trang chủ-Thật tốt khi biết-Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng: thành tựu và vấn đề. Mô hình dữ liệu quan hệ đối tượng

Cơ sở dữ liệu hướng đối tượng: thành tựu và vấn đề. 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 các ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng.

Mô hình hướng đối tượng được chuẩn hóa được mô tả trong khuyến nghị của tiêu chuẩn ODMG-93 (Object Database Management Group – nhóm quản lý cơ sở dữ liệu hướng đối tượng). Vẫn chưa thể thực hiện đầy đủ các khuyến nghị của ODMG-93. Để minh họa các ý tưởng chính, hãy xem xét một mô hình cơ sở dữ liệu hướng đối tượng được đơn giản hóa một chút.

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

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

Một ví dụ về cấu trúc logic của một thủ thư OOBD được thể hiện trong Hình 2. 2.8.

Ở đây, một đối tượng thuộc loại THƯ VIỆN là cha của các đối tượng thể hiện của các lớp SUBSCRIBER, DIRECTORY và ISSUE. Các đối tượng khác nhau loại SÁCH có thể có cùng cha mẹ hoặc khác nhau. Các đối tượng thuộc loại SÁCH có cùng cha mẹ phải khác nhau ít nhất về số lượng truy cập (duy nhất cho mỗi phiên bản của cuốn sách), nhưng có cùng giá trị của cải isbn, ừm, tiêu đề Và tác giả.

Cơm. 2.8. Cấu trúc logic của cơ sở dữ liệu khoa học thư viện

Cấu trúc logic của OODB bên ngoài tương tự như cấu trúc của IDB. Sự khác biệt chính giữa chúng là phương pháp thao tác dữ liệu.

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

Việc tạo và sửa đổi cơ sở dữ liệu đi kèm với việc tự động hình thành và điều chỉnh 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 liên quan đến mô hình cơ sở dữ liệu hướng đối tượng.

Đóng gói giới hạn phạm vi của tên thuộc tính trong phạm vi ranh giới của đối tượng mà nó được xác định. Vì vậy, nếu chúng ta thêm một thuộc tính vào một đối tượng thuộc loại DIRECTORY chỉ định số điện thoại của tác giả cuốn sách và được gọi là điện thoại, 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 chứa nó.

Di sản, ngược lại, nó mở rộng phạm vi tài sản cho tất cả con cháu của đối tượng. Do đó, tất cả các đối tượng thuộc loại SÁCH là hậu duệ của một đối tượng thuộc loại THƯ MỤC có thể được gán các thuộc tính của đối tượng cha: isbn, udc, tiêu đề và tác giả. Nếu cần mở rộng cơ chế kế thừa cho các đối tượng không phải là họ hàng trực tiếp (ví dụ: giữa hai con của cùng một cha mẹ), thì một thuộc tính trừu tượng thuộc loại abs được xác định trong tổ tiên chung của chúng. Do đó, việc xác định các thuộc tính trừu tượng vé và số trong đối tượng THƯ VIỆN sẽ dẫn đến sự kế thừa các thuộc tính này bởi tất cả các đối tượng con SUBSCRIBER, BOOK và ISSUE. Không phải ngẫu nhiên mà giá trị tài sản vé các lớp ĐĂNG KÝ và PHÁT HÀNH hiển thị trong hình sẽ giống nhau - 00015.

Đa hình V. ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng có nghĩa là khả năng của cùng một mã chương trình có thể hoạt động với các loại dữ liệu khác nhau. Nói cách khác, điều đó có nghĩa là các đối tượng thuộc các loại khác nhau được phép có các phương thức (thủ tục hoặc hàm) có cùng tên. Trong quá trình thực thi một chương trình đối tượng, các phương thức tương tự hoạt động trên các đối tượng khác nhau tùy thuộc vào loại đối số. Liên quan đến cơ sở dữ liệu hướng đối tượng của chúng ta, tính đa hình có nghĩa là các đối tượng của lớp BOOK có cha mẹ khác với lớp DIRECTORY có thể có một tập thuộc tính khác. 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 những điểm tương đồng giữa một đối tượng do người dùng chỉ định và các đối tượng được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Một đối tượng do người dùng định nghĩa được gọi là đối tượng đích (thuộc tính của đối tượng có kiểumục tiêu), V. trường hợp chung có thể là 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 truy vấn có thể được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Ví dụ về yêu cầu số thẻ thư viện và tên của những người đăng ký đã nhận được ít nhất một cuốn sách từ thư viện được hiển thị trong Hình 2. 2.9.

Cơm. 2.9. Một đoạn cơ sở dữ liệu có đối tượng đích

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

Chủ yếu những thiếu sót OOMD có độ phức tạp cao về mặt khái niệm, việc xử lý dữ liệu bất tiện và tốc độ thấp thực hiện các yêu cầu.

