Разработка методов и средств единого представления структурированных данных в информационных системах

• Автор: Порай, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил

Оглавление
Введение

Глава 1. Обзор тематики структурированных данных

1.1. Языки программирования

1.2. СУБД

1.2.1. Модели данных.

1.2.2. Преобразование моделей данных.

1.2.3. Ограничения целостности.

1.2.4. Методы доступа к БД.

1.3. Проектирование баз данных.

1.3.1. Моделирование в терминах Сущностьсвязь

1.3.2. Сущссгвующие на рынке средства.
1.3.3. Классификация средств
1.4. Форматы данных в информационных системах
1.4.1. Стандарт X
1.4.2. Форматы данных, основанные на X.
1.5. Постановка задач диссертационной работы.
Глава 2. Модель и ее отображения
2.1. Общее описание технологии.
2.2. модсль.
2.3. Иерархическое представление модсли.
2.4. модсль и базы данных.
2.4.1. Реляционные БД
2.4.2. Иерархические БД
2.4.3. Объектноориентированные БД.
2.5. модель и Xфайлы.
2.5.1. Назначение формата
2.5.2. Общие положения.
2.5.3. Простые типы
2.5.4. Атрибуты сущностей
2.5.5. Сущности
2.5.6. Первичные и альтернативные ключи
2.5.7. Связи между сущностями
2.5.8. Документные БД
2.6. модсль и набор классов.
2.6.1. Карта атрибутов.
2.6.2. Дополнение структуры данных функциональностью.
2.6.3. Другие применения технологии генерации классов
Глава 3. Анализ и применение
3.1. Используемые определения
3.2. Формализация модели данных
3.3. Формулировка задачи.
3.4. Алгоритм создания иерархического представления модели
3.4.1. Описание алгоритма
3.4.2. Анализ алгоритма
3.5. Созданный инструментарий
3.5.1. Способы взаимодействия с срсдством.
3.5.2. Состав инструментария.
3.6. Эффективность.
3.7. приложения.
3.7.1. Обработка входных параметров.
3.7.2. Создание выходных документов.
3.7.3. Экспорт информации ДЛЯ работы в автономном режиме
3.8. Возможные применения.
3.9. Проблемы технологии
3.9.1. Расширенная задача создания иерархического представления
3.9.2. Ловушки в моделированки.
3.9.3. Проблема с семантикой атрибутов
3.9.4. Проблема суррогатных ключей
Глава 4. Описание Системы Дистанционного Обучения.
4.1. Использование разработанного инструментария
4.2. Обработка материалов курса.
4.3. Архивное хранение информации о курсах
Заключение
Библиографический список использованной литературы.
Приложение
Логическая схема БД
Физическая схема реляционной СУБД
Физическая схема иерархической СУБД Ника.
Физическая схема объектноориентированной СУБД i.
Xсхсма.
Карта атрибутов
Xфайл
Набор классов
Пример кода программы
Введение
Актуальность


Созданный инструментарий использовался для разработки ироіраммного комплекса «Система Дистанционного Обучения». Апробация работы. Результаты исследований докладывались на XLII и на XLIII научных конференциях Московского физико-технического института «Современные проблемы фундамсіггальньїх и прикладных наук» в и в гг. Публикации. Основные положения диссертации изложены в восьми работах [,, , , , ,,], из них три [, , ] в соавторстве. Структура диссертационной работы. В Главе 1 сделан обзор существующих технологий, так или иначе связанных с обработкой структурированных данных. К ним относятся системы управления базами данных, вопросы создания схем БД с помощью моделирования в терминах «Сущность-Связь», рассмотрены существующие в настоящее время CASE-средства. XML, вопросы программирования в области Web-технологий. В Главе 2 описывается формальная модель данных, основанная на ER-модели, и иерархическое представление этой модели. Описывается технология построения программных комплексов, основанная на применении форматьной модели. Формулируется критерий качества иерархического представления. Приводится связь формальной модели с моделями СУБД (реляционной, иерархической, объектно-ориентированной и документной) и ХМЬ-файлов. Здесь же описывается процесс построения набора классов, соответствующих ЕИ-модели. В Главе 3 формализуются понятия Гк-моде. Приводится алгоритм построения иерархического представления ЕЯ-моделн. Доказывается, что этот алгоритм даст оптимальный результат для выбранного критерия. В этой же главе описывается созданный инструментарий, поддерживающий разработанную технологию, и аспекты применения унифицированного доступа для \'еЬ-приложсний: обработка входных параметров и создание выходных документов, экспорт страниц для работы в автономном режиме. Также указано на другие возможные применения этого подхода: сервер приложений, отчеты, интеграция с унаследованными системами. В конце главы приводятся две известные ловушки ЕЯ-моделирования и одна новая, которая важна в контексте построения иерархического представления. Здесь же описываются проблемы семантики атрибутов и суррогатных ключей. В Главе 4 рассказывается об опыте использования разработанного инструментария при создании ЗУеЪ-приложеиия «Система Дистанционного Обучения». В Заключении приведены основные результаты данной работы. Глава 1. При разработке больших программных проектов важно исключить скрытые ошибки, связанные с опечатками и недоразумениями. Такие ошибки часто возникают в многомодульных системах, разрабатываемых большими группами программистов из-за недостаточного общения, сменой персонала и т. Обычно такое ошибки появляются, когда один из разработчиков вносит изменения в модуле, от которого зависит несколько других модулей. Для проверки такого изменения нужно оттестировать значительную часть всею программного комплекса, что требует обычно значительных временных затрат. В настоящее время считается, что такого сорта ошибки предотвращаются использованием языков программирования, поддерживающих строгую типизацию [4, , , , ]. Точнее, в этом случае ошибки переносятся со стадии выполнения программы на стадию компиляции. Таким образом, цена ошибки значительно снижается. В контексте интеграции языков программирования и средств управления базами данных эта проблематика обретает новую грань. Связано это с тем, что программист работает с такими объектами, как база данных, таблица, иоле, являющимися внешними по отношению к среде разработки н выполнения. Эго приводит к тому, что при изменениях объектов, таких как переименование поля таблицы или изменение сто типа, указанные выше ошибки проявляются «во всей своей красе». Решением этой проблемы является создание промежуточною звена - элементов языка программирования (классов, переменных, функций), соответствующих внешним объектам. При этом реализовать эго можно так. СУБД, как например в системе Модула-К [], а можно оставить язык и СУБД полностью независимыми друг от друга, а звено реализовать в виде библиотеки. Второй вариант проблему полностью не снимает, но се величина уменьшается, т.