1.5 Выбор и обоснование инструментальных средств разработки аис

Классификация СУБД. В общем случае под СУБД можно понимать любой программный продукт, поддерживающий процессы создания, ведения и использования БД. К СУБД относятся следующие основные виды программ:

• полнофункциональные СУБД;

• серверы БД;

• клиенты БД;

средства разработки программ работы с БД.

Полнофункциональные СУБД (ПФСУБД) представляют собой традиционные СУБД, которые сначала появились для больших машин, затем для мини-машин и для ПЭВМ. Из числа всех СУБД современные ПФСУБД являются наиболее многочисленными и мощными по своим возможностям. К ПФСУБД относятся, например, такие пакеты, как Clarion Database Developer, DataEase, DataFlex, dBase IV, Microsoft Access, Microsoft FoxPro и Paradox R.BASE.

Обычно ПФСУБД имеют развитый интерфейс, позволяющий с помощью команд меню выполнять основные действия с БД: создавать и модифицировать структуры таблиц, вводить данные, формировать запросы, разрабатывать отчеты, выводить их на печать и т. п. Для создания запросов и отчетов не обязательно программирование, а удобно пользоваться языком QBE. Многие ПФСУБД включают средства программирования для профессиональных разработчиков.

Некоторые системы имеют в качестве вспомогательных и дополнительные средства проектирования схем БД или CASE-подсистемы. Для обеспечения доступа к другим БД или к данным SQL-серверов полнофункциональные СУБД имеют факультативные модули.

Серверы БД предназначены для организации центров обработки данных в сетях ЭВМ. Эта группа БД в настоящее время менее многочисленна, но их количество постепенно растет. Серверы БД реализуют функции управления базами данных, запрашиваемые другими (клиентскими) программами обычно с помощью операторов SQL.

Примерами серверов БД являются следующие программы: NetWare SQL (Novell), MS SQL Server (Microsoft), InterBase (Borland), SQLBase Server (Gupta), Intelligent Database (Ingress).

В роли клиентских программ для серверов БД в общем случае могут использоваться различные программы: ПФСУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры, программы электронной почты и т. д. При этом элементы пары «клиент — сервер» могут принадлежать одному или разным производителям программного обеспечения.

В случае, когда клиентская и серверная части выполнены одной фирмой, естественно ожидать, что распределение функций между ними выполнено рационально. В остальных случаях обычно преследуется цель обеспечения доступа к данным «любой ценой». Примером такого соединения является случай, когда одна из полнофункциональных СУБД играет роль сервера, а вторая СУБД (другого производителя) — роль клиента. Так, для сервера БД SQL Server (Microsoft) в роли клиентских (фронтальных) программ могут выступать многие СУБД, такие как dBASE IV, Blyth Software, Paradox, DataBase, Focus, 1-2-3, MDBS III, Revelation и другие.

Средства разработки программ работы с БД могут использоваться для создания разновидностей следующих программ:

• клиентских программ;

• серверов БД и их отдельных компонентов;

• пользовательских приложений.

Программы первого и второго вида довольно малочисленны, так как предназначены, главным образом, для системных программистов. Пакетов третьего вида гораздо больше, но меньше, чем полнофункциональных СУБД.

К средствам разработки пользовательских приложений относятся системы программирования, например Clipper, разнообразные библиотеки программ для различных языков программирования, а также пакеты автоматизации разработок (в том числе систем типа клиент-сервер). В числе наиболее распространенных можно назвать следующие инструментальные системы: Delphi и Power Builder (Borland), Visual Basic (Microsoft), SILVERRUN (Computer Advisers Inc.), S-Designor (SDP и Powersoft) и ERwin (LogicWorks).

Кроме перечисленных средств, для управления данными и организации обслуживания БД используются различные дополнительные средства, к примеру мониторы транзакций.

По характеру использования СУБД делят на персональные и многопользовательские.

Персональные СУБД обычно обеспечивают возможность создания персональных БД и недорогих приложений, работающих с ними. Персональные СУБД или разработанные с их помощью приложения зачастую могут выступать в роли клиентской части многопользовательской СУБД. К персональным СУБД, например, относятся Visual FoxPro, Paradox, Clipper, dBase, Access и др.

Многопользовательские СУБД включают в себя сервер БД и клиентскую часть и, как правило, могут работать в неоднородной вычислительной среде (с разными типами ЭВМ и операционными системами). К многопользовательским СУБД относятся, например, СУБД Oracle и Informix.

