Текст книги "BPwin и Erwin. CASE-средства для разработки информационных систем"

Автор книги: Сергей Маклаков

сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 14 страниц)

Для переопределения шаблона триггера для связи следует правой кнопкой мыши щелкнуть по связи и во всплывающем меню выбрать пункт Relationship Template Editor. Появляется диалог Relationship Template Editor (рис. 2.83). Создание шаблона триггера и связывание его с определенным правилом ссылочной целостности аналогично созданию и связыванию шаблона в диалоге Trigger Template Editor.

Рис. 2.83. Диалог Relationship Template Editor

Для создания и редактирования хранимых процедур ERwin располагает специальными редакторами, аналогичными редакторам, используемым для создания триггеров. В отличие от триггера хранимая процедура не выполняется в ответ на какое-то событие, а вызывается из другой программы, которая передает на сервер имя процедуры. Хранимая процедура более Гибка, чем триггер, поскольку может вызывать другие хранимые процедуры. Ей можно передавать параметры, и она может возвращать параметры, значения и сообщения.

ERwin не имеет встроенных шаблонов хранимых процедур, которые можно было бы использовать как основу при создании новой хранимой процедуры. Для создания или редактирования хранимой процедуры следует щелкнуть правой кнопкой мыши по таблице и выбрать в каскадном меню пункт Table Editor/Stored Procedure. Появляется закладка Stored Procedure диалога Table Editor (рис. 2.84).

Рис. 2.84. Закладка Stored Procedure диалога Table Editor

Список Attached SP Template содержит имена процедур, связанных с редактируемой таблицей. Список Unattached SP Template содержит имена процедур, которые могут быть связаны с таблицей. Кнопки <-Attach и Detach-> служат для связывания и открепления процедуры от таблицы.

Кнопка SP Template вызывает диалог, в котором можно просмотреть и отредактировать код процедуры, включающий SQL-команды и макросы ERwin, Код процедуры показывается в окне SP Expansion, код шаблона – в окне SP Template. На рис. 2.84 в окне SP Template показан код шаблона процедуры с одним возвращаемым параметром, содержащим количество строк текущей таблицы (синтаксис Oracle 7.2).

В окне SP Template можно непосредственно вводить выражения SQL (при условии соблюдения синтаксиса выбранной СУБД). В редакторе SP Template для внесения в текст шаблона макросов можно воспользоваться редактором ERwin Template Toolbox.

ERwin позволяет связывать хранимые процедуры не только с отдельными таблицами, но и со всей моделью. Например, это может быть хранимая процедура, которая выполняет административную функцию.

Для создания хранимой процедуры на уровне схемы или для связывания хранимой процедуры с моделью нужно выбрать пункт меню Server/Schema Property. Вызывается редактор Schema Properties (рис. 2.85).

Рис. 2.85. Редактор Schema Properties

Редактор Schema Properties позволяет просматривать все хранимые процедуры, а также скрипты «до и после генерации схемы», которые связаны со схемой. Список Attached SP Template содержит имена процедур, связанных с моделью, список Unattached SP Template содержит имена процедур, которые могут быть связаны с моделью. Кнопки <-Attach и Detach-> служат для связывания и открепления процедуры от модели.

Для создания нового шаблона процедуры следует щелкнуть по кнопке Schema SP Template... и в редакторе Stored Procedure Template с помощью ERwin Template Toolbox создать текст процедуры.

Скрипты "до и после генерации". Скриптами "до и после генерации" (pre&post scripts schema-generation) называются скрипты SQL, которые ERwin выполняет до или сразу же после генерации таблиц или схемы в целом (pre&post schema-generation). Например, при прямом проектировании БД из модели ERwin может выполнить скрипт "до генерации схемы", который удаляет старую БД и создает новую до того, как начать генерацию таблиц и индексов.

Скрипты уровня таблиц могут быть созданы в закладке Pre&Post Script диалога Table Editor.

Скрипты уровня схемы связаны с моделью так же, как и хранимые процедуры. Скрипты уровня схемы определяются в закладке Pre&Post Script редактора Schema Properties (рис. 2.86). Создание скриптов аналогично созданию хранимых процедур.

Рис. 2.86. Закладка Pre&Post Script диалога Schema Properties

Для создания текста скриптов служат редакторы Table Template Editor и Schema Template Editor. Опция Generation Option позволяет задать тип скрипта – будет ли он выполнен до или после генерации таблицы или схемы. При создании текста скрипта так же, как и при создании текста хранимых процедур, может быть использован ERwin Template Toolbox.

2.3.8. Проектирование хранилищ данных

Хранилища данных (Data Warehouse) предназначены для хранения данных, которые редко меняются, но на основе которых часто требуется выполнение сложных запросов. Обычно они ориентированы на выполнение аналитических запросов, которые обеспечивают поддержку принятия решений для руководителей и менеджеров. Хранилища данных разгружают промышленные БД, и тем самым позволяют пользователям более эффективно и быстро извлекать необходимую информацию. К проектированию хранилищ данных предъявляются следующие требования:

Структура данных должна быть понятна пользователям;

Должны быть выделены статические данные, которые модифицируются по расписанию: ежедневно, еженедельно, ежеквартально;

Должны быть упрощены требования к запросам с целью исключения запросов, которые могли бы требовать множественных утверждений SQL в традиционных реляционных СУБД;

Должна быть обеспечена поддержка сложных запросов SQL, которые требуют последовательной обработки тысяч или миллионов записей. Эти требования существенно отличают структуру реляционных СУБД и хранилищ данных. Нормализация данных в реляционных СУБД приводит к созданию множества связанных между собой таблиц. В результате выполнение сложных запросов неизбежно приводит к объединению многих таблиц, что существенно увеличивает время отклика. Проектирование хранилища данных подразумевает создание денормализованной структуры данных (допускается избыточность данных и возможность возникновения аномалий при манипулировании данными), ориентированной в первую очередь на высокую производительность при выполнении аналитических запросов. Нормализация делает модель хранилища слишком сложной, затрудняет ее понимание и ухудшает эффективность выполнения запроса.

Для эффективного проектирования хранилищ данных ERwin использует размерную модель (Dimensional). Dimensional – методология проектирования, специально предназначенная для разработки хранилищ данных. Моделирование Dimensional сходно с моделированием связей и сущностей для реляционной модели, но отличается целями. Реляционная модель акцентируется на целостности и эффективности ввода данных. Размерная модель (Dimensional) ориентирована в первую очередь на выполнение сложных запросов к БД.

В размерном моделировании принят стандарт модели, называемый схемой "звезда" (star schema), которая обеспечивает высокую скорость выполнения запроса посредством денормализации и разделения данных. Невозможно создать универсальную денормализованную структуру данных, обеспечивающую высокую производительность при выполнении любого аналитического запроса. Поэтому схема "звезда" строится так, чтобы обеспечить наивысшую производительность при выполнении одного самого важного запроса либо группы похожих запросов.

Схема "звезда" обычно содержит одну большую таблицу, называемую таблицей факта (fact table), помещенную в центр, и окружающие ее меньшие таблицы, называемые таблицами размерности (dimensional table), соединенные с таблицей факта в виде звезды радиальными связями. В этих связях таблицы размерности являются родительскими, таблица факта – дочерней. Схема "звезда" может иметь также консольные таблицы (outrigger table), присоединенные к таблице размерности. Консольные таблицы являются родительскими, таблицы размерности – дочерними.

В размерной модели иконка показывает роль таблицы в схеме "звезда":

Прежде чем создать БД со схемой типа звезды, необходимо проанализировать бизнес-правила предметной области с целью выяснения центрального вопроса, ответ на который наиболее важен. Все прочие вопросы должны быть объединены вокруг этого основного вопроса, и моделирование должно начинаться с этого основного вопроса. Данные, необходимые для ответа на этот вопрос, должны быть помещены в центральную таблицу модели – таблицу факта. Например, если необходимо создавать отчеты об общей сумме дохода от продаж за определенный период как по типу товара, так и по продавцам, следует разрабатывать модель так, чтобы каждая запись в таблице факта представляла сумму продаж, осуществленных тем или иным продавцом, с указанием доходов по каждому покупателю и типов проданных товаров (рис. 2.87). В примере таблица факта содержит суммарные данные о продажах (SALE), а таблицы размерности содержат данные о заказчике и заказах (CUSTOMER), продуктах (PRODUCT), продавцах (SALESPEOPLE) и периодах времени (TIME).

Рис. 2.87. Схема звезда

Таблица факта является центральной таблицей в схеме «звезда». Она может состоять из миллионов строк и содержать суммирующие или фактические данные, которые могут помочь ответить на требуемые вопросы. Она соединяет данные, которые хранились бы во многих таблицах традиционных реляционных БД. Таблица факта и таблицы размерности связаны идентифицирующими связями, при этом первичные ключи таблицы размерности мигрируют в таблицу факта в качестве внешних ключей. В размерной модели направления связей явно не показываются – они определяются типом таблиц. Первичный ключ таблицы факта целиком состоит из первичных ключей всех таблиц размерности. В примере (таблица факта SALE) первичный ключ составлен из четырех внешних ключей: Customer ID, SalespeopleID, TimeID и ProductID.

Таблицы размерности имеют меньшее количество строк, чем таблицы факта, и содержат описательную информацию. Эти таблицы позволяют пользователю быстро переходить от таблицы факта к дополнительной информации.

В примере на рис. 2.87 таблица SALE – таблица факта; CUSTOMER, TIME, SALESPEOPLE и PRODUCT – таблицы размерности, которые позволяют быстро извлекать информацию о том, кто и когда сделал покупку, какой продавец и на какую сумму продал и какие именно товары были проданы.

ERwin поддерживает использование вторичных таблиц размерности, называемых консольными таблицами (outrigger), хотя они не требуются для схемы "звезда". Консольные таблицы могут быть связаны только таблицами размерности, причем консольная таблица в этой связи родительская, а таблица размерности – дочерняя. Связь может быть идентифицирующей или неидентифицирующей. Консольная таблица не может быть связана таблицей факта. Она используется для нормализации данных в таблицах размерности. Нормализация данных полезна при моделировании реляционной структуры, но