Структурный подход к проектированию ПП

Проектирование любого программного продукта основано не только на выборе модели ЖЦ ПО и разделении работ по его созданию на стадиях проектирования, но и на выборе подхода к проектированию. В дипломной работе разработка информационно-справочной системы учета вагонов велась с помощью структурного подхода.

Сущность структурного подхода заключается в декомпозиции (разбиении) системы на автоматизируемые функции: система разбивается на функциональные подсистемы, которые в свою очередь делятся на подфункции, подразделяемые на задачи и так далее. Процесс разбиения продолжается вплоть до конкретных процедур. При этом автоматизируемая система сохраняет целостное представление, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны. При разработке системы "снизу-вверх" от отдельных задач ко всей системе целостность теряется, возникают проблемы при информационной стыковке отдельных компонентов.

Наиболее распространенные методологии структурного подхода базируются на ряде общих принципов. В качестве двух базовых принципов используются следующие:

принцип "разделяй и властвуй" – принцип решения сложных проблем путем их разбиения на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения;

принцип иерархического упорядочивания – принцип организации составных частей проблемы в иерархические древовидные структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне.

Выделение двух базовых принципов не означает, что остальные принципы являются второстепенными, поскольку игнорирование любого из них может привести к непредсказуемым последствиям (в том числе и к провалу всего проекта). Основными из этих принципов являются следующие:

принцип абстрагирования заключается в выделении существенных аспектов системы и отвлечения от несущественных;

принцип формализации заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы;

принцип непротиворечивости заключается в обоснованности и согласованности элементов;

принцип структурирования данных заключается в том, что данные должны быть структурированы и иерархически организованы.[1]

Методологии, технологии и инструментальные средства проектирования (CASE-средства) составляют основу проекта любой информационной системы. Методология реализуется через конкретные технологии и поддерживающие их стандарты, методики и инструментальные средства, которые обеспечивают выполнение процессов ЖЦ.

В структурном анализе используются в основном две группы средств, иллюстрирующих функции, выполняемые системой и отношения между данными. Каждой группе средств соответствуют определенные виды моделей (диаграмм), наиболее распространенными, среди которых являются следующие:

SADT (Structured Analysis and Design Technique) модели и соответствующие функциональные диаграммы;

DFD (Data Flow Diagrams) диаграммы потоков данных;

ERD (Entity-Relationship Diagrams) диаграммы "сущность-связь".

Наиболее распространенным средством моделирования данных являются диаграммы "сущность-связь" (ERD). Данное средство было использовано в дипломной работе для проектирования специализированной базы данных, на основе которой разрабатывалась система учета подвижного состава на подъездном пути. С помощью ER-диаграмм определяются важные для предметной области объекты (сущности), их свойства (атрибуты) и отношения друг с другом (связи). ERD непосредственно используются для проектирования реляционных баз данных, что соответствует выбранной модели базы данных, проектируемой в данной дипломной работе.[1]

Введем понятия сущности, атрибута и связи, поскольку на этих понятиях основано проектирование базы данных, которое будет рассмотрено в следующей главе.

Сущность – это реальный или воображаемый объект, имеющий сущностные значения для рассматриваемой предметной области, информация о котором подлежит хранению. Тип сущности характеризуется независимым существованием и представляет множество объектов реального мира с одинаковыми свойствами. Отдельные объекты, которые входят в данный тип, называют экземплярами объекта.

Атрибут – любая характеристика сущности, значимая для рассматриваемой предметной области и предназначенная для квалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности.

Связь – поименованная ассоциация между двумя сущностями, значимая для рассматриваемой предметной области.[1]

Глава 2. Основные принципы проектирования базы данных