Каждая информационная система, в зависимости от своего назначения, имеет дело с той или иной частью реального мира. Эта часть принято называть предметной областью. Понимание предметной области, фундамент, на котором строится проектирование баз данных, систем управления и программных комплексов в целом.
Понятие предметной области
Предметная область — это некоторая совокупность реальных объектов, которые представляют интерес для пользователей системы. Объектами могут выступать:
- люди (сотрудники, клиенты, студенты);
- материальные объекты (товары, оборудование, здания);
- события и процессы (заказы, поставки, занятия);
- документы (накладные, договоры, отчёты).
Например, для системы управления вузом предметной областью будут студенты, преподаватели, дисциплины, группы и расписание. Для складской системы — товары, поставщики, склады и накладные.
Системный анализ предметной области
Существует этап, предшествующий непосредственному проектированию базы данных. Модель этого этапа должна выражать информацию о предметной области в виде, независимом от используемой СУБД. Именно на первом этапе проектирования выполняется системный анализ предметной области.
С точки зрения проектирования базы данных в рамках системного анализа необходимо:
- провести подробное словесное описание объектов предметной области;
- описать реальные связи, присутствующие между объектами;
- обеспечить корректное определение всех взаимосвязей между объектами.
Подходы к выбору состава и структуры предметной области
В общем случае существуют два основных подхода:
Функциональный подход
Реализует принцип движения «от задач». Применяется, когда заранее известны функции группы лиц и комплексов задач, для обслуживания которых создаётся база данных. В этом случае можно чётко выделить минимальный необходимый набор объектов предметной области, которые должны быть описаны.
Предметный подход
Используется, когда информационные потребности будущих пользователей жёстко не фиксируются — они могут быть многоаспектными и динамичными. В описание предметной области включаются объекты и взаимосвязи, наиболее характерные и существенные для неё. База данных, конструируемая при этом, называется предметной: она может использоваться для решения множества разнообразных, заранее не определённых задач.
Сравнение подходов
Конструирование предметной базы данных кажется более заманчивым, однако трудность всеобщего охвата предметной области при невозможности конкретизации потребностей пользователей может привести к избыточно сложной схеме, неэффективной для конкретных задач. Поэтому на практике чаще всего рекомендуется компромиссный вариант:
- с одной стороны — ориентация на конкретные задачи и функциональные потребности пользователей;
- с другой стороны — учёт возможности наращивания новых приложений.
Результаты системного анализа
Системный анализ предметной области должен завершаться следующими результатами:
- подробным описанием информации об объектах предметной области, требуемой для решения конкретных задач и подлежащей хранению в базе данных;
- формулировкой конкретных задач, которые будут решаться с использованием базы данных;
- описанием входных документов, служащих основанием для заполнения базы данными;
- кратким описанием алгоритмов решения задач;
- описанием выходных документов, которые должны генерироваться в системе.
Моделирование предметной области
Для формализации результатов анализа широко применяются нотации моделирования, в частности UML (Unified Modeling Language). Моделирование предметной области является одним из наиболее важных этапов разработки программных систем: оно позволяет представить объекты, их атрибуты и связи в наглядном виде (диаграммы классов, вариантов использования, деятельности) и служит мостом между заказчиком и разработчиками.
Предметная область — ключевое понятие при создании систем управления и баз данных. Качественно проведённый системный анализ предметной области определяет успех всего проекта: он позволяет выбрать адекватный подход (функциональный, предметный или компромиссный), корректно описать объекты и связи, а также сформировать основу для дальнейшего проектирования эффективной и масштабируемой информационной системы;