По используемой модели данных СУБД (как и БД), разделяют на иерархические, сетевые, реляционные, объектно-ориентированные и другие типы. Некоторые СУБД могут одновременно поддерживать несколько моделей данных.

С точки зрения пользователя, СУБД реализует функции хранения, изменения (пополнения, редактирования и удаления) и обработки информации, а также разработки и получения различных выходных документов.

Для работы с хранящейся в базе данных информацией СУБД предоставляет программам и пользователям следующие два типа языков:

• язык описания данных — высокоуровневый непроцедурный язык декларативного типа, предназначенный для описания логической структуры данных;

• язык манипулирования данными — совокупность конструкций, обеспечивающих выполнение основных операций по работе с данными: ввод, модификацию и выборку данных по запросам.

Названные языки в различных СУБД могут иметь отличия. Наибольшее распространение получили два стандартизованных языка: QBE (Query By Example) — язык запросов по образцу и SQL (Structured Query Language) — структурированный язык запросов. QBE в основном обладает свойствами языка манипулирования данными, SQL сочетает в себе свойства языков обоих типов — описания и манипулирования данными.

Подходы к выбору СУБД. Основным принципом выбора СУБД логично определение программного продукта, в наибольшей мере соответствующего предъявляемым требованиям. Практически решить эту задачу не очень просто. Во-первых, к СУБД предъявляется большое число требований и, главное, они с течением времени изменяются — по мере освоения требуются новые возможности. Во-вторых, СУБД имеют большое количество параметров, что затрудняет их сравнение. Кроме того, информация часто носит рекламный характер, не позволяющий сделать правильное суждение.

Выбор СУБД лучше всего производить с позиций лица, принимающего решение при неполной или противоречивой информации. Программные продукты обычно сопровождает следующая информация:

• сведения разработчиков и рекламная информация продавцов;

• информация конечных пользователей, разработчиков и администраторов, имеющих опыт работы с продуктом;

• информация аналитиков и экспертов.

При выборе продукта внимание следует сосредоточить на основных параметрах, а по остальным - проследить, чтобы не было «выпадения из области допустимости». Примером такого «выпадения» является невозможность работы с используемой ОС или отсутствие средств поддержки интерфейса ODBC.

Процедуру выбора СУБД удобно проводить в три этапа. Сначала на качественном уровне оценить предлагаемые программные продукты на предмет пригодности, сузив область выбора. Затем оценить технические характеристики отобранных систем более детально. И наконец, оценить производительность оставшихся продуктов для принятия окончательного решения.

К числу основных показателей пригодности программных продуктов можно отнести следующие:

1. Вид программного продукта.

2. Категории пользователей.

3. Удобство и простота использования.

4. Модель представления данных.

5. Качество средств разработки.

6. Качество средств защиты и контроля корректности базы данных.

7. Качество коммуникационных средств.

8. Фирма-разработчик.

9. Стоимость.

В конкретной организации имеется своя раскладка показателей на основные и дополнительные. Поиск нужного продукта рекомендуется начать с изучения потребностей и возможностей. Важно определиться, для чего нужен пакет: для разработки прикладных систем профессиональными программистами или для работы конечных пользователей в интерактивном режиме, что-то другое или несколько целей. Определяющими параметрами на первом этапе отбора являются вид программного продукта и категория пользователей.

К основным показателям в большинстве случаев относят первые два. Из оставшихся показателей, в зависимости от особенностей решаемых задач, в числе основных могут оказаться также четвертый, шестой и седьмой показатели. Рассмотрим перечисленные показатели.

Показатели пригодности. Виды СУБД и их классификация приведены выше, рассмотрим остальные показатели пригодности СУБД.

Категории пользователей. Программный продукт, относящийся к классу СУБД, в общем случае, может быть предназначен для следующих категорий пользователей:

• профессиональных программистов - разработчиков СУБД, серверов БД и других программ;

• администраторов БД;

• квалифицированных пользователей, разрабатывающих приложения;

• конечных (неквалифицированных) пользователей;

• различных комбинаций перечисленных категорий.

При выборе программных продуктов следует отдавать предпочтение программам более широкого назначения. Не случайно многие популярные полнофункциональные СУБД имеют средства как для пользователей и администраторов, так и для разработчиков. Так, СУБД Microsoft Access позволяет для программирования приложений использовать Visual Basic для приложений.