Vào những năm 90, đã có những nguyên mẫu thử nghiệm của OODBMS. Hiện tại có hơn 300 DBMS như vậy. Một số hệ thống đã trở nên tương đối phổ biến, ví dụ như DBMS sau: Cache (InterSystems), ROET (ROET Software), Jasmine (Computer Associates), Versant (Versant Technologies), O2 (ArdentSoftware), ODB-Jupiter (Inteltek Plus Research and Production Center ), cũng như Iris, Orion và Postgres.

Những lợi thế của OODB trong tương lai sẽ dẫn đến sự phân bố rất rộng rãi của chúng. Để làm được điều này, trước tiên bạn cần giải quyết các vấn đề để loại bỏ những thiếu sót cố hữu của OODB: tăng tính linh hoạt của cấu trúc cơ sở dữ liệu, xây dựng ngôn ngữ lập trình rõ ràng, xây dựng cú pháp phân tích truy vấn, xác định một số phương thức truy cập dữ liệu, giải quyết các vấn đề đồng thời. truy cập, xác định việc liệt kê dữ liệu phức tạp, thực hiện bảo vệ và phục hồi dữ liệu. Danh sách các vấn đề cần giải quyết có thể được tiếp tục.

Tuy nhiên, ngay cả sau khi giải quyết được những vấn đề này, quá trình chuyển đổi sang OODB sẽ diễn ra dần dần và không nhanh lắm, vì sẽ khó thoát khỏi số lượng lớn các DBMS quan hệ hiện có vì lý do khách quan và chủ quan. Để làm cho quá trình chuyển đổi như vậy bớt khó khăn hơn sẽ không chỉ bao gồm một 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 kho dữ liệu OLAP, hệ thống này đang ngày càng có nhu cầu trong thực tế.

Các khái niệm cơ bản

Định nghĩa 1

Mô hình hướng đối tượng trình bày dữ liệu giúp xác định các bản ghi cơ sở dữ liệu riêng lẻ.

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 cơ chế được triển khai trong các ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng.

Định nghĩa 2

Biểu diễn đồ họa Cấu trúc của 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 - sợi dây) hoặc loại do người dùng tạo ( lớp học), mô tả thuộc tính đối tượng.

Trong Hình 1, đối tượng THƯ VIỆN là cha của các đối tượng thể hiện của các lớp DIRECTORY, SUBSCRIBER và ISSUE. Các đối tượng khác nhau thuộc loại BOOK có thể có cùng cha hoặc khác nhau. Các đối tượng thuộc loại BOOK có cùng cha mẹ phải có mỗi đối tượng ít nhất số gia nhập khác nhau (duy nhất cho mỗi bản sao của cuốn sách), nhưng có cùng giá trị thuộc tính tác giả, Tên, ừm Và isbn.

Cấu trúc logic của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng và phân cấp trông rất giống nhau. Chúng khác nhau chủ yếu ở phương pháp thao tác dữ liệu.

Khi thực hiện các hành động trên dữ liệu, mô hình hướng đối tượng sử dụng các phép toán logic 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, các chỉ mục (bảng chỉ mục) được tạo tự động và điều chỉnh sau đó, chứa thông tin để tìm kiếm dữ liệu nhanh chóng.

Định nghĩa 3

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

Ví dụ: nếu một thuộc tính được thêm vào đối tượng DIRECTORY chỉ định số điện thoại của tác giả và có tên Điện thoại, thì các đối tượng DIRECTORY và SUBSCRIBER sẽ có cùng thuộc tính. Ý nghĩa của một thuộc tính được xác định bởi đối tượng chứa nó.

Định nghĩa 4

Di sản, nghịch đảo của việc đóng gói, chịu trách nhiệm truyền bá phạm vi của một thuộc tính liên quan đến tất cả các hậu duệ của đối tượng.

Ví dụ: tất cả các đối tượng BOOK là hậu duệ của đối tượng DIRECTORY có thể được gán các thuộc tính của đối tượng cha: tác giả, Tên, ừm Và isbn.

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

Vì vậy các thuộc tính con số Và vé trong đối tượng THƯ VIỆN được kế thừa bởi tất cả các đối tượng con ISSUE, BOOK và SUBSCRIBER. Đó là lý do tại sao các giá trị thuộc tính này của lớp SUBSCRIBER và ISSUING lại giống nhau - 00015 (Hình 1).

Định nghĩa 5

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

Nói cách khác, nó cho phép trong các đối tượng các loại khác nhau có các phương thức (chức năng hoặc thủ tục) với cùng tên.

Tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu hướng đối tượng 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

Khái niệm cơ bản lợi thế Mô hình dữ liệu hướng đối tượng, trái ngược với mô hình quan hệ, là khả năng hiển thị thông tin về mối quan hệ phức tạp giữa các đối tượng. Mô hình dữ liệu đang được xem xét cho phép chúng ta xác định mục nhập riêng biệt Cơ sở dữ liệu và các chức năng xử lý của nó.

