Жоба құрудың негізгі кезеңдері

Жоба құрудың негізгі кезеңдері

Жоғарыдағы сипатталған мәселелерді шешу үшін компьютерде оларды өңдеуге арналған программалық құрал қажет. Ең басты мәселе – жобалау. Айқын жасалған жоба болмайынша техникалық жобаны бастауға болмайды.

Жобалаудың бірінші кезеңі – кәсіпорын талаптарына анализ жасалу керек. Ол үшін эксперттік сұраулар негізінде барлық көкейкесті және потенциальды қажеттіліктерді анықтау керек. Мобильді электроника дүкенінің жұмысына анализ жасау кезінде негізгі мәліметтер анықталады, яғни дүкендегі негізгі құжаттар анықталады. Барлық құжаттар дүкендегі электронды құрылғылар туралы дербес мәліметтерге негізделген.

Негізгі кіріс мәліметтер анықталғаннан кейін, осы құжаттарға негізделген мәліметтер қоры құрылады.

Жобалаудың екінші кезеңі – ақпараттық жүйе негізіне кіретін мәліметтер қорының концептуальды схемасын жасау, яғни кіріс құжаттарының негізінде кестелер құрылады. Мәліметтерді сақтау үшін құрылымды құру кезіндегі есептерді шешу процесінде ең алдыңғы объект – қызметкерлер туралы тізім болып табылады.

Мәліметтер қорына сұрауды мәліметтер қорын басқару жүйесі өңдейді, дипломдық жобаны құру барысында жобаның мәліметтер қоры SQL Server құрылымдық сұраныстар тілінің негізінде құрылды.

Бұл жағдайда мәліметтер қоры – каталог, ондағы файлдар – кестелер. Мәліметтер өзгергенде, жаңа жазу қосу, бар жазуларды жою кезінде барлық өзгерістер мәліметтер қорында жасалады, тек кестеге енгізілген мәліметтердің дұрыстығы тексерілгеннен кейін барлық өзгерістер бекітіледі.

Құрылған кестелер көмегімен қолданушы енгізілген деректерді өңдеп, түзете алады, яғни мәліметтер ағынын автоматтандырады және реттелген, сұрыпталған, электронды кіріс деректерін құрады, осылайша қажетті ақпаратты баспаға шығаруға мүмкіндік береді.

Жобалаудың үшінші кезеңі – программаларды, экрандық формаларды, есеп  берулерді тікелей құру, олар мәліметтерге сұраныстарды орындауды қамтамасыз етеді. Бұл кезеңде программаның көрнекі және түсінікті интерфейсін құру қажет, яғни “достық интерфейсі” бар қолданушы жеңіл бағыттала алатын интерфейс құру керек. Ал оған қол жеткізу үшін ашылатын түсініктеме немесе қалып күй жолын құру керек, онда әрбір батырманың қызметі оған курсорды жақындатса қысқаша сипатталады.

Кез келген жобаға бірқатар талаптар қойылады. Мысалы, жобаны құрудың максимальды уақыты, жобаға салынған максимальды қаржы.

Ақпараттық жүйелерді құру жобаның мақсатын анықтаудан басталады. Кез келген табысты жобаның негізгі мәселесі – жүйені жіберу кезінде және оны эксплуатация уақытында төмендегілерді қамтамасыз ету керек:

• Жүйенің қажетті функционалдылығын және оның өзгеретін қызмет ету жағдайына үйрену дәрежесін;
• Жүйенің қажетті өткізгіштік қабілетін;
• Сұрауға жүйенің қажетті реакция уақыты;
• Жүйенің қажетті режимде қалтқысыз жұмысын, басқа сөзбен айтқанда – қолданушы сұрауын өңдеу үшін жүйенің дайындығы және қолайлылығын;
• Жүйені пайдалану және сүйемелдеудің қарапайымдылығы;
• Қажетті қауіпсіздігі;

Жүйенің тиімділігін анықтайтын негізгі фактор - өнімділік болып табылады. Жақсы жобалық шешім жоғарыөнімді жүйенің негізі болып табылады.

