Визуальный метод разработки объектно-ориентированных баз данных для систем автоматизированного проектирования

• Автор: Белых, Александр Валерьевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Анализ объектно-ориентированных баз данных
1.1 Общие понятия объектно-ориентрованного подхода в ООБД
1.2 Объектно-ориентированные модели данных и стандарт 001УЮ
1.3 Языки программирования систем ООБД
1.4 Визуальные языки проектирования ООБД
1.5 Современные методы нормализации ООБД
1.6 Вывод
2 Формальное описание объектно-ориентированной 14-модели данных и разработка её декларативного языка программирования
2.1 Общие понятия объектно-ориентированной 14-модели данных
2.2 Формальное описания 00 И-модели данных
2.3 Разработка декларативного языка программирования ОО И-модели данных
2.4 Вывод
3 Разработка методов и средств проектирования ОО 14-модели данных
3.1 Разработка визуального языка проектирования Ы-модели данных
3.2 Разработка алгоритма нормализации ООБД на основе !Ч-Модели данных
3.3 Сравнение алгоритма нормализации КБмодели данных с существующими алгоритмами нормализации ООБД
3.4 Вывод
4 Разработка визуальной среды проектирования ООБД для САПР
4.1 Описание системы проектирования ООБД для САПР
4.2 Влияние среды проектирования КОБ на процесс разработки информационных систем
4.3 Вывод
Заключение
Литература
ПРИЛОЖЕНИЕ А Акты о внедрении результатов работы

Введение
Актуальность темы исследования. Современный мир все в большей степени приобретает облик единого информационного пространства. Большую роль в этом процессе играет быстро развивающийся информационный бизнес. Его бурное развитие заставляет разработчиков вычислительной техники искать новые решения, которые дают возможность управлять сложными структурами данных и предоставлять пользователю доступ к ним в каждом уголке земного шара. Таким образом, информация в современном мире превратилась в один из наиболее важных ресурсов. Не являются исключением и системы автоматизированного проектирования (САПР). Разнообразие задач, решаемых с помощью САПР, привело к появлению множества разнотипных систем, но ни одна из них немыслима без использования баз данных.
Одним из основных компонентов САПР является информационное обеспечение, которое объединяет различные сложные структуры данных. Такие структуры удобно описывать в виде объектов, поэтому все большую популярность в этой отрасли стали занимать объектно-ориентрованные базы данных (ООБД). ООБД позволяют перенести в виртуальный мир объекты мира реального с минимальными потерями. ООБД поддерживают сложные механизмы, предоставляющие повторное использование данных и процессов посредством наследования, построение составных объектов и распознавание объектов независимо от их значений (механизм идентификации объектов). Бурное развитие в этой области привело к необходимости разработки стандартов и спецификаций. Стали появляться языки программирования и работы по проектированию для ООБД.
Проектирование схемы ООБД это кропотливый, трудоемкий и динамический процесс, который отличается от проектирования схемы реляционных баз данных. Этот процесс сместился из логической области к абстрактному уровню, где важной задачей стало конструирование корректной
абстрактной модели. При этом для построения такой модели традиционные методы проектирования не подходят из-за следующих недостатков:
1) традиционные модели данных не достаточно сильны в поддержке сложных механизмов моделирования, таких как составные объекты и наследование;
2) зависимости ограничений, используемые в традиционном подходе проектирования (функциональные и многозначные зависимости) имеют только ограниченный набор зависимостей, который может быть наложен на связи и атрибуты для разрешения вопроса связанного с внутриобъектными связями. Кроме того, зависимости ограничений в плоской и уплотненной моделях данных могут быть классифицированы как ограничения характеризуемые значением. Смысл, который они отражают, обусловлен взаимосвязями между данными и отношениями. В отличие от них, объектно-ориентированные модели данных поддерживают идею объектной идентификации, которая идентифицирует объекты независимо от их значений;
3) они не подходят для рассмотрения проблем избыточности и проблем изменения в начале проектирования объектно-ориентированной схемы, потому что решают вопрос, связанный с получением результата, например проблемы производительности и хранения. Объектно-ориентированное проектирование данных должно полагаться на том, что получение значений не относится к деятельности проектирования (это другая сторона проекционных действий).
Очевидно, что для решения этих проблем требуется применение новых методик и инструментов проектирования, так как для абстрактной модели данных, обладающей более богатыми структурными возможностями по сравнению с реляционной моделью, требуется иной метод сокращения избыточности данных или другими словами метод нормализации схемы. При этом общепризнанного метода нормализации ООБД не существует, есть только отдельные методы, представленные в различных работах. Один из таких методов нормализации схемы объектно-ориентированной модели данных подробно рассматривается в работе по нормализации ООБД Z. Tari, J. Stokes, S.
агрегирования, или связь принадлежности, - это специальная форма ассоциации, устанавливающая соотношение частей и целого. Как показано на Рисунке 8, в ЦМЬ для отображения связи агрегирования, соединяющей два класса, применяется отрезок прямой с ромбом, указывающим на агрегатный класс (“целое”).
Рисунок 8 — Обозначение связи агрегирования в ИМЬ Так же в ЦМЬ есть пакеты классов. Пакеты могут соединятся с помощью связи зависимости. Если пакет А "зависит" от пакета В, это значит, что один или несколько классов из состава пакета А инициируют обращения к общедоступным классам, принадлежащим пакету В. Зависимость показывается прерывистой линией со стрелкой, направленной к классу, от которого имеется зависимость. Легко видеть, что связи-зависимости существенны для объектно-ориентированных систем (в том числе и для ООБД). Простой пример диаграммы классов со связью-зависимостью показан на Рисунке 9.
РасписаниеЗанятий
$ Курс
ДоВавить(с: Курс) Удалить(с: Курс)
Рисунок 9 — Обозначение связи зависимости в ЦМЬ
Помимо вышеописанных связей в ЦМЪ так же есть механизм наследования, выраженный через связь-обобщение. Связью-обобщением называется связь между общей сущностью, называемой суперклассом, или родителем, и более специализированной разновидностью этой сущности, называемой подклассом, или потомком. Обобщения иногда называют связями а”, имея в виду, что класс-потомок является частным случаем класса-предка.