Удобством простота использования. Понятие удобства и простоты использования довольно расплывчатое, со временем изменяется и, кроме того, ужесточается с точки зрения предъявляемых требований. Удобство и простоту использования программ качественно характеризует следующее:

• понятные процедуры установки программных продуктов (особенно сетевые установки с множеством рабочих мест);

• удобный и унифицированный интерфейс конечного пользователя;

• простота выполнения обычных операций: создания БД, навигации, модификации данных, подготовки и выполнения запросов и отчетов и ряда других;

• наличие интеллектуальных подсистем подсказок, помощи в процессе работы и обучения, включая примеры.

Модель представления данных. В настоящее время наиболее распространенной и отработанной теоретически и практически является реляционная модель данных. Перспективными являются модели с объектной ориентацией, поскольку они обладают большими возможностями отражения семантики предметной области. Поэтому в большинстве случаев предпочтение отдают системам с реляционной и объектно-ориентированной моделью данных. Специфические задачи, разумеется, могут диктовать необходимость использования других моделей представления данных.

Качество средств разработки. При оценке качества средств разработки учитывается следующее: возможности создания пользовательских интерфейсов; мощность языка создания программ (автоматическая генерация кода, отладка, обеспечение целостности данных на уровне процессора БД, а не с помощью команд языка); автоматизация разработки различных объектов: экранных форм, отчетов, запросов. Предпочтение отдается системам, имеющим полнофункциональные генераторы (Мастера, Построители и т. п.) и обеспечивающим удобство работы пользователя.

Качество средств защиты и контроля корректности базы данных. Актуальное требование защиты информации в современных информационных системах требует принятия адекватных мер в СУБД. Доступ к функциям защиты должен предусматриваться на уровне средств разработки программ и на уровне пользователя (обычного пользователя, администратора БД).

К важнейшим функциям контроля корректности БД относятся следующие:

• обеспечение уникальности записей БД по первичному ключу (не каждая полнофункциональная СУБД это делает);

• автоматический контроль целостности связей (ссылочная целостность) между таблицами во время выполнения операций обновления, вставки и удаления записей;

• проверка корректности значений в БД (контроль типа данных, совпадение с шаблоном, определение диапазона допустимых значений, контроль значения по справочной таблице и др.).

Качество коммуникационных средств. При оценке качества коммуникационных средств обращают внимание на следующие свойства программных продуктов:

• поддержку сетевых протоколов, обеспечивающих работу продукта в различных сетях;

• поддержку стандартных интерфейсов с БД: SQL, ODBC, IDAPI, SAA и др.;

• наличие средств групповой работы с информацией БД (языковые средства разработки; функции интерфейса пользователя; функции администратора БД по организации групп, разграничению полномочий, защите от несанкционированного доступа и т. д.);

• способность использовать и модифицировать БД других форматов без импортирования или преобразования.

Фирма-разработчик. При отборе программных продуктов немаловажное значение имеет авторство продукта. Солидность фирмы-разработчика пакета, как правило, дает следующие преимущества:

• высокое качество продукта;

• наличие документации и методических материалов;

• наличие «горячей линии» для консультаций по возникающим проблемам;

• высокую уверенность в появлении более совершенной версии.

Заметим, что очередные версии СУБД в среднем появляются достаточно быстро. При выборе продукта следует обратить внимание на дату его появления. Возможно, что в данный момент на подходе очередная версия фирмы-конкурента, которая по многим параметрам лучше рассматриваемой. В дальнейшем ситуация может измениться в обратную сторону.

Следует отдавать предпочтение фирмам с твердым финансовым положена перспективной динамикой развития аппаратно-программных средств. В качестве показателей «благополучия» можно использовать годовой оборот, численность состава, объем продаж вообще и интересующего продукта в частности и т. д.

Стоимость. На стоимость программных продуктов в основном влияют вид программного продукта и фирма-разработчик. Стоимость полно функциональных СУБД обычно колеблется в пределах $500-$ 1000. Намного дороже серверы БД, цена их ядра процессора БД колеблется от нескольких сот долларов до пятисот тысяч долларов. Общая стоимость включает в себя также стоимость прикладного инструментария, средств настройки конфигурации системы, администрирования БД и сопровождения. Иногда общая стоимость крупных систем, построенных на базе реляционных БД, достигает миллиона долларов. Основным фактором, определяющим общую стоимость системы, чаще всего является число поддерживаемых пользователей.