 

Мәліметтер қорын жобалау

Мәліметтер қорын жобалаудың негізгі сипаты

Әр қолданбалы программа шын өмірдің бөлігінің бейнесі болады, сондықтан ол сол элементтің деректер ретінде формальданған бейнелеуі болады. Үлкен мәліметтер массивтерді , әдетте программаның орындалу кодынан бөлек, орналастырылады және мәліметтер қоры ретінде ұйымдастырылады. 60-жылдардан бастап деректермен жұмыс істеу үшін арнайы мәліметтер қорын басқару жүйелері деп аталатын (МҚБЖ) қолдана бастады. МҚБЖ келесілерге жауап береді:

• деректердің және олардың бейнелеулердің физикалық орналасуы;
• деректерді іздеу; мәліметтер қорын актуальды күйде ұстау;
• бұрыс жаңартудан жэне санкциялданбаған катынаудан деректерді қорғау;
• бір   уақытта   бірнеше   колданушылардан   келетін   сұраныстарды 
  қызметтеу;

«Клиент-сервер» архитектурасында МҚБЖ қолданушылардың сұраныстарын желі арқылы қабылдайды және нәтижесін желі аркылы қайтарады. Мұндай МҚБЖ мәліметтер қорының сервері деп аталады

 

Деректердің үлгілері

МҚ-ның құрылымы, оның негізіне салынған деректер үлгісімен анықталады. МҚ-ның әр түрлі үлгілері бар, мысалы: графтық үлгісі, желілік үлгі және т.б. Қазіргі кезде кең тараған реляциялық деректер үлгісі болып келеді.  Реляциялық  әдісте  мәліметтер  екі  өлшемдік  кестелер  ретінде бейнеленеді.

Иерархиялық деректер үлгісі. Иерархиялық үлгі объектілердің иерархия принципі бойынша құралады, яғни объектінің бір типі басты болады, ал басқалары- төменде жатқандары бағыныштылары болады, «бір көпке» байланысы орнатылады, яғни қандай да бір басты типі үшін объектінің бірнеше бағынышты типтері бар. Бағынышты типтердің өздерінде бағынышты типтері болу мүмкін. Иерархиядағы ең жоғарғы түйіні (атрибуттардың жиыны) түбірлі деп аталады. Деректер ағаш ретінде иерархия сияқты болады. Бұл деректер үлгісі өрістер жиыны ретінде болатын сегментте негізделеді, ал бұл өрістер осы сегментті сипаттайды. Сегменттер типтер бойынша бөлінеді, ал әр тип берілген ұзындығымен және деректер өрістеріне бөлінумен сипатталады.

Көршілес деңгейде орналасқан екі байланысқан сегмент қорытындылық(жоғарғы деңгейдегі) және туылған (төменгі деңгейлі) деп аталады. Иерархиялық құрылымда қорытындылық сегменті жоқ, басты немесе түбірлі деп аталатын сегмент бар. Бұл сегментте әдетте иерархияның екінші немесе одан да төменгі деңгейлердегі сегменттерде ашылатын қасиеті бар объектінің идентификаторы болады.

Физикалық деңгейде бұл үлгіні жетілдіру үшін тізбекті, индексті-тізбекті, тура, индексті- тура қатынаудың бұл иерархиялык әдістермен сегменттерді орналастыратын есте сақтау құрылғыларда деректерді орнату бірнеше стандартты әдістері пайдаланады. Сегменттерді орнату әдістеріне сәйкес оларға катынау тәртібі орнатылады. Сегменттерге орнатылған қатынау тәртібі сұраныс тілдің процедурлығын жалпылайды және қолданушыдан иерархиялық жазба ағашының бұтақтары аркылы өтетін деректерге қатынау жолдарын білуін талап етеді. Бұл үлгінің кемшіліктің бірі болып саналады.

Физикалық деңгейде деректердің көптілігін талап ететін «көп көпке» реализацияның қиындығы МҚ- ның үлкеюіне әкеледі.