ĐẾN những thiếu sót Mô hình hướng đối tượng được đặc trưng bởi độ phức tạp về khái niệm cao, xử lý dữ liệu bất tiện và tốc độ truy vấn thấp.

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

  • Postgres,
  • Hành,
  • Iris,
  • ODBJupiter,
  • Đa dạng,
  • Tính khách quan/DB
  • Cửa hàng đối tượng
  • tĩnh vật,
  • Đá quý
  • Căn cứ G.

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, mô hình này lần đầu tiên được gọi là mô hình quan hệ mở rộng và sau đó nhận được sự phát triển của nó trong mô hình dữ liệu quan hệ đối tượng. Cơ sở dữ liệu dựa trên các mô hình này thường được phân loại là thế hệ III.

Mô hình dữ liệu quan hệ đối tượng (ORDM) được triển khai bằng cách sử dụng các bảng quan hệ, nhưng bao gồm các đối tượng tương tự như khái niệm đối tượng trong lập trình hướng đối tượng. ORMD sử dụng các thành phần hướng đối tượng như kiểu dữ liệu tùy chỉnh, đóng gói, đa hình, kế thừa, ghi đè phương thức, v.v.

Thật không may, cho đến nay, các nhà phát triển vẫn chưa đạt được sự đồng thuận về những gì ORMD sẽ cung cấp. Năm 1999 ᴦ. Tiêu chuẩn SQL-99 đã được thông qua và vào năm 2003 ᴦ. Bản phát hành 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 các nhà sản xuất khác nhau Các DBMS khác nhau đáng kể. Triển vọng của lĩnh vực này được chứng minh bằng thực tế là các nhà sản xuất DBMS hàng đầu, bao gồm Oracle, Informix, INGRES, v.v., đã mở rộng khả năng của các sản phẩm của họ sang DBMS quan hệ đối tượng (ORDBMS).

Trong hầu hết các triển khai ORMD, các đối tượng được coi là tổng hợp và một bảng (mối quan hệ), có thể là một phần của bảng khác. Các phương pháp xử lý dữ liệu được trình bày 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 các 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 (OODM). 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 mà chức năng của mô hình quan hệ không đủ để mô hình hóa (ví dụ: đối với hệ thống tự động hóa thiết kế (CAD), hệ thống xuất bản, v.v.).

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

  • nhúng các công cụ được thiết kế để làm việc với cơ sở dữ liệu vào ngôn ngữ hướng đối tượng;
  • sự mở rộng ngôn ngữ hiện có làm việc với cơ sở dữ liệu sử dụng các hàm hướng đối tượng;
  • tạo ra các thư viện hướng đối tượng chứa các hàm để làm việc với cơ sở dữ liệu;
  • tạo ra một ngôn ngữ mới và mô hình dữ liệu hướng đối tượng mới

Ưu điểm của OOMD bao gồm nhiều cơ hội người mẫu lĩnh vực chủ đề, một ngôn ngữ truy vấn biểu cảm và hiệu suất cao. Mỗi đối tượng trong OOMD có mã định danh duy nhất(OID - định danh đối tượng). Truy cập bằng OID nhanh hơn nhiều so với tìm kiếm trong bảng quan hệ.

Trong số những nhược điểm của OOMD, cần lưu ý đến việc thiếu mô hình được chấp nhận chung, thiếu kinh nghiệm trong việc tạo và vận hành OODB, cách sử dụng phức tạp và không đủ công cụ bảo vệ dữ liệu.

Năm 2000 ᴦ. nhóm làm việc ODMG(Đối tượng Quản lý cơ sở dữ liệu Group), được thành lập bởi các công ty sản xuất OODBMS, đã phát hành tiêu chuẩn tiếp theo (ODMG 3.0) cho OODBMS, tiêu chuẩn này 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. Tiêu chuẩn ODMG không chính thức. Cách tiếp cận tiêu chuẩn hóa của ODMG về cơ bản là sau khi phiên bản mới của tiêu chuẩn được các tổ chức thành viên của ODMG thông qua, một cuốn sách chứa nội dung của tiêu chuẩn sẽ được xuất bản.

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

Mô hình dữ liệu hướng đối tượng - khái niệm và các loại. Phân loại và đặc điểm của chuyên 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 được các bản ghi cơ sở dữ liệu riêng lẻ. Mối quan hệ được thiết lập giữa các bản ghi và chức năng xử lý của chúng bằng cách sử dụng các cơ chế tương tự như các công cụ tương ứng trong các 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 họa dưới dạng cây, các nút trong đó là các đối tượng. Các thuộc tính của các đối tượng được mô tả bởi một số loại tiêu chuẩn hoặc loại do người dùng xây dựng (được định nghĩa là một lớp). Giá trị của một thuộc tính của lớp loại là một đối tượng là một thể hiện của lớp tương ứng. Mỗi đối tượng thể hiện của một lớp được coi là con của đối tượng mà nó được định nghĩa là một thuộc tính. Một đối tượng thể hiện của một lớp thuộc về lớp của nó và có một lớp cha. Các mối quan hệ chung trong cơ sở dữ liệu tạo thành một hệ thống phân cấp mạch lạc của các đối tượng. Ví dụ cấu trúc logic Cơ sở dữ liệu khoa học thư viện hướng đối tượng được hiển thị trong Hình. 2.9. Ở đây, một đối tượng thuộc loại Thư viện là cha của các đối tượng thể hiện của các lớp Người đăng ký, Thư mục và Sự cố. Các đối tượng khác nhau thuộc loại Sách có thể có cùng cha mẹ hoặc khác nhau. Các đối tượng thuộc loại Sách có cùng cha mẹ phải khác nhau ít nhất về số truy cập (duy nhất cho mỗi phiên bản của sách), nhưng có cùng giá trị cho các thuộc tính isbn, udc, title và tác giả.

