее круга пользователей. Таким образом, введение в рассмотрение понятия предметной области базы данных позволяет ограничить состав тех данных. Которые будут храниться в БД. Модель предметной области отражает наши знания о предметной области. Знания могут быть как в виде неформальных знаний эксперта, так и выражены формально при помощи каких-либо методов и средств. В качестве таких средств могут выступать текстовые описания предметной области, наборы должностных инструкций, правила ведения дел в компании и т.п. Однако, опыт показывает, что текстовый способ представления модели предметной области крайне неэффективен, его трудно анализировать и использовать при моделировании структур данных. Более информативными и полезными при разработке баз данных являются описания предметной области, выполненные при помощи специализированных графических моделей, которые строятся на основе анализа предметной области. Существует большое количество методик описания предметной области. Из наиболее известных можно назвать методику структурного анализа SADT и основанную на нем IDEF0, диаграммы потоков данных Гейна-Сарсона, методику объектно-ориентированного анализа UML, и др.
Другим важным моментом анализа предметной области является анализ процессов обработки данных. Для этого используют методику построения функциональной модели. Определим функциональную модель предметной области базы данных как совокупность некоторых моделей, предназначенных для описания процессов обработки информации.
Модель процесса
Модель процессов предназначена для описания процессов и функций системы в предметной области базы данных. Она чаще всего разрабатывается в соответствии с методологией IDEF0. В рамках этой методологии модель процесса представляется в виде совокупности иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм (IDEF0-диаграмм). IDEF0-диаграммы включают в себя следующие диаграммы:
контекстная диаграмма;
диаграмма декомпозиции;
диаграмма дерева узлов;
диаграмма "только для экспозиции".
Контекстная диаграмма является началом иерархической структуры диаграмм и представляет собой самое общее описание системы. Она определяет взаимодействие анализируемой предметной области с внешней средой. Дальнейшее описание системы строится на основе последовательного разбиения функциональности системы на более детальные фрагменты. Диаграммы, которые описывают каждый из функциональных фрагментов системы, называются диаграммами декомпозиции.
Диаграмма дерева узлов показывает иерархическую структуру функций, не отображая взаимосвязи между ними.
Диаграммы "только для экспозиции" представляют, по сути, копии стандартных диаграмм, но не включаются в анализ синтаксиса модели. Они предназначены для демонстрации иных точек зрения на работы, для отображения деталей, которые не поддерживаются явно синтаксисом модели.
Основными элементами IDEF0-диаграмм являются процессы, входные и выходные параметры, управление, механизмы и вызов.
Процессы (Activity) обозначают процессы, функции или задачи, которые реализуются в течение определенного времени и имеют значимые предметной обалсти результаты. Процессы изображаются в виде прямоугольников и именуются глаголом или отглагольными существительными. Взаимодействие процессов между собой и с внешними миром отражается стрелками. Стрелки (Arrow) именуются существительными и могут обозначать на диаграмме вход, выход, управление, механизм и вызов.
Вход (Input) – это материалы или информация, которые используются или преобразуются процессом для получения результата (выхода). Стрелка входа рисуется как стрелка, входящая в левую грань работы.
Управление (Control) – это правила, стратегии, процедуры или стандарты, которые ограничивают выполнение процесса. Она рисуется как стрелка, входящая в верхнюю грань процесса. Управление влияет на процесс, но не преобразуется им.
Выход (Output) – это материалы или информация, которые являются результатом процесса. Каждый процесс должен иметь хотя бы одну стрелку выхода, которая рисуется как стрелка, выходящая из правой грани процесса.
Механизм – это ресурсы, которые требуются для выполнения процесса (персонал, станки, устройства). Стрелка механизма рисуется как стрелка, входящая в нижнюю грань работы. Механизмы могут не изображаться.
Вызов (Call) – это специальная стрелка, указывающая на другую модель работы. Стрелка вызова рисуется как стрелка, исходящая из нижней грани работы. Стрелка вызова указывает, что некоторая работа выполняется за пределами моделируемой системы.
На рис. 1.1 приведен пример контекстной диаграммы процесса изготовления изделия.
Рис. 1.1. Контекстная диаграмма процесса обслуживания клиентов