Басқа кемшіліктер ретінде келесілерді айтуға болады:

• жою   операциясына   үлкен   дұрыстығын   талап   етеді,   өйткені 
  қорытынды сегменттің жоюы тудырған сегменттерді де жоюға әкеледі.
• тудырған сегментіне қатынау тек қорытынды сегмент арқылы ғана 
  жүреді, ал ол МҚ- на сұранысқа жауап қайтару уақытын үлкейтеді.

Желілік деректер үлгісі. Желі «қатарынан басты және бағынышты тип» принципі бойынша құралады, яғни кез келген деректер типі қатарынан бірнеше бағынышты типті тудыра алады және бірнеше басты типтер үшін бағынышты болуы мүмкін.

Желілік деректер үлгісі- иерархиядан жалпылаған құрылым. Желінің түйіндері  ретінде  жазбаның  бөлек  экземплярлары  болады.  Жазбаның түйіндері МҚ- на қатынаудың бірлігі болады. Бөлек түйінде бірнеше басты түйіндері сияқты бірнеше бағынышты түйіндері бар болғандықтан,    бұл құрылым «көп көпке» қа қатынастың тура бейнелуін қамтамасыз етеді. Жазба- түйіндері арасындагы байланыс үшін екі экземплярды байланыстыру үшін барлық экземплярлар тізбекте болатын байланыстырушы жазба бар.Желілік деректер үлгісінің негізгі құрылым жиын болады. Сұлбада анықталған жиынның әр типі үшін жиын иесінің жазбаның анықталған типі, сонымен бірге жиын мүшесінің жазба типінің кез келген саны көрсетілуі керек.   Жиынның  әр  экземпляры   бір   ие-  экземплярдан   және  жазба- мүшелерінің бір немесе одан да көп экземплярдан құралады.

Жиын – жазбаның әр экземпляры жазба- ие экземпляры мен оған сәйкес жазба мүшенің экземпяры арасындағы иерархиялық байланысты келтіреді. Бұл жиынның тек бір жазба- мүше экземпляры жиынның тек бір экземплярға ғана ие болатын шектеудің салдары болады. ие жазбаның әр экземпляры сәйкес жазба- мүше экземплярлармен байланысу әдісі желінің сұлбасында анықталады. Мұндай байланыстарды ұйымдастыру әдістерінің бірі, сұраныстарды өңдеудің үлкен жылдамдығын қамтамасыз ететін, жазба-иесінің экземплярынан шығатын, жазба- мүшелерінің барлық экземплярлары арқылы өтетін және жазба- иесінің экземплярына қайта келетін көрсеткіштердің тізбегін орнатуы болады.

Желілік үлгінің басты кемшілігі жады құрылымның қиындығында болады. Қолданушы тізбектердің барын және жоғын білу керек. Нәтижесінде сұраныс тілі процедурлық болады және бағдарламалық білімді қажет етеді.

Реляциялық деректер үлгісі. Мәліметтер типі - бұл ұғым, бағдарламалық тілдердегідей мағынаны береді. Барлық қазіргі мәліметтер қорлары бүтін типті, нақты типті, символдарды және жолдарды, календарлық даталар арнайы мәліметтер типтерін қолдайды.

Домен- бұл қарапайым мәліметтер типті потенциалдық деректер жиынтығы.   Домен   2   элементпен   анықталады-   мәліметтер   типі   мен мәліметтерге қолданылатын логикалық сөзі. Егер бұл сөздің нәтижесі

«ақиқат» тең болса, онда мәліметтердің экземпляры домендікі болады.

Қатынас- бұл арнайы көріністі тақырыптан және денеден тұратын екі өлшемді кесте.

Тақырып- бұл фиксирленген атрибуттар жиыны. Олардың әр кайсысы қандай да бір доменде анықталған, сонымен бірге атрибуттар мен анықталу доменнің арасында өзара мәндес сәйкестілік бар.

1. Мысалы, Prodav кестесінде «сатушы  коды», «Фамилиясы», «Аты», «Жалақысы», «Адресі» атрибуттар жиыны тақырып болады (кесте 1). Әр атрибут өз доменде анықталған. Тақырып денеге карағанда уакытта «өзгеріссіз болады. Қатынастың денесі- бұл кортеждердің жиыны, олардың әр қайсысы «атрибут-мәні» жұба болады.

Кесте 1- Prodav кестесі

Фирма	Атауы	Телефоны	Адресі	Жұмыстың баст. уақыты	Жұм-тың аяқт. уақыты
1	Logicom	2678532		9.00	18.00
2	Imanali	2934521		9.00	18.00
11	Glotur	2786521		9.00	18.00

 

Қатынастың қуаты- оның кортеждердің саны, ал қатынастың дәрежесі- атрибуттың санын айтады.

Қатынастың дәрежесі- осы қатынас үшін тұрақты шама болады, ал катынастың қуаты уақытта өзгереді. Қатынастың қуатын тағы да кардинальдық сан деп те атайды.

Жоғарыда келтірілген кестеде қатынастың қуаты- 4, ал қатынастың дәрежесі- 3.

Күнделік жұмыста бүл ұғымдардың орнына, олардың эквиваленттері қолданылады:

қатынас- кесте;

атрибут- баған немесе өріс;

кортеж- жазба немесе жол.

Сонымен қатынастың дәрежесі- бұл кестедегі бағанның саны, ал кардинальдық саны- бұл жолдың саны.

Қатынас жиын болғандықтан, ал жиындар классикалық теориясы бойынша, жиын құрамында сәйкес келетін элементтер боуы мүмкін емес, онда қатынаста екі бірдей кортеж болуы мүмкін емес. Сондықтан бұл қатынас үшін әрқашан кортежді бірмәндес идентификациялайтын атрибуттар жиынтығы бар. Бұндай атрибуттар жиынтығы кілт деп аталады. Кілт келесі талаптарға сай болу керек:

• уникальды болу керек;
• минимальды болу керек, яғни кілттен кез-келген атрибутты жоюы қальдығының бұзуына әкеледі.

Әдеттегідей, кілтте атрибуттың саны катынастың дәрежесінен кіші, бірақ шеткі жағдайда, кілтте барлық атрибуттар болуы мүмкін, өйткені барлық атрибуттардың комбинациясы уникальдық шартты қанағатттандырады. Әдетте қатынаста бірнеше кілт бар. Қатынастың барлық кілттерінен (оларды тағы «мүмкін кілттер» деп те атайды) біреуі алғашқы кілт ретінде таңдалады. Басқа кілттерге қарағанда алғашқы кілт ретінде атрибуттың саны ең кіші болатын кілт таңдалады. ¥зын жолды мәні бар кілттерді қолданудың да мүмкіндігі аз.

Практикада алғашқы кілт ретінде арнайы сандық атрибут- мәнісі МҚБЖ механизммен анықталған арнайы кұралдармен немесе триггермен генерациялданатын автоинкременттік өріс.

 

Қатынастардың қалыптылығы

Жоғарыда айтылған, деректерді жаңарту аномалияларды болғызбау үшін, МҚ үлгісі деректер тәуелсіз қатынастардан құрылу керек.

Бұл мәселені шешу үшін Кодд қатынастарды  қалпына келтіру аппаратын ұсынды. Қалпына келтіру- бұл деректердің сақтау аномалияларын жою үшін, қатынас пен атрибуттарды өзгерту мен тексеру процессі. Қалпына келтіру  процессі  деректер  құрылымын  қалыпты  формаларға тізбектей келтіруі. 6 қалыпты форма бар:

• бірінші қалыпты форма (1NF);
• екінші қалыпты форма (2 NF);
• үшінші қалыпты форма (З NF);
• Бойс- Коддың қалыпты формасы;
• төртінші қалыпты форма (4 NF);
• бесінші қалыпты форма (5 NF).