Cấu trúc logic của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng về bề ngoài rất giống với cấu trúc của cơ sở dữ liệu phân cấp. Sự khác biệt chính giữa chúng là các phương pháp thao tác dữ liệu.

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

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

Đa hình trong các ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng có nghĩa là khả năng tương tự Mã chương trình làm việc với các loại dữ liệu khác nhau. Nói cách khác, điều đó có nghĩa là các đối tượng thuộc các loại khác nhau được phép có các phương thức (thủ tục hoặc hàm) có cùng tên. Tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu hướng đối tượng bao gồm việc tìm kiếm những điểm tương đồng giữa một 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 các bản ghi cơ sở dữ liệu riêng lẻ và xác định các chức năng để xử lý chúng.

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

Các 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 được mô tả ở trên dựa trên khái niệm tĩnh về lưu trữ thông tin, tập trung vào mô hình hóa dữ liệu. Tuy nhiên, các lĩnh vực ứng dụng mới của công nghệ với các đối tượng cơ sở dữ liệu phức tạp, có tính liên kết với nhau, 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 thứ khác - đã chứng minh 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 biệt phức tạp mới, khái niệm lưu trữ thông tin động sẽ có hiệu quả, cho phép mô hình hóa dữ liệu song song và các quy trình hoạt động trên dữ liệu này. Điều này cho phép bạn tính đến ngữ nghĩa của lĩnh vực chủ đề 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 việc tạo ra 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 dựa trên giả định rằng lĩnh vực chủ đề có thể được mô tả bằng 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 đến 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 kiểu nguyên thủy(ví dụ: số nguyên, chuỗi, v.v.) và lấy giá trị bằng chữ. Thuộc tính tổng hợp có thể chứa các bộ sưu tập và/hoặc tài liệu tham khảo. Thuộc tính tham chiếu thể hiện mối quan hệ giữa các đối tượng.

Thuộc tính chính của một đối tượng là tính duy nhất của Nhận dạng của nó. Vì vậy, mỗi đối tượng trong hệ thống hướng đối tượng phải có mã định danh riêng.

Mã định danh đối tượng (OID) là một cách gắn thẻ nội bộ cơ sở dữ liệu cho các đối tượng riêng lẻ. Người dùng làm việc với truy vấn dựa trên hộp thoại hoặc trình xem thông tin thường không nhìn thấy các mã định danh này. Chúng được chỉ định và sử dụng bởi chính DBMS. Ngữ nghĩa của mã định danh là khác nhau trong mỗi DBMS. 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. Đó là mã định danh phải được sử dụng để tổ chức các tham chiếu đến đối tượng.

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

Một đối tượng đóng gói dữ liệu và chức năng (các 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 các giá trị 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 tài sản cho thuê mới, cập nhật thông tin về lương của nhân viên hoặc in thông tin về một sản phẩm cụ thể.

Các đối tượng có cùng tập thuộc tính và phản hồi cùng một thông điệp có thể được nhóm thành Lớp học(trong tài liệu, thuật ngữ “loại” và “loại” thường được sử dụng thay thế cho nhau). Mỗi lớp như vậy có đại diện riêng - 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 được gọi là thuộc tính lớp và phương thức lớp.

Các khái niệm quan trọng của OOP là phân cấp lớp và phân cấp container.

Hệ thống phân cấp lớp ngụ ý khả năng mỗi lớp, trong trường hợp này được gọi là siêu lớp, có lớp con riêng. Ví dụ: chúng ta có thể đưa ra chuỗi sau: tất cả các lập trình viên của bất kỳ doanh nghiệp nào đều là nhân viên của doanh nghiệp đó, do đó, mọi lập trình viên, trong khuôn khổ OOMD, là đối tượng của lớp LẬP TRÌNH, cũng là một nhân viên, đến lượt họ, là một đối tượng của lớp NHÂN VIÊN. Vì vậy, LẬP TRÌNH LẬP TRÌNH sẽ là một lớp con, NHÂN VIÊN sẽ là một siêu lớp. Nhưng lập trình viên cũng có thể được chia thành lập trình viên hệ thống và lập trình viên ứng dụng. Do đó, PROGRAMMERS sẽ là lớp cha của các lớp con SIS_PROGRAMMERS và APPLICATION_PROGRAMMERS. Tiếp tục chuỗi này hơn nữa, chúng ta có một hệ thống phân cấp lớp trong đó mỗi đối tượng của một lớp con kế thừa các thể hiện của các biến và phương thức của lớp cha tương ứng.

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

Sự kế thừa của các thể hiện 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 khác nhau hay đúng hơn, việc áp dụng các phương thức khác nhau có cùng tên cho các lớp khác nhau được gọi là tính đa hình.

Kiến trúc hướng đối tượng cũng có một kiểu phân cấp khác - hệ thống phân cấp vùng chứa. Đó là một số đối tượng có thể được chứa đựng về mặt khái niệm bên trong những đối tượng khác. Như vậy, một đối tượng của lớp DEPARTMENT phải chứa biến công khai HEAD, là một liên kết đến đối tượng lớp NHÂN VIÊN tương ứng với trưởng phòng, đồng thời cũng phải chứa một liên kết đến tập hợp các liên kết đến các đối tượng tương ứng với các nhân viên đang 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. Đặc điểm chung một lớp được mô tả bởi các thuộc tính của nó. Các phương thức của lớp đối tượng là một loại tương tự về các thuộc tính của các đối tượng trong thế giới thực. Mỗi đối tượng thuộc một lớp cụ thể có các thuộc tính này. Vì vậy, khi tạo một đối tượng, cần phải khai báo lớp mà nó thuộc về, để từ đó xác định được các thuộc tính vốn có của nó.

Người dùng và đối tượng tương tác thông qua tin nhắn. Để đáp lại mỗi tin nhắn, hệ thống sẽ thực thi phương thức tương ứng.

Tất cả các mối quan hệ 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 thể hiện bằng cách so sánh khóa chính và khóa ngoại. Trong cơ sở dữ liệu không có cấu trúc nào để hình thành các liên kết giữa các bảng; các kết nối được sử dụng khi cần thiết khi kết nối các bảng. Ngược lại, các mối quan hệ tạo thành nền tảng của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng vì mỗi đối tượng bao gồm các mã định danh của các đối tượng mà nó liên kết.

Trong OOMD, không chỉ các kết nối truyền thống có thể được triển khai mà còn cả các kết nối do kế thừa.

Giao tiếp một-một (1:1) giữa các đối tượng A và B được triển khai bằng cách thêm thuộc tính tham chiếu của đối tượng B vào đối tượng A và (để duy trì tính toàn vẹn tham chiếu) thuộc tính tham chiếu của đối tượng A vào đối tượng B.

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

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

Do mô hình hướng đối tượng hỗ trợ tính kế thừa, OOMD có thể sử dụng các mối quan hệ thuộc loại “is” và các mối quan hệ thuộc loại “extends”. Mối quan hệ “is”, còn được gọi là mối quan hệ tổng quát hóa-chuyên biệt hóa, làm phát sinh một hệ thống phân cấp kế thừa trong đó các lớp con là trường hợp đặc biệt của siêu lớp. Điều này làm cho nó không thể mô tả các đặc điểm được kế thừa lại. Khi sử dụng mối quan hệ "mở rộng", lớp con sẽ mở rộng chức năng của siêu lớp thay vì bị giới hạn trong trường hợp đặc biệt của nó.

Hãy xem cách các thành phần như ràng buộc toàn vẹn và hoạt động 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 đặc hiệu này trong OOMD chủ yếu được quyết định bởi các khái niệm bên trong như đóng gói các đối tượng, tức là cấu trúc bên trong ẩn, chỉ truy cập dữ liệu thông qua các phương thức được xác định trước, phân cấp lớp và phân cấp vùng chứa.

Các chi tiết cụ thể của OOMD được quyết định bởi các chi tiết 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 về một số lớp cùng một lúc (ví dụ: LẬP TRÌNH và các gia đình được trả lương CAO). Một đặc điểm cụ thể khác của một đối tượng là nó có thể “di chuyển” từ lớp này (lớp con) sang lớp khác. Do đó, LẬP TRÌNH HỆ THỐNG có thể trở thành LẬP TRÌNH ỨNG DỤNG theo thời gian. Do đó, hệ thống phân cấp lớp không phải là một dạng tương tự của mô hình phân cấp như trước đây, mà yêu cầu hệ thống có thể thay đổi vị trí của từng đối tượng trong hệ thống phân cấp lớp, ví dụ: di chuyển “lên” hoặc “xuống” trong một hệ thống phân cấp nhất định. Nhưng cũng có thể thực hiện một quy trình phức tạp hơn - hệ thống phải cung cấp khả năng cho một đối tượng được gắn (tách rời) vào đỉnh tùy ý của hệ thống phân cấp bất cứ lúc nào.

Vai trò quan trọng Trong OOMD, các hạn chế về tính toàn vẹn của kết nối đóng một vai trò quan trọng. 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 sự đảm bảo nào đó rằng khi một đối tượng mô tả một đứa trẻ được chèn vào một đối tượng đại diện cho nhân viên thì mã định danh của nhân viên đó sẽ được thêm vào đối tượng tương ứng. Kiểu toàn vẹn quan hệ này, hơi giống với tính toàn vẹn tham chiếu trong mô hình dữ liệu quan hệ, được thiết lập bằng cách sử dụng nhận xét. Để đảm bảo tính toàn vẹn của các mối quan hệ, người thiết kế được cung cấp một cấu trúc cú pháp đặc biệt cần thiết để xác định vị trí của mã định danh đối tượng ngược. Trách nhiệm đặt ra các ràng buộc về tính toàn vẹn của các mối quan hệ (cũng như tính toàn vẹn tham chiếu trong cơ sở dữ liệu quan hệ) thuộc về người thiết kế.

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

Nhóm ODMG (Nhóm quản lý cơ sở dữ liệu đối tượng) giải quyết các vấn đề về tiêu chuẩn hóa công nghệ cơ sở dữ liệu đối tượng. Nó đã phát triển một mô hình đối tượng (ODMG 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 tích hợp mà DBMS hướng đối tượng (OODBMS) hiểu và có thể triển khai. Cấu trúc của các thư viện và ứng dụng sử dụng các ngữ nghĩa này phải có khả năng di động giữa các OODBMS khác nhau hỗ trợ đối tượng MD này. 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 chữ. Mỗi đối tượng có một mã định danh duy nhất. Một chữ không có định danh riêng và không thể tồn tại riêng biệt như một đối tượng. Chữ luôn được nhúng trong các đối tượng và không thể được tham chiếu riêng lẻ;

Đối tượng và chữ được phân biệt theo loại. Mỗi loại có tên miền riêng, được chia sẻ bởi tất cả các đối tượng và nghĩa đen thuộc loại này. Các loại cũng có thể có hành vi. Nếu một loại có một số hành vi thì tất cả các đối tượng thuộc loại này đều có hành vi giống nhau. Trong thực tế, kiểu này có thể là lớp mà đối tượng được tạo ra, một giao diện hoặc một kiểu dữ liệu đơn giản (chẳng hạn như 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 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 thao tác có thể được thực hiện trên đối tượng hoặc trên chính đối tượng đó. Các hoạt động có thể có một danh sách các tham số đầu vào và đầu ra, mỗi tham số đều loại nhất định. Mỗi thao tác cũng có thể trả về một kết quả đã gõ;

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, cho phép chúng được chia sẻ giữa những người dùng và ứng dụng khác nhau.

Các DBMS dựa trên OODS được gọi là các DBMS hướng đối tượng (OODBMS). Các DBMS này được phân loại là DBMS thế hệ thứ ba* (* Lịch sử phát triển của các mô hình lưu trữ dữ liệu thường được chia làm 3 giai đoạn (thế hệ): thế hệ thứ nhất (cuối thập niên 1960 - đầu thập niên 70) - phân cấp và mô hình mạng; thế hệ thứ hai (khoảng những năm 1970-1980) - mô hình quan hệ; thế hệ thứ ba (thập niên 1980 - đầu thập niên 2000) - mô hình hướng đối tượng.).

Ngày nay, cơ sở dữ liệu hướng đối tượng được sử dụng trong nhiều tổ chức khác nhau để giải quyết nhiều vấn đề. Phân tích và khái quát hóa 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 hợp lý:

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

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

Ứng dụng sẽ truy cập dữ liệu có thể dự đoán được, do đó tính chất điều hướng của cơ sở dữ liệu hướng đối tượng sẽ không bị ảnh hưởng. bất lợi đáng kể;

Nhu cầu về những yêu cầu ngoài kế hoạch còn hạn chế;

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

TRONG Hiện nay Có rất nhiều DBMS hướng đối tượng trên thị trường phần mềm. Trong bảng 10.6 cho thấy một số hệ thống thương mại của lớp này.

Bảng 10.6

OODBMS thương mại hiện đại,

nhà sản xuất và lĩnh vực ứng dụng của họ

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

Lõi OODBMS được tối ưu hóa cho các hoạt động với các đối tượng. Các hoạt động tự nhiên của nó là lưu trữ các đối tượng, duy trì các phiên bản của đối tượng và phân chia quyền truy cập cho các đối tượng cụ thể. OODBMS được đặc trưng bởi hiệu suất cao hơn trong các hoạt động yêu cầu truy cập và truy xuất dữ liệu được đóng gói trong các đối tượng, so với cơ sở dữ liệu quan hệ, trong đó nhu cầu tìm nạp dữ liệu được kết nối sẽ dẫn đến các hoạt động nội bộ bổ sung.

Tầm quan trọng đáng kể của 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 lớp tích hợp của một DBMS cụ thể là rất quan trọng. Thư viện lớp thường không chỉ hỗ trợ mọi thứ các loại tiêu chuẩn dữ liệu, mà còn là một tập hợp mở rộng của đa phương tiện và các loại dữ liệu phức tạp khác, chẳng hạn như video, âm thanh, chuỗi các khung hình hoạt hình. Một số OODBMS đã tạo các thư viện lớp cho phép lưu trữ và tìm kiếm thông tin tài liệu toàn văn bản (ví dụ: Jasmine, ODB-Jupiter). Ví dụ cấu trúc cơ bản các lớp được thể hiện trong hình. 17/10.

Vị trí chính trong đó do lớp TOdbObject chiếm giữ, 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 lập chỉ mục. Tất cả các lớp khác ghi đè các phương thức của nó, thêm kiểm tra kiểu để biết tính chính xác của kiểu mà chúng triển khai và một bộ chỉ mục cụ thể.

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

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

Dựa trên ODB-Jupiter, các nhà phát triển OODBMS đã tạo ra một hệ thống truy xuất thông tin đầy đủ chức năng ODB-Text, có cấu trúc phổ quát về dữ liệu được lưu trữ và một công cụ tìm kiếm mạnh mẽ. Hệ thống ODB-Text là một công cụ để xử lý chung các tài liệu và duy trì kho lưu trữ của công ty. Giữa ứng dụng khả thi Hãy kể tên việc tự động hóa kế toán lưu chuyển tài liệu trong một văn phòng hiện đại, xây dựng hệ thống thông tin và tham khảo (tương tự như cơ sở dữ liệu pháp luật nổi tiếng), việc duy trì cơ sở dữ liệu mạng, hồ sơ nhân sự, thư mục, v.v.

41. Đặc điểm của thiết kế vi mạch ứng dụng. Các giai đoạn phát triển của IP (Chủ đề 11, trang 100-103).

11.1.3. Đặc điểm thiết kế hệ thống của IC ứng dụng

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

1. tập trung vào các vấn đề cần giải quyết bằng hệ thống thông tin này, tức là. cách tiếp cận theo định hướng vấn đề (hoặc cách tiếp cận quy nạp);

2. định hướng tới công nghệ có sẵn (cập nhật) trong một hệ thống hoặc môi trường nhất định, tức là. phương pháp định hướng công nghệ (hoặc phương pháp suy diễn).

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

Nếu khả năng của công nghệ hiện tại được nghiên cứu trước tiên và sau đó xác định được các vấn đề hiện tại có thể được giải quyết với sự trợ giúp của chúng, thì cần phải dựa vào cách tiếp cận theo định hướng công nghệ.

Nếu các vấn đề hiện tại được xác định trước tiên và sau đó áp dụng công nghệ đủ để giải quyết những vấn đề này thì cần phải dựa vào cách tiếp cận theo định hướng vấn đề.

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

Thiết kế (phát triển) hệ thống và sử dụng bất kỳ hệ thống thông tin ứng dụng (doanh nghiệp) nào đều phải trải qua vòng đời sau của hệ thống thông tin:

– phân tích trước khi thiết kế (kinh nghiệm tạo ra các hệ thống tương tự khác, nguyên mẫu, sự khác biệt và 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 (biểu diễn) hệ thống (hình thái) của hệ thống (mô tả mục tiêu của hệ thống, các mối quan hệ và kết nối của hệ thống 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 tính bền vững (độ tin cậy);

– mô tả chức năng của các hệ thống con của hệ thống (mô tả các mô hình, thuật toán vận hành 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, thủ tục và kiểm tra sự tương tác của các mô hình này nhằm đáp ứng mục tiêu của hệ thống), trong khi có thể sử dụng các “mô hình” tiêu chí về tính đầy đủ, bền vững và hiệu quả;

– “lắp ráp” và thử nghiệm hệ thống - triển khai chính thức hệ thống con chức năng và các tiêu chí, đánh giá mô hình theo các tiêu chí đã xây dựng;

- vận hành 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 khả năng của hệ thống trong phương thức hoạt động (vì mục đích phát triển của nó).

Những giai đoạn này là những giai đoạn chính để tái cấu trúc thông tin của hệ thống.

Theo quy định, việc phát triển hệ thống thông tin doanh nghiệp được thực hiện cho một doanh nghiệp rất cụ thể. Đặc điểm hoạt động chủ thể của doanh nghiệp chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc của hệ thống thông tin. Nhưng đồng thời, cơ cấu của các doanh nghiệp khác nhau nhìn chung cũng giống nhau. Mỗi tổ chức, bất kể loại hoạt động nào, đều 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 các tổ chức, bất kể họ tham gia vào loại hoạt động nào.

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

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

Thông tin liên lạc- các bộ phận trao đổi thông tin (tài liệu, fax, lệnh bằng văn bản và bằng miệng, v.v.);

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

Cấu trúc chung của các doanh nghiệp khác nhau cho phép chúng ta hình thành một số nguyên tắc chung để xây dựng hệ thống thông tin doanh nghiệp.

Nói chung, quá trình phát triển một hệ thống thông tin có thể được xem xét từ hai quan điểm:

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

Một hệ thống thông tin doanh nghiệp được phát triển như một dự án. Nhiều đặc điểm của quản lý dự án và giai đoạn phát triển dự án (các giai đoạn của vòng đời) là phổ biến, độc lập không chỉ với lĩnh vực chủ đề mà còn với tính chất của dự án (không quan trọng đó là dự án kỹ thuật hay kinh tế). Vì vậy, thật hợp lý khi trước tiên hãy xem xét chuỗi các vấn đề chung quản lý dự án.

Dự án là một sự thay đổi có mục đích, có giới hạn thời gian 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 được thiết lậpđến thời gian, kết quả, rủi ro, khuôn khổ chi tiêu vốn và nguồn lực cũng như cơ cấu tổ chức.

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

Có thể xác định các đặc điểm phân biệt chính sau đây của dự án với tư cách là đối tượng quản lý:

Tính biến đổi là sự chuyển giao có mục đích của một hệ thống từ một hệ thống hiện có sang một hệ thống nào đó.

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

Giới hạn mục tiêu cuối cùng;

Thời lượng có hạn;

Hạn chế về ngân sách;

Yêu cầu nguồn lực hạn chế;

Tính mới đối với doanh nghiệp nơi dự án đang được thực hiện;

Độ 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- Xây dựng cơ cấu tổ chức cụ thể trong suốt thời gian thực hiện dự án.

Hiệu quả công việc đạt được thông qua việc quản lý quá trình thực hiện dự án, đảm bảo phân bổ nguồn lực, điều phối trình tự công việc được thực hiện và bù đắp những ảnh hưởng đáng lo ngại bên trong và bên ngoài.

Từ quan điểm của lý thuyết về hệ thống kiểm soát, một dự án với tư cách là đối tượng kiểm soát phải có thể quan sát được và kiểm soát được, nghĩa là, một số đặc điểm nhất định được xác định để có thể theo dõi liên tục tiến trình của dự án (thuộc tính có thể quan sát được). Ngoài ra, cần có cơ chế tác động kịp thời đến tiến độ của dự án (thuộc tính kiểm soát).

Thuộc tính có thể kiểm soát đặc biệt phù hợp trong điều kiện không chắc chắn và hay thay đổi của lĩnh vực chủ đề, 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, đều trải qua một số trạng thái nhất định trong quá trình phát triển: từ trạng thái “dự án chưa tồn tại” đến trạng thái “dự án không còn tồn tại”. Tập hợp các giai đoạn phát triển từ khi nảy ra ý tưởng cho đến khi hoàn thành hoàn toàn một 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 của dự án cụ thể và kinh nghiệm của những người tham gia chính. Tuy nhiên, tính logic và nội dung cơ bản của quá trình phát triển hệ thống thông tin là phổ biến trong hầu hết các trường hợp.

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 người trong số họ chi tiết hơn. Giai đoạn thứ hai và một phần thứ ba thường được gọi là giai đoạn thiết kế hệ thống, và hai giai đoạn cuối (đôi khi giai đoạn thiết kế cũng được đưa vào đây) là giai đoạn triển khai.

Giai đoạn khái niệm

Hình thành ý tưởng, đặt mục tiêu;

Thành lập 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 ban đầu và phân tích hiện trạng;

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

Đánh giá so sánh các lựa chọn thay thế;

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

Phát triển đề xuất kỹ thuật

Xây dựng 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 ngân sách cho dự án, xác định các yêu cầu về nguồn lực;

Phát triển kế hoạch lịch và lịch làm việc mở rộng;

Ký hợp đồng với khách hàng;

Đưa vào vận hành các phương tiện liên lạc giữa các bên tham gia dự án và theo dõi tiến độ công việc.

Thiết kế

Ở giai đoạn này, các hệ thống con và mối quan hệ của chúng được xác định và những hệ thống phù hợp nhất sẽ được chọn. cách hiệu quả thực hiện dự án và sử dụng nguồn lực. Tác phẩm đặc trưng giai đoạn này:

Thực hiện cơ bản công việc thiết kế;

Phát triển tư nhân nhiệm vụ kỹ thuật;

Thực hiện thiết kế ý tưởng;

biên soạn Thông số kỹ thuật và hướng dẫn;

Trình bày việc phát triển thiết kế, kiểm tra và phê duyệt.

Phát triển

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

Thực hiện công việc phát triển phần mềm;

Chuẩn bị triển khai hệ thống;

Giám sát và điều chỉnh các chỉ số chính của dự án.

Vận hành hệ thống

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

Kiểm tra toàn diện;

42. Khái niệm về vòng đời của sở hữu trí tuệ. (Chủ đề 11, trang 103-105).

Các ấn phẩm liên quan: