Trang Chủ-Tốt để biết-Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng: Thành tựu và Thách thức. Mô hình dữ liệu quan hệ đối tượng

Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng: Thành tựu và Thách thức. Mô hình dữ liệu quan hệ đối tượng

Trong OOMD, khi trình bày dữ liệu, có thể xác định các bản ghi cơ sở dữ liệu riêng lẻ. Mối quan hệ được thiết lập giữa các bản ghi cơ sở dữ liệu và các chức năng xử lý của chúng bằng cách sử dụng các cơ chế tương tự như các công cụ tương ứng trong ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng.

Mô hình hướng đối tượng chuẩn hóa được mô tả trong các khuyến nghị của tiêu chuẩn ODMG-93 (Nhóm quản lý cơ sở dữ liệu đối tượng). Các khuyến nghị ODMG-93 vẫn chưa được thực hiện đầy đủ. Để minh họa các ý tưởng chính, hãy xem xét một mô hình đơn giản hóa của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng.

Cấu trúc của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng (OODB) được biểu diễn bằng đồ thị dưới dạng cây, các nút của chúng là các đối tượng. Các thuộc tính của các đối tượng được mô tả bởi một số kiểu chuẩn (ví dụ: kiểu chuỗi) hoặc kiểu do người dùng xây dựng (được định nghĩa là một lớp).

Giá trị của thuộc tính kiểu chuỗi là một chuỗi ký tự. Giá trị của một thuộc tính của lớp kiểu là một đối tượng là một thể hiện của lớp tương ứng. Mỗi thể hiện của một lớp được coi là con của đối tượng mà nó được định nghĩa như một thuộc tính. Một đối tượng cá thể của một lớp thuộc về lớp của nó và có một cha duy nhất. Các mối quan hệ chung trong cơ sở dữ liệu tạo thành một hệ thống phân cấp nhất quán của các đối tượng.

Ví dụ về cấu trúc logic của OODB thủ thư được trình bày trong Hình. 2.8.

Ở đây, một đối tượng kiểu LIBRARY là đối tượng cha ví dụ các đối tượng của các lớp SUBSCRIBER, DIRECTORY và OUTPUT. Các đối tượng khác nhau Các loại SÁCH có thể có cha mẹ giống nhau hoặc khác nhau. Các đối tượng thuộc loại SÁCH có cùng một phụ huynh phải khác nhau ít nhất về số lượng hàng tồn kho (duy nhất cho mỗi bản sao của cuốn sách), nhưng có các giá trị giống nhau tính chất isbn, udk, tên và tác giả.

Cơm. 2.8. Cấu trúc logic của cơ sở dữ liệu thủ thư

Cấu trúc lôgic của OODB bề ngoài tương tự như cấu trúc của OODB. Sự khác biệt chính giữa chúng nằm ở phương pháp thao tác dữ liệu.

Để thực hiện các hành động trên dữ liệu trong mô hình cơ sở dữ liệu được xem xét, hãy sử dụng hoạt động logicđược tăng cường bởi các cơ chế hướng đối tượng về đóng gói, kế thừa và đa hình. Các hoạt động tương tự như lệnh SQL có thể được sử dụng ở một mức độ hạn chế (ví dụ: để tạo cơ sở dữ liệu).

Việc tạo và sửa đổi cơ sở dữ liệu đi kèm với việc hình thành tự động và điều chỉnh tiếp theo các chỉ mục (bảng chỉ mục) chứa thông tin cho tìm kiếm nhanh dữ liệu.

Chúng ta hãy xem xét ngắn gọn các khái niệm về đóng gói, kế thừa và đa hình trong mối quan hệ với mô hình cơ sở dữ liệu hướng đối tượng.

Đóng gói giới hạn phạm vi của tên thuộc tính trong các giới hạn của đối tượng mà nó được xác định. Vì vậy, nếu chúng ta thêm một thuộc tính đặt số điện thoại của tác giả cuốn sách và có tên phone vào một đối tượng thuộc loại DIRECTORY, thì chúng ta sẽ nhận được các thuộc tính cùng tên cho các đối tượng SUBSCRIBER và DIRECTORY. Ý nghĩa của một thuộc tính như vậy sẽ được xác định bởi đối tượng mà nó được đóng gói.

Di sản, ngược lại, nó mở rộng phạm vi tài sản cho tất cả các con cháu của đối tượng. Vì vậy, tất cả các đối tượng của kiểu SÁCH là con của một đối tượng thuộc kiểu HƯỚNG DẪN có thể được gán các thuộc tính của đối tượng mẹ: isbn, udk, name và author. Nếu cần mở rộng hành động của cơ chế kế thừa cho các đối tượng không phải là họ hàng trực tiếp (ví dụ: giữa hai con cháu của cùng một cha mẹ), thì một thuộc tính trừu tượng của kiểu abs được xác định trong tổ tiên chung của chúng. Vì vậy, định nghĩa về thẻ và số thuộc tính trừu tượng trong đối tượng LIBRARY dẫn đến sự kế thừa các thuộc tính này bởi tất cả các đối tượng con SUBSCRIBER, BOOK và REFERENCE. Không phải ngẫu nhiên mà các giá trị của tài sản vé của các lớp SUBSCRIBER và ISSUE được hiển thị trong hình sẽ giống nhau - 00015.

Tính đa hình v ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng có nghĩa là khả năng của cùng một mã chương trình hoạt động với các kiểu dữ liệu khác nhau. Nói cách khác, nó có nghĩa là có thể có các phương thức (thủ tục hoặc hàm) có tên giống nhau trong các đối tượng thuộc các kiểu khác nhau. Trong quá trình thực thi một chương trình đối tượng, các phương thức giống nhau hoạt động trên các đối tượng khác nhau tùy thuộc vào kiểu đối số. Như được áp dụng cho cơ sở dữ liệu hướng đối tượng của chúng tôi, tính đa hình có nghĩa là các đối tượng của lớp BOOK, có cha mẹ khác với lớp DIRECTORY, có thể có một tập hợp các thuộc tính khác nhau. Do đó, các chương trình làm việc với các đối tượng của lớp BOOK có thể chứa mã đa hình.

Tìm kiếm trong OODB bao gồm việc tìm ra điểm giống nhau giữa đối tượng do người dùng chỉ định và các đối tượng được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Đối tượng do người dùng xác định được gọi là đối tượng đích (thuộc tính đối tượng có một loạivào), v trường hợp chung có thể đại diện cho một tập hợp con của toàn bộ hệ thống phân cấp của các đối tượng được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Đối tượng đích, cũng như kết quả của việc thực thi truy vấn, có thể được lưu trữ trong chính cơ sở dữ liệu. Ví dụ về yêu cầu số lượng thẻ thư viện và tên của những người đăng ký nhận ít nhất một cuốn sách trong thư viện được hiển thị trong Hình. 2.9.

Cơm. 2.9. Phân mảnh của cơ sở dữ liệu với một đối tượng đích

Chính phẩm giá OOMD so với quan hệ là khả năng hiển thị thông tin về các mối quan hệ phức tạp của các đối tượng. OOMD cho phép bạn xác định một bản ghi cơ sở dữ liệu duy nhất và xác định các chức năng xử lý của chúng.

Chính nhược điểm OOMD có độ phức tạp về khái niệm cao, xử lý dữ liệu bất tiện và tốc độ thấp thực hiện các yêu cầu.

Trong những năm 90, đã có những nguyên mẫu thử nghiệm của OODBMS. Hiện tại, có hơn 300 DBMS như vậy. Một số hệ thống tương đối phổ biến, chẳng hạn như DBMS sau: Cache (InterSystems), POET (POET Software), Jasmine (Computer Associates), Versant (Versant Technologies), O2 (Ardent Software), ODB-Jupiter (R&D center "Inteltek Plus ") cũng như Iris, Orion và Postgres.

Lợi thế của OODB trong dài hạn nên khả năng phân phối của chúng rất rộng. Để làm được điều này, trước tiên bạn cần giải quyết các vấn đề nhằm loại bỏ những thiếu sót vốn có trong OODB: tăng tính linh hoạt của cấu trúc cơ sở dữ liệu, xây dựng ngôn ngữ lập trình rõ ràng, tìm ra cú pháp phân tích cú pháp các truy vấn, xác định một số phương pháp truy cập dữ liệu, giải quyết các vấn đề về truy cập đồng thời, xác định liệt kê dữ liệu phức tạp, tìm cách bảo vệ và phục hồi dữ liệu. Danh sách các nhiệm vụ cần được giải quyết có thể được tiếp tục.

Tuy nhiên, ngay cả khi đã giải quyết được những vấn đề này, quá trình chuyển đổi sang OODB sẽ diễn ra từ từ và không nhanh lắm, vì sẽ khó tách khỏi số lượng khổng lồ DBMS quan hệ đang hoạt động vì những lý do khách quan và chủ quan. Để làm cho quá trình chuyển đổi như vậy bớt đau đớn hơn sẽ cho phép không chỉ bao gồm đối tượng, mà còn cả thành phần quan hệ trong OODBMS. Ngoài ra, MMD nên được đưa vào OODBMS để hình thành các hệ thống HD OLAP, vốn ngày càng có nhu cầu cao trong thực tế.

Các khái niệm cơ bản

Định nghĩa 1

Mô hình hướng đối tượng trình bày dữ liệu làm cho nó có thể xác định các bản ghi riêng lẻ của cơ sở dữ liệu.

Các bản ghi cơ sở dữ liệu và các chức năng xử lý của chúng được liên kết bởi các cơ chế tương tự như các công cụ tương ứng được thực hiện trong ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng.

Định nghĩa 2

Biểu diễn đồ họa cấu trúc cơ sở dữ liệu hướng đối tượng là một cây có các nút đại diện cho các đối tượng.

Loại tiêu chuẩn (ví dụ, chuỗi - chuỗi) hoặc loại do người dùng tạo ( lớp học), mô tả thuộc tính đối tượng.

Trong Hình 1, đối tượng LIBRARY là đối tượng cha của các đối tượng thể hiện DIRECT, SUBSCRIBER và REFERENCE. Các đối tượng khác nhau của loại SÁCH có thể có một hoặc các phụ huynh khác nhau. Các đối tượng thuộc loại SÁCH có cùng nguồn gốc phải có một hoặc nhiều ít nhất các số lượng hàng tồn kho khác nhau (duy nhất cho mỗi bản sao của sách), nhưng các giá trị thuộc tính giống nhau tác giả, chức vụ, udk và isbn.

Các cấu trúc logic của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng và cơ sở dữ liệu phân cấp là bề ngoài giống nhau. Chúng khác nhau chủ yếu về phương pháp thao tác dữ liệu.

Khi thực hiện các hành động trên dữ liệu trong mô hình hướng đối tượng, các phép toán logic được sử dụng, được tăng cường bằng cách đóng gói, kế thừa và đa hình. Với một số hạn chế, bạn có thể sử dụng các thao tác tương tự như lệnh SQL (ví dụ: khi tạo cơ sở dữ liệu).

Khi tạo và sửa đổi cơ sở dữ liệu, việc hình thành tự động và điều chỉnh tiếp theo các chỉ mục (bảng chỉ mục), chứa thông tin để truy xuất dữ liệu nhanh, được thực hiện.

Định nghĩa 3

Mục tiêu sự đóng gói- giới hạn phạm vi của tên thuộc tính trong các ranh giới của đối tượng mà nó được xác định.

Ví dụ: nếu một thuộc tính được thêm vào đối tượng DIRECTORY đặt số điện thoại của tác giả và có tên Điện thoại, các thuộc tính cùng tên sẽ được lấy cho các đối tượng DIRECTORY và SUBSCRIBER. Ý nghĩa của một thuộc tính được xác định bởi đối tượng mà nó được đóng gói.

Định nghĩa 4

Di sản, ngược lại, đóng gói, chịu trách nhiệm mở rộng phạm vi của tài sản liên quan đến tất cả các con cháu của đối tượng.

Ví dụ: tất cả các đối tượng BOOK là con của đối tượng DIRECTORY có thể được gán các thuộc tính của đối tượng mẹ: tác giả, chức vụ, udk và isbn.

Nếu cần mở rộng hành động của cơ chế kế thừa cho các đối tượng không phải là họ hàng trực tiếp (ví dụ: hai con cháu của cùng một cha mẹ), một thuộc tính kiểu trừu tượng được xác định trong tổ tiên chung của chúng. cơ bụng.

Vì vậy, các thuộc tính phòng và vé trong đối tượng LIBRARY được kế thừa bởi tất cả các đối tượng con REFERENCE, BOOK và SUBSCRIBER. Đó là lý do tại sao các giá trị của thuộc tính này của các lớp SUBSCRIBER và OUTPUT là như nhau - 00015 (Hình 1).

Định nghĩa 5

Tính đa hình cho phép cùng một mã chương trình hoạt động với các loại dữ liệu khác nhau.

Nói cách khác, nó cho phép các đối tượng các loại khác nhau có các phương thức (hàm hoặc thủ tục) với những cái tên giống nhau.

Tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu hướng đối tượng, nó là xác định sự giống nhau giữa đối tượng mà người dùng chỉ định và các đối tượng được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.

Ưu điểm và nhược điểm của mô hình hướng đối tượng

Chính thuận lợi mô hình dữ liệu hướng đối tượng, ngược lại với mô hình quan hệ, bao gồm khả năng hiển thị thông tin về các mối quan hệ phức tạp của các đối tượng. Mô hình dữ liệu được xem xét giúp bạn có thể xác định mục nhập riêng DB và các chức năng xử lý của nó.

ĐẾN nhược điểm Mô hình hướng đối tượng được đặc trưng bởi độ phức tạp về khái niệm cao, xử lý dữ liệu không thuận tiện và tốc độ thực thi truy vấn thấp.

Ngày nay, các hệ thống như vậy khá phổ biến. Chúng bao gồm DBMS:

  • Postgres,
  • Hành,
  • Iris,
  • ODBJupiter,
  • Versant,
  • Tính khách quan / DB,
  • ObjectStore,
  • Statice,
  • Đá quý
  • G-Base.

Mô hình dữ liệu hướng đối tượng

Sự vật- mô hình quan hệ dữ liệu

Các mô hình dữ liệu khác

Sự phức tạp ngày càng tăng của các ứng dụng cơ sở dữ liệu và những hạn chế của mô hình quan hệ đã dẫn đến sự phát triển của mô hình Codd, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ lần đầu tiên được gọi là mô hình quan hệ mở rộng, và sau đó được phát triển trong mô hình dữ liệu quan hệ đối tượng. Cơ sở dữ liệu dựa trên các mô hình này thường được gọi là thế hệ III.

Mô hình Dữ liệu Quan hệ Đối tượng (ORMD) được thực hiện bằng cách sử dụng các bảng quan hệ, nhưng bao gồm các đối tượng tương tự như khái niệm về một đối tượng trong lập trình hướng đối tượng. ORMD sử dụng các thành phần hướng đối tượng như kiểu dữ liệu do người dùng định nghĩa, đóng gói, đa hình, kế thừa, ghi đè phương thức, v.v.

Thật không may, cho đến nay, các nhà phát triển vẫn chưa đi đến thống nhất về những gì ORMD nên cung cấp. Vào năm 1999 ᴦ. tiêu chuẩn SQL-99 đã được thông qua và vào năm 2003 ᴦ. phiên bản thứ hai của tiêu chuẩn này đã được phát hành, được gọi là SQL-3, xác định các đặc điểm chính của ORMD. Nhưng cho đến nay, các mô hình quan hệ đối tượng được hỗ trợ bởi các nhà sản xuất khác nhau DBMS khác nhau đáng kể. Triển vọng của hướng này được chứng minh bằng thực tế là các nhà sản xuất DBMS hàng đầu, bao gồm Oracle, Informix, INGRES và những người khác, đã mở rộng khả năng của sản phẩm của họ sang DBMS quan hệ đối tượng (ORDBMS).

Trong hầu hết các triển khai ORMD, các đối tượng được công nhận là một tập hợp và một bảng (quan hệ), có thể là một phần của một bảng khác. Các phương pháp xử lý dữ liệu được biểu diễn dưới dạng các thủ tục và trình kích hoạt được lưu trữ, là các đối tượng cơ sở dữ liệu thủ tục và được liên kết với các bảng. Ở cấp độ khái niệm, tất cả dữ liệu trong cơ sở dữ liệu quan hệ đối tượng được biểu diễn dưới dạng mối quan hệ và ORDBMS hỗ trợ ngôn ngữ SQL.

Một cách tiếp cận khác để xây dựng cơ sở dữ liệu là sử dụng mô hình dữ liệu hướng đối tượng (OOMD). Mô hình hóa dữ liệu trong OOMD dựa trên khái niệm về một đối tượng. OOMD thường được sử dụng trong các lĩnh vực chủ đề phức tạp thiếu chức năng của mô hình quan hệ để lập mô hình (ví dụ: cho các hệ thống tự động hóa thiết kế (CAD), hệ thống xuất bản, v.v.).

Khi tạo DBMS hướng đối tượng (OODBMS) được sử dụng các phương pháp khác nhau, cụ thể là:

  • nhúng vào ngôn ngữ hướng đối tượng của các phương tiện dùng để làm việc với cơ sở dữ liệu;
  • sự mở rộng ngôn ngữ hiện có làm việc với cơ sở dữ liệu với các chức năng hướng đối tượng;
  • tạo thư viện hướng đối tượng của các chức năng để làm việc với cơ sở dữ liệu;
  • tạo ngôn ngữ mới và mô hình dữ liệu hướng đối tượng mới

Những lợi thế của OOMD bao gồm cơ hội phong phú làm mẫu môn học, một ngôn ngữ truy vấn biểu cảm và năng suất cao... Mỗi đối tượng trong OOMD có người nhận dạng duy nhất(OID - định danh đối tượng). Việc truy xuất OID nhanh hơn đáng kể so với tra cứu bảng quan hệ.

Trong số những nhược điểm của OOMD, cần lưu ý rằng thiếu mô hình thông thường, thiếu kinh nghiệm trong việc tạo và vận hành OODB, mức độ phức tạp của việc sử dụng và thiếu các công cụ bảo vệ dữ liệu.

Vào năm 2000 ᴦ. nhóm làm việc ODMG (Đối tượng Quản lý cơ sở dữ liệu Group), được thành lập bởi các nhà sản xuất OODBMS, đã phát hành một tiêu chuẩn khác (ODMG 3.0) cho OODBMS, mô tả mô hình đối tượng, ngôn ngữ định nghĩa truy vấn, ngôn ngữ truy vấn đối tượng và các ngôn ngữ kết nối C ++, Smalltalk và Java. Các tiêu chuẩn ODMG không phải là chính thức. Cách tiếp cận ODMG đối với tiêu chuẩn hóa về cơ bản là sau khi các tổ chức thành viên ODMG thông qua phiên bản tiếp theo của tiêu chuẩn, một cuốn sách được xuất bản, trong đó có nội dung của tiêu chuẩn.

Bây giờ, hãy xem cách hỗ trợ mô hình dữ liệu được triển khai trong hệ thống thực quản lý cơ sở dữ liệu.

Mô hình dữ liệu hướng đối tượng - khái niệm và các kiểu. Phân loại và đặc điểm của danh mục "Mô hình dữ liệu hướng đối tượng" 2017, 2018.

Trong mô hình hướng đối tượng, khi trình bày dữ liệu, có thể xác định các bản ghi cơ sở dữ liệu riêng lẻ. Mối quan hệ được thiết lập giữa các bản ghi và các chức năng xử lý của chúng bằng cách sử dụng các cơ chế tương tự như các cơ chế trong ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng.

Hãy xem xét một mô hình đơn giản của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng. Cấu trúc của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng được biểu diễn bằng đồ thị dưới dạng cây, các nút của chúng là các đối tượng. Các thuộc tính của các đối tượng được mô tả bởi một số kiểu tiêu chuẩn hoặc do người dùng xây dựng (được định nghĩa là một lớp). Giá trị của một thuộc tính của lớp kiểu là một đối tượng là một thể hiện của lớp tương ứng. Mỗi thể hiện của một lớp được coi là con của đối tượng mà nó được định nghĩa như một thuộc tính. Một đối tượng cá thể của một lớp thuộc về lớp của nó và có một cha duy nhất. Các mối quan hệ chung trong cơ sở dữ liệu tạo thành một hệ thống phân cấp nhất quán của các đối tượng. Thí dụ cấu trúc logic Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng của thủ thư được trình bày trong Hình. 2.9. Ở đây, một đối tượng kiểu Thư viện là đối tượng cha ví dụ đối tượng của các lớp Người đăng ký, Thư mục và Cấp phát. Các đối tượng khác nhau của Loại sách có thể có cha mẹ giống nhau hoặc khác nhau. Đối tượng thuộc loại Sách có cùng phụ huynh phải khác nhau, ít nhất là về số lượng hàng tồn kho (duy nhất cho mỗi bản sao của sách), nhưng có cùng giá trị thuộc tính isb n, udc, tên sách và tác giả.

Cấu trúc logic của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng về bên ngoài tương tự như cấu trúc của cơ sở dữ liệu phân cấp. Sự khác biệt chính giữa hai phương pháp này là các phương pháp thao tác dữ liệu.

Để thực hiện các hành động trên dữ liệu trong mô hình cơ sở dữ liệu được xem xét, các phép toán logic được sử dụng, được củng cố bởi các cơ chế hướng đối tượng về đóng gói, kế thừa và đa hình.

Đóng gói giới hạn phạm vi của tên thuộc tính trong các giới hạn của đối tượng mà nó được xác định. Di sản ngược lại, mở rộng phạm vi của tài sản cho tất cả các con cháu của đối tượng.

Tính đa hình trong ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng có nghĩa là khả năng giống nhau Mã chương trình làm việc với các loại dữ liệu khác nhau. Nói cách khác, nó có nghĩa là có thể có các phương thức (thủ tục hoặc hàm) có tên giống nhau trong các đối tượng thuộc các kiểu khác nhau. Tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu hướng đối tượng bao gồm việc tìm ra điểm giống nhau giữa đối tượng do người dùng chỉ định và các đối tượng được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.

Ưu điểm chính của mô hình dữ liệu hướng đối tượng so với mô hình quan hệ là khả năng hiển thị thông tin về các mối quan hệ phức tạp giữa các đối tượng. Mô hình dữ liệu hướng đối tượng cho phép bạn xác định một bản ghi cơ sở dữ liệu duy nhất và xác định các chức năng xử lý của chúng.

Nhược điểm của mô hình hướng đối tượng là độ phức tạp về khái niệm cao, bất tiện trong xử lý dữ liệu và tốc độ truy vấn thấp.

DBMS hướng đối tượng bao gồm POET, Jasmine, Versant, O 2, ODB - Jupiter, Iris, Orion, Postgres.

Các công nghệ cơ sở dữ liệu dựa trên MD ở trên dựa trên một khái niệm lưu trữ thông tin tĩnh, tập trung vào mô hình hóa dữ liệu. Tuy nhiên, các lĩnh vực ứng dụng công nghệ mới với các đối tượng cơ sở dữ liệu phức tạp, được kết nối với nhau, chẳng hạn như:

Máy tính hỗ trợ thiết kế;

Sản xuất tự động;

Phát triển tự động phần mềm;

Hệ thống thông tin văn phòng;

Hệ thống đa phương tiện;

Hệ thống thông tin địa lý;

Hệ thống xuất bản và những người khác - đã chứng minh các khả năng hạn chế của khái niệm tĩnh về mặt mô hình hóa đối tượng thế giới thực.

Đối với các loại ứng dụng cơ sở dữ liệu chuyên dụng phức tạp mới, một khái niệm động về lưu trữ thông tin là hiệu quả, giúp mô phỏng dữ liệu và các quy trình hoạt động song song trên dữ liệu này. Điều này cho phép bạn tính đến ngữ nghĩa của miền và do đó mô tả đầy đủ nhất các ứng dụng này. Khái niệm này dựa trên cách tiếp cận hướng đối tượng được sử dụng rộng rãi trong phát triển phần mềm. MD thực hiện Khái niệm này và dựa trên mô hình hướng đối tượng (OOP), được gọi là mô hình dữ liệu hướng đối tượng (OOMD).

Việc xây dựng OOMD tiến hành từ giả định rằng lĩnh vực chủ thể có thể được mô tả bởi một tập hợp các đối tượng. Mỗi đối tượng là một thực thể có thể nhận dạng duy nhất chứa các thuộc tính mô tả trạng thái của các đối tượng "thế giới thực" và các hành động liên quan của chúng. Trạng thái hiện tại của một đối tượng được mô tả bởi một hoặc nhiều thuộc tính, có thể đơn giản hoặc phức tạp. Một thuộc tính đơn giản có thể có loại nguyên thủy(như một số nguyên, chuỗi, v.v.) và chấp nhận một giá trị theo nghĩa đen. Thuộc tính tổng hợp có thể chứa các tập hợp và / hoặc liên kết. Thuộc tính tham chiếu thể hiện mối quan hệ giữa các đối tượng.

Thuộc tính quan trọng của một đối tượng là tính duy nhất của Nhận dạng đối tượng. Do đó, mọi đối tượng trong hệ thống hướng đối tượng phải có định danh riêng của nó.

Mã định danh đối tượng (OID) là một cách gắn thẻ bên trong cơ sở dữ liệu để gắn thẻ các đối tượng riêng lẻ. Người dùng làm việc với chương trình hộp thoại để đặt truy vấn hoặc xem thông tin, như một quy tắc, sẽ không nhìn thấy những số nhận dạng này. Chúng được chỉ định và sử dụng bởi chính DBMS. Ngữ nghĩa của mã định danh trong mỗi DBMS là khác nhau. Nó có thể là một giá trị ngẫu nhiên hoặc chứa thông tin cần thiết để tìm một đối tượng trong tệp cơ sở dữ liệu, ví dụ: số trang trong tệp và độ lệch của đối tượng từ đầu. Nó là mã định danh nên được sử dụng để tổ chức các tham chiếu đến đối tượng.

Tất cả các đối tượng đều được đóng gói, nghĩa là phần biểu diễn hoặc cấu trúc bên trong của đối tượng vẫn bị ẩn với người dùng. Thay vào đó, người dùng chỉ biết rằng đối tượng này có thể thực hiện một số chức năng. Ví dụ, đối với một đối tượng WAREHOUSE, có thể sử dụng các phương thức như ACCEPT_PRODUCT, EXIT_TOBAP, v.v. Ưu điểm của tính năng đóng gói là nó cho phép bạn thay đổi biểu diễn bên trong của các đối tượng mà không cần làm lại các ứng dụng sử dụng các đối tượng này. Nói cách khác, tính đóng gói có nghĩa là độc lập dữ liệu.

Một đối tượng đóng gói dữ liệu và chức năng (phương thức, theo OOP). Các phương thức xác định hành vi của một đối tượng. Chúng có thể được sử dụng để thay đổi trạng thái của một đối tượng bằng cách thay đổi giá trị của các thuộc tính của nó hoặc để truy vấn giá trị của các thuộc tính đã chọn. Ví dụ: có thể có các phương pháp để thêm thông tin về bất động sản cho thuê mới, cập nhật thông tin lương của nhân viên hoặc in ra thông tin về một mặt hàng cụ thể.

Các đối tượng có cùng một tập hợp các thuộc tính và phản hồi các thông báo giống nhau có thể được nhóm lại thành Lớp học(trong văn học, thuật ngữ "lớp" và "loại" thường được sử dụng thay thế cho nhau). Mỗi lớp như vậy có đại diện của riêng nó - một đối tượng, là một phần tử dữ liệu. Các đối tượng của một lớp nhất định được gọi là nó bản sao.

Trong một số hệ thống hướng đối tượng, một lớp cũng là một đối tượng và có các thuộc tính và phương thức riêng của nó được gọi là các thuộc tính của lớp và các phương thức của lớp.

Các khái niệm OOP quan trọng là phân cấp lớp và phân cấp vùng chứa.

Hệ thống phân cấp lớp ngụ ý khả năng rằng mỗi lớp, được gọi trong trường hợp này là lớp cha, có lớp con riêng của nó. Một ví dụ là chuỗi sau: tất cả các lập trình viên của một doanh nghiệp đều là nhân viên của nó, do đó, mọi lập trình viên là đối tượng của lớp PROGRAMMERS trong OOMD cũng là nhân viên, đến lượt nó, là đối tượng của lớp NHÂN VIÊN. Như vậy, LẬP TRÌNH sẽ là một lớp con, NHÂN VIÊN sẽ là một lớp cha. Nhưng lập trình viên cũng có thể được chia thành hệ thống và ứng dụng. Do đó, PROGRAMMERS sẽ là lớp cha của các lớp con SIS_PROGRAMMERS và APPLICATION_PROGRAMMERS. Tiếp tục chuỗi này xa hơn, chúng ta nhận được một cấu trúc phân cấp lớp trong đó mỗi đối tượng của lớp con kế thừa các thể hiện của các biến và phương thức của lớp cha tương ứng.

Có một số kiểu kế thừa - đơn, nhiều và có chọn lọc. Kế thừa đơn là trường hợp các lớp con kế thừa từ nhiều nhất một lớp cha. Nhiều thừa kế- kế thừa từ nhiều hơn một lớp cha. Kế thừa có chọn lọc cho phép một lớp con kế thừa một số thuộc tính hạn chế từ lớp cha của nó.

Kế thừa phiên bản biến được gọi là kế thừa cấu trúc, kế thừa phương thức - kế thừa hành vi và khả năng sử dụng cùng một phương pháp cho các lớp học khác nhau hoặc đúng hơn, việc áp dụng các phương thức khác nhau có cùng tên cho các lớp khác nhau được gọi là đa hình.

Kiến trúc hướng đối tượng cũng có một kiểu phân cấp khác - phân cấp vùng chứa... Nó bao gồm thực tế là một số đối tượng có thể được chứa trong các đối tượng khác về mặt khái niệm. Do đó, một đối tượng của lớp DEPARTMENT phải chứa biến công khai HEAD, là một liên kết đến đối tượng của lớp NHÂN VIÊN tương ứng với trưởng bộ phận, và cũng phải chứa một liên kết đến một tập hợp các tham chiếu đến các đối tượng tương ứng với nhân viên làm việc trong bộ phận này.

Trong một số hệ thống hướng đối tượng, một lớp cũng là một đối tượng và có các thuộc tính và phương thức riêng của nó. Đặc điểm chung lớp được mô tả bởi các thuộc tính của nó. Các phương thức của lớp đối tượng tương tự như các thuộc tính của các đối tượng trong thế giới thực. Mọi đối tượng thuộc một lớp cụ thể đều có các thuộc tính này. Do đó, khi tạo một đối tượng, bạn phải khai báo lớp mà nó thuộc về để xác định các thuộc tính vốn có của nó theo cách này.

Người dùng và đối tượng tương tác thông qua tin nhắn. Đáp lại mỗi thông báo, hệ thống sẽ thực thi phương pháp thích hợp.

Tất cả các liên kết trong mô hình đối tượng được tạo bằng cách sử dụng các thuộc tính tham chiếu, thường được triển khai dưới dạng OID.

Các mối quan hệ trong cơ sở dữ liệu quan hệ được biểu diễn bằng ánh xạ các khóa chính và khóa ngoại. Trong bản thân cơ sở, không có cấu trúc nào để hình thành các liên kết giữa các bảng, các liên kết được sử dụng khi cần thiết khi nối các bảng. Ngược lại, các mối quan hệ tạo thành xương sống của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng, vì mỗi đối tượng bao gồm các mã định danh của các đối tượng mà nó được liên kết.

Trong OOMD, không chỉ các liên kết truyền thống có thể được thực hiện mà còn cả các liên kết được điều kiện bởi sự kế thừa.

Giao tiếp một-một (1: 1) giữa các đối tượng A và B được thực hiện bằng cách thêm một thuộc tính tham chiếu đến đối tượng B vào đối tượng A và (để duy trì tính toàn vẹn tham chiếu) một thuộc tính tham chiếu tới đối tượng A với đối tượng B.

Mối quan hệ một-nhiều (1: M) giữa các đối tượng A và B được thực hiện bằng cách thêm vào đối tượng A một thuộc tính tham chiếu đến đối tượng B và một thuộc tính chứa một tập hợp các tham chiếu đến đối tượng A đến đối tượng B (ví dụ: một thuộc tính tham chiếu B (OID2, OID3 ...) được thêm vào đối tượng A và đối tượng B với OID2, OID3, ... một thuộc tính tham chiếu A: OID1 được thêm vào.

Mối quan hệ nhiều-nhiều (M: N) giữa các đối tượng A và B được thực hiện bằng cách thêm vào mỗi đối tượng một thuộc tính chứa một tập hợp các liên kết.

Trong OOMD, bạn có thể sử dụng mối quan hệ toàn bộ với từng phần, mô tả rằng một đối tượng của một lớp chứa các đối tượng của các lớp khác như các phần của nó. Trong trường hợp là cơ sở dữ liệu sản xuất, sẽ có mối quan hệ toàn phần giữa lớp PRODUCT với các lớp PHẦN và LẮP RÁP. Kết nối này là một dạng biến thể của quan hệ nhiều-nhiều với ngữ nghĩa đặc biệt. Mối quan hệ toàn bộ với một bộ phận được triển khai giống như bất kỳ mối quan hệ nhiều với nhiều nào khác, sử dụng một tập hợp các mã định danh đối tượng có liên quan. Tuy nhiên, trái ngược với quan hệ nhiều-nhiều thông thường, nó có một ý nghĩa ngữ nghĩa khác.

Vì mô hình hướng đối tượng hỗ trợ kế thừa, trong OOMD có thể sử dụng mối quan hệ của kiểu "is" và mối quan hệ của kiểu "mở rộng". Mối quan hệ is, còn được gọi là mối quan hệ tổng quát hóa-đặc biệt hóa, tạo ra một hệ thống phân cấp kế thừa trong đó các lớp con là trường hợp đặc biệt của lớp cha. Điều này tránh mô tả các đặc điểm được thừa kế lại. Khi sử dụng mối quan hệ "expand", lớp con phát triển chức năng của lớp cha hơn là bị giới hạn trong trường hợp cụ thể của nó.

Xem xét cách các thành phần như ràng buộc toàn vẹn và hoạt động trên dữ liệu được triển khai trong OOMD.

Các tính năng của các thành phần này được xác định bởi các chi tiết cụ thể của mô hình. Tính cụ thể này trong OOMD chủ yếu được quyết định bởi các khái niệm bên trong của nó như sự đóng gói các đối tượng, tức là tính bí mật của cấu trúc bên trong, chỉ truy cập vào dữ liệu thông qua các phương thức được xác định trước, phân cấp lớp và phân cấp các vùng chứa.

Tính cụ thể của OOMD cũng được quy định bởi tính cụ thể của đối tượng. Nó thể hiện ở nhu cầu nhóm các đối tượng thành các lớp. Mỗi đối tượng được bao gồm trong một hoặc một lớp khác tùy thuộc vào nhiệm vụ, và một đối tượng có thể thuộc nhiều lớp cùng một lúc (ví dụ: các nhà LẬP TRÌNH và họ TRẢ TIỀN CAO). Một đặc điểm cụ thể khác của một đối tượng là nó có thể "chạy qua" từ lớp này sang lớp khác. Vì vậy, một NHÀ LẬP TRÌNH HỆ THỐNG có thể được ÁP DỤNG theo thời gian. Do đó, cấu trúc phân cấp lớp không tương tự với mô hình phân cấp, như nó có vẻ sớm hơn, nhưng yêu cầu hệ thống có thể thay đổi vị trí của từng đối tượng trong phân cấp lớp, ví dụ: di chuyển "lên" hoặc "xuống" trong hệ thống phân cấp này. Nhưng một quá trình phức tạp hơn cũng có thể xảy ra - hệ thống phải đảm bảo khả năng gắn (tách rời) một đối tượng vào một đỉnh tùy ý của hệ thống phân cấp bất kỳ lúc nào.

Vai trò quan trọng các ràng buộc về tính toàn vẹn của các liên kết đóng trong OOMD. Để các liên kết trong MD hướng đối tượng hoạt động, các mã định danh đối tượng ở cả hai phía của liên kết phải khớp với nhau. Ví dụ: nếu có mối quan hệ giữa NHÂN VIÊN và CON của họ, thì phải có một số đảm bảo rằng khi một đối tượng mô tả một đứa trẻ được chèn vào một đối tượng đại diện cho một nhân viên, định danh của đối tượng sau đó sẽ được thêm vào đối tượng tương ứng. Loại toàn vẹn liên kết này, hơi tương tự như toàn vẹn tham chiếu trong mô hình dữ liệu quan hệ, được thiết lập bằng cách sử dụng phản hồi... Để đảm bảo tính toàn vẹn của các liên kết, trình thiết kế được cung cấp một cú pháp đặc biệt cần thiết để chỉ định vị trí của mã định danh đối tượng nghịch đảo. Trách nhiệm thiết lập các ràng buộc về tính toàn vẹn của các liên kết (cũng như tính toàn vẹn tham chiếu trong cơ sở dữ liệu quan hệ) thuộc về người thiết kế.

Trong OOMD, cả mô tả dữ liệu và thao tác với chúng đều xảy ra bằng cách sử dụng cùng một ngôn ngữ thủ tục hướng đối tượng.

Nhóm ODMG (Object Database Management Groop) giải quyết các vấn đề về tiêu chuẩn hóa công nghệ cơ sở dữ liệu đối tượng. Cô đã phát triển một mô hình đối tượng (ODMG phiên bản 2.0 được thông qua vào tháng 9 năm 1997) xác định một mô hình chuẩn cho ngữ nghĩa của các đối tượng cơ sở dữ liệu. Mô hình này rất quan trọng vì nó xác định ngữ nghĩa dựng sẵn mà một DBMS hướng đối tượng (OODBMS) hiểu và có thể thực hiện. Cấu trúc của các thư viện và ứng dụng sử dụng ngữ nghĩa này phải có tính linh động giữa các OODBMS khác nhau hỗ trợ MD đối tượng nhất định. Các thành phần chính của kiến ​​trúc ODMG là Mô hình Đối tượng (OM), Ngôn ngữ Định nghĩa Đối tượng (ODL), Ngôn ngữ Truy vấn Đối tượng (OQL) và khả năng liên kết với C ++, Java và Smalltalk.

Mô hình đối tượng dữ liệu theo tiêu chuẩn ODMG 2.0 được đặc trưng bởi các thuộc tính sau:

Các khối xây dựng cơ bản là các đối tượng và các chữ. Mỗi đối tượng có một mã định danh duy nhất. Một chữ không có định danh của riêng nó và không thể tồn tại riêng lẻ như một đối tượng. Chữ viết luôn được nhúng trong các đối tượng và không thể được tham chiếu riêng lẻ;

Đối tượng và chữ khác nhau về loại. Mỗi loại có miền riêngđược chia sẻ bởi tất cả các đối tượng và nghĩa đen thuộc loại này... Các loại cũng có thể có các hành vi. Nếu một kiểu có một số hành vi, thì tất cả các đối tượng của kiểu đó có cùng một hành vi. Trong thực tế, một kiểu có thể là lớp mà từ đó đối tượng được tạo ra, một giao diện hoặc một kiểu dữ liệu đơn giản (chẳng hạn như một số nguyên). Một đối tượng có thể được coi là một thể hiện của một kiểu;

Trạng thái của một đối tượng được xác định bởi một tập hợp các giá trị hiện tại được thực hiện bởi một tập hợp các thuộc tính. Các thuộc tính này có thể là thuộc tính của một đối tượng hoặc mối quan hệ giữa một đối tượng với một hoặc nhiều đối tượng khác;

Hành vi của một đối tượng được xác định bởi một tập hợp các hoạt động có thể được thực hiện trên một đối tượng hoặc trên chính đối tượng. Các hoạt động có thể có một danh sách các tham số đầu vào và đầu ra, mỗi tham số đều nghiêm ngặt thuộc một loại nhất định... Mỗi thao tác cũng có thể trả về một kết quả đã nhập;

Định nghĩa cơ sở dữ liệu được lưu trữ trong một lược đồ được viết bằng ngôn ngữ định nghĩa Đối tượng đối tượng Ngôn ngữ Định nghĩa (ODL). Cơ sở dữ liệu lưu trữ các đối tượng để chúng có thể được chia sẻ bởi những người dùng và ứng dụng khác nhau.

DBMS dựa trên OOMD được gọi là DBMS hướng đối tượng (OODBMS). Các DBMS này được gọi là DBMS thế hệ thứ ba * (* Lịch sử phát triển của các mô hình lưu trữ dữ liệu thường được chia thành ba giai đoạn (thế hệ): thế hệ đầu tiên (cuối những năm 1960 - đầu những năm 70) - phân cấp và mô hình mạng; thế hệ thứ hai (khoảng những năm 1970-1980) - mô hình quan hệ; thế hệ thứ ba (những năm 1980 - đầu những năm 2000) - mô hình hướng đối tượng.).

Ngày nay, cơ sở dữ liệu hướng đối tượng được sử dụng trong các tổ chức khác nhau để giải quyết một loạt các nhiệm vụ. Phân tích và khái quát kinh nghiệm tích lũy trong lĩnh vực dữ liệu công nghệ thông tin giúp xác định các ứng dụng trong đó việc sử dụng cơ sở dữ liệu hướng đối tượng là phù hợp:

Ứng dụng bao gồm một số lượng lớn các bộ phận tương tác. Mỗi người trong số họ có hành vi riêng của mình, điều này phụ thuộc vào hành vi của những người khác;

Hệ thống phải xử lý khối lượng lớn không có cấu trúc hoặc cấu trúc phức tạp dữ liệu;

Ứng dụng sẽ cung cấp quyền truy cập dữ liệu có thể dự đoán được, do đó, bản chất điều hướng của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng sẽ không bất lợi đáng kể;

Nhu cầu về các yêu cầu đột xuất bị hạn chế;

Cấu trúc của dữ liệu được lưu trữ có tính chất phân cấp hoặc tương tự.

V Hiện nay có rất nhiều DBMS hướng đối tượng trên thị trường phần mềm. Bàn 10.6 trình bày một số hệ thống thương mại của lớp này.

Bảng 10.6

OODBMS thương mại hiện đại,

các công ty sản xuất và lĩnh vực ứng dụng của họ

Một trong sự khác biệt cơ bản cơ sở dữ liệu đối tượng từ quan hệ là khả năng tạo và sử dụng các kiểu dữ liệu mới. Tính năng quan trọng OODBMS là việc tạo ra một kiểu mới không yêu cầu sửa đổi lõi cơ sở và dựa trên các nguyên tắc của lập trình hướng đối tượng.

Cốt lõi của OODBMS được tối ưu hóa cho thao tác đối tượng. Các thao tác tự nhiên đối với nó là bộ nhớ đệm đối tượng, lập phiên bản đối tượng, tách quyền truy cập cho các đối tượng cụ thể. OODBMS được đặc trưng bởi hiệu suất cao hơn đối với các hoạt động yêu cầu truy cập và truy xuất dữ liệu được đóng gói trong các đối tượng, so với DBMS quan hệ, mà nhu cầu tìm nạp dữ liệu được kết nối dẫn đến việc thực hiện các hoạt động nội bộ bổ sung.

Điều quan trọng đối với OODBMS là khả năng di chuyển các đối tượng từ cơ sở dữ liệu này sang cơ sở dữ liệu khác.

Khi tạo các ứng dụng khác nhau dựa trên OODBMS, cấu trúc tích hợp sẵn của các lớp của một DBMS cụ thể là rất quan trọng. Thư viện lớp thường không chỉ hỗ trợ mọi thứ loại tiêu chuẩn dữ liệu, mà còn là một tập hợp mở rộng của đa phương tiện và các kiểu dữ liệu phức tạp khác, chẳng hạn như video, âm thanh, chuỗi khung hoạt hình. Trong một số thư viện lớp OODBMS đã được tạo cho phép lưu trữ và tìm kiếm toàn văn thông tin tài liệu (ví dụ, Jasmine, ODB-Jupiter). Thí dụ cấu trúc cơ bản các lớp được hiển thị trong Hình. 10.17.

Vị trí chính trong đó bị chiếm bởi lớp TOdbObject, lớp này chứa tất cả các thuộc tính và phương thức cần thiết để kiểm soát quyền truy cập vào cơ sở dữ liệu và thực hiện việc lập chỉ mục. Tất cả các lớp khác ghi đè các phương thức của nó bằng cách thêm kiểm tra xác thực cho kiểu mà chúng triển khai và một trình chỉ mục cụ thể.

Như đã thấy từ Hình. 10.17, có nhiều lớp khác nhau trong cấu trúc tập trung vào xử lý thông tin tài liệu - TOdbText, TOdbDocument, TODBTextDocument, v.v. Mỗi tài liệu được đại diện bởi một đối tượng riêng biệt. Như vậy, việc lưu trữ tài liệu một cách tự nhiên được đảm bảo. Một trong những thao tác quan trọng nhất là tìm kiếm tài liệu theo yêu cầu. Đối với hầu hết các lớp, khả năng tìm kiếm các đối tượng theo giá trị của một khóa cụ thể được thực hiện. Đối với lớp TOdbText, đã triển khai khả năng hình thành truy vấn tìm kiếm bởi một cụm từ được viết bằng ngôn ngữ tự nhiên.

Lớp TOdbDocument là đặc biệt, có khả năng chứa các đối tượng thuộc các kiểu khác nhau. Nó bao gồm các trường, mỗi trường có một tên và được liên kết với một đối tượng của một kiểu nhất định. Sự hiện diện của lớp này cho phép người dùng mở rộng tập hợp các kiểu. Bằng cách sửa đổi đối tượng vùng chứa (tài liệu), bạn có thể đặt một tập hợp các trường nhất định và nhận cùng một lúc kiểu mới Tài liệu.

Trên cơ sở ODB-Jupiter, các nhà phát triển OODBMS đã tạo ra một hệ thống truy xuất thông tin đầy đủ tính năng ODB-Text, có cấu trúc dữ liệu được lưu trữ phổ quát và một công cụ tìm kiếm mạnh mẽ. Hệ thống ODB-Text là một công cụ để xử lý tập thể các tài liệu và duy trì một kho lưu trữ của công ty. Ở giữa ứng dụng khả thi chúng ta hãy gọi tự động hóa việc quản lý tài liệu trong một văn phòng hiện đại, việc xây dựng hệ thống thông tin và tham chiếu (tương tự như cơ sở dữ liệu Pháp lý nổi tiếng), duy trì cơ sở dữ liệu mạng, hồ sơ nhân sự, thư mục, v.v.

41. Đặc điểm của thiết kế IS áp dụng. Các giai đoạn phát triển IP. (Đề 11, tr. 100-103).

11.1.3. Đặc điểm của thiết kế hệ thống vi mạch ứng dụng

Khi xây dựng (lựa chọn, điều chỉnh) hệ thống thông tin Có thể sử dụng hai khái niệm chính, hai cách tiếp cận chính (khái niệm thứ ba là sự kết hợp của cả hai):

1. định hướng cho các vấn đề cần được giải quyết với sự trợ giúp của hệ thống thông tin này, tức là cách tiếp cận định hướng vấn đề (hoặc cách tiếp cận quy nạp);

2. hướng tới công nghệ sẵn có (cập nhật) trong một hệ thống, môi trường nhất định, tức là cách tiếp cận theo định hướng công nghệ (hay cách tiếp cận suy diễn).

Việc lựa chọn khái niệm phụ thuộc vào các tiêu chí, vấn đề, nguồn lực chiến lược (chiến thuật) và (hoặc) dài hạn (ngắn hạn).

Nếu lúc đầu người ta nghiên cứu các khả năng của công nghệ sẵn có và sau đó xác định được các vấn đề thực tế có thể giải quyết với sự trợ giúp của họ, thì cần phải dựa vào cách tiếp cận theo định hướng công nghệ.

Nếu, trước tiên, các vấn đề thực tế được xác định và sau đó một công nghệ được giới thiệu đủ để giải quyết những vấn đề này, thì cần phải dựa trên một cách tiếp cận định hướng vấn đề.

Đồng thời, cả hai khái niệm xây dựng hệ thống thông tin phụ thuộc vào nhau: sự ra đời của công nghệ mới làm thay đổi vấn đề đang được giải quyết và sự thay đổi của vấn đề đang được giải quyết dẫn đến nhu cầu giới thiệu công nghệ mới; cả hai đều ảnh hưởng đến các quyết định được đưa ra.

Việc thiết kế (phát triển) hệ thống và sử dụng bất kỳ hệ thống thông tin (công ty) nào được áp dụng phải trải qua vòng đời sau của hệ thống thông tin:

- phân tích trước khi thiết kế (kinh nghiệm trong việc tạo ra các hệ thống tương tự khác, nguyên mẫu, sự khác biệt và các tính năng của hệ thống đang được phát triển, v.v.), phân tích các biểu hiện bên ngoài của hệ thống;

- phân tích nội bộ hệ thống, Phân tích nội bộ(phân tích các hệ thống con của hệ thống);

- mô tả hệ thống (hình thái) (đại diện) của hệ thống (mô tả mục tiêu hệ thống, các mối quan hệ hệ thống và các kết nối với môi trường, các hệ thống khác và tài nguyên hệ thống- vật chất, năng lượng, thông tin, tổ chức, con người, không gian và thời gian);

- xác định các tiêu chí về tính đầy đủ, hiệu quả và ổn định (độ tin cậy);

- mô tả chức năng của các hệ thống con của hệ thống (mô tả các mô hình, thuật toán cho hoạt động của các hệ thống con);

- tạo mẫu (mô tả bố cục) của hệ thống, đánh giá sự tương tác của các hệ thống con của hệ thống (phát triển bố cục - triển khai các hệ thống con với sự đơn giản hóa mô tả chức năng, các thủ tục và phê duyệt sự tương tác của các bố cục này để đáp ứng mục tiêu hệ thống), trong khi có thể sử dụng các "bố cục" của các tiêu chí về tính đầy đủ, bền vững, hiệu quả;

- "lắp ráp" và thử nghiệm hệ thống - thực hiện đầy đủ hệ thống con chức năng và tiêu chí, đánh giá mô hình theo các tiêu chí đã xây dựng;

- hoạt động của hệ thống;

- xác định mục tiêu phát triển hơn nữa hệ thống và các ứng dụng của nó;

- bảo trì hệ thống - làm rõ, sửa đổi, mở rộng các khả năng của hệ thống trong phương thức hoạt động của nó (với mục đích là sự phát triển của nó).

Những giai đoạn này là cơ bản cho việc tái cấu trúc hệ thống thông tin.

Theo quy luật, sự phát triển của hệ thống thông tin doanh nghiệp được thực hiện cho một doanh nghiệp rất cụ thể. Các chi tiết cụ thể của hoạt động chủ thể của doanh nghiệp chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc của hệ thống thông tin. Nhưng đồng thời, cấu trúc của các doanh nghiệp khác nhau nhìn chung tương tự nhau. Mỗi tổ chức, bất kể loại hoạt động của nó, bao gồm một số bộ phận trực tiếp thực hiện một hoặc một loại hoạt động khác của công ty. Và tình huống này đúng với hầu hết tất cả các tổ chức, bất kể họ đang tham gia vào loại hình hoạt động nào.

Do đó, bất kỳ tổ chức nào cũng có thể được coi là một tập hợp các yếu tố tương tác (bộ phận), mỗi yếu tố có thể có cấu trúc phức tạp riêng. Mối quan hệ giữa các bộ phận cũng khá phức tạp. Nhìn chung, có ba loại liên kết giữa các bộ phận của doanh nghiệp:

Kết nối chức năng - mỗi bộ phận thực hiện các loại công việc nhất định trong một quy trình kinh doanh duy nhất;

Kết nối thông tin- các bộ phận trao đổi thông tin (tài liệu, fax, đơn đặt hàng bằng văn bản và miệng, v.v.);

Quan hệ đối ngoại - một số đơn vị tương tác với hệ thống bên ngoài, và sự tương tác của chúng cũng có thể mang tính thông tin và chức năng.

Tính tổng quát về cấu trúc của các doanh nghiệp khác nhau cho phép chúng ta hình thành một số nguyên tắc chung về xây dựng hệ thống thông tin doanh nghiệp.

Nhìn chung, quá trình phát triển hệ thống thông tin có thể được xem xét trên hai quan điểm:

Theo thời gian hoặc theo giai đoạn vòng đời hệ thống đang được phát triển. V trong trường hợp này tổ chức năng động của quá trình phát triển được xem xét, mô tả dưới dạng chu kỳ, giai đoạn, lặp đi lặp lại và giai đoạn.

Hệ thống thông tin doanh nghiệp đang được phát triển như một loại dự án. Nhiều đặc điểm của quản lý dự án và các giai đoạn phát triển dự án (giai đoạn vòng đời) là chung chung, không chỉ phụ thuộc vào lĩnh vực chủ đề mà còn phụ thuộc vào bản chất của dự án (không quan trọng đó là dự án kỹ thuật hay kinh tế) . Do đó, trước tiên cần xem xét loạt bài các vấn đề chung quản lý dự án.

Một dự án là một sự thay đổi có mục đích, có thời hạn hệ thống riêng biệt với các mục tiêu được xác định rõ ràng ban đầu, việc đạt được mục tiêu đó quyết định việc hoàn thành dự án, cũng như yêu cầu thiết lập thời gian, kết quả, rủi ro, phạm vi chi tiêu và cơ cấu tổ chức.

Thông thường, đối với một khái niệm phức tạp (cụ thể là khái niệm về một dự án), rất khó để đưa ra một công thức rõ ràng bao hàm đầy đủ tất cả các đặc điểm của khái niệm đang được giới thiệu. Do đó, định nghĩa đã cho không khẳng định là duy nhất và đầy đủ.

Các đặc điểm phân biệt chính sau đây của dự án với tư cách là một đối tượng quản lý có thể được phân biệt:

Khả năng thay đổi là sự chuyển có mục đích của một hệ thống từ một hệ thống hiện có sang một hệ thống nhất định

trạng thái mong muốn, được mô tả dưới dạng các mục tiêu của dự án;

Giới hạn của mục tiêu cuối cùng;

Thời hạn có hạn;

Ngân sách hạn chế;

Nguồn lực hạn chế cần thiết;

Tính mới đối với doanh nghiệp đang triển khai dự án;

Tính phức tạp - sự hiện diện của một số lượng lớn các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến tiến độ và kết quả của dự án;

Pháp lý và hỗ trợ tổ chức- tạo ra một cơ cấu tổ chức cụ thể trong suốt thời gian của dự án.

Hiệu quả công việc đạt được bằng cách quản lý quá trình thực hiện dự án, đảm bảo phân bổ nguồn lực, điều phối trình tự công việc và bù đắp các ảnh hưởng gây xáo trộn bên trong và bên ngoài.

Theo quan điểm của lý thuyết về hệ thống kiểm soát, dự án với tư cách là một đối tượng kiểm soát phải có thể quan sát và kiểm soát được, nghĩa là, một số đặc điểm được phân biệt để có thể liên tục theo dõi tiến trình của dự án (thuộc tính của khả năng quan sát) . Ngoài ra, cần có các cơ chế tác động kịp thời đến quá trình thực hiện dự án (thuộc tính có thể kiểm soát được).

Tính chất kiểm soát được đặc biệt quan trọng trong các điều kiện không chắc chắn và thay đổi của đối tượng, thường đi kèm với các dự án phát triển hệ thống thông tin.

Mỗi dự án, bất kể mức độ phức tạp và khối lượng công việc cần thiết để thực hiện nó, đều trải qua một số trạng thái nhất định trong quá trình phát triển của nó: từ trạng thái khi "dự án chưa" sang trạng thái "dự án không còn ở đó". Tập hợp các giai đoạn phát triển từ khi xuất hiện ý tưởng đến khi hoàn thành dự án thường được chia thành các giai đoạn (giai đoạn, giai đoạn).

Có một số khác biệt trong việc xác định số lượng giai đoạn và nội dung của chúng, vì những đặc điểm này phần lớn phụ thuộc vào điều kiện thực hiện một dự án cụ thể và kinh nghiệm của những người tham gia chính. Tuy nhiên, logic và nội dung chính của quá trình phát triển hệ thống thông tin trong hầu hết các trường hợp đều giống nhau.

Các giai đoạn phát triển hệ thống thông tin sau đây có thể được phân biệt:

Hình thành khái niệm;

Phát triển các thông số kỹ thuật;

Thiết kế;

Chế tạo;

Đưa hệ thống vào hoạt động.

Chúng ta hãy xem xét từng chi tiết hơn. Giai đoạn thứ hai và một phần giai đoạn thứ ba thường được gọi là giai đoạn thiết kế hệ thống, và hai giai đoạn cuối cùng (đôi khi bao gồm cả giai đoạn thiết kế) - các giai đoạn thực hiện.

Giai đoạn khái niệm

Hình thành ý tưởng, thiết lập mục tiêu;

Hình thành nhóm dự án trọng điểm;

Nghiên cứu động cơ và yêu cầu của khách hàng và những người tham gia khác;

Thu thập dữ liệu cơ sở và phân tích trạng thái hiện có;

Xác định các yêu cầu và hạn chế cơ bản, các nguồn lực vật chất, tài chính và lao động cần thiết;

Đánh giá so sánh các giải pháp thay thế;

Đệ trình các đề xuất, kiểm tra và phê duyệt của họ.

Phát triển một đề xuất kỹ thuật

Phát triển nội dung chính của dự án, cấu trúc cơ bản của dự án;

Xây dựng và phê duyệt các thông số kỹ thuật;

Lập kế hoạch, phân rã mô hình kết cấu cơ bản của dự án;

Lập dự toán và lập ngân sách cho dự án, xác định nhu cầu về nguồn lực;

Sự phát triển của kế hoạch lịch và mở rộng lịch làm việc;

Ký kết hợp đồng với khách hàng;

Đưa vào vận hành các phương tiện thông tin liên lạc của các bên tham gia dự án và kiểm soát tiến độ công việc.

Thiết kế

Ở giai đoạn này, các hệ thống con, các kết nối của chúng được xác định, hầu hết những cách hiệu quả thực hiện dự án và sử dụng tài nguyên. Tác phẩm đặc sắc giai đoạn này:

Thực hiện cơ bản công việc thiết kế;

Phát triển tư nhân Thông số kỹ thuật;

Thiết kế mẫu;

Soạn thảo Thông số kỹ thuật và hướng dẫn;

Trình thiết kế, thẩm định và phê duyệt.

Sự phát triển của

Ở giai đoạn này, điều phối và kiểm soát hoạt động của công việc dự án được thực hiện, các hệ thống con được sản xuất, kết hợp và thử nghiệm. Nội dung chính:

Thực hiện các công việc phát triển phần mềm;

Chuẩn bị cho việc triển khai hệ thống;

Kiểm soát và điều tiết các chỉ số chính của dự án.

Vận hành hệ thống

Trong giai đoạn này, các thử nghiệm được thực hiện, vận hành thử hệ thống trong điều kiện thực tế, các cuộc đàm phán đang được tiến hành về kết quả của dự án và các hợp đồng mới có thể có. Các loại công việc chính:

Các bài kiểm tra phức tạp;

42. Khái niệm về vòng đời của SHTT. (Chuyên đề 11, tr. 103-105).

Các ấn phẩm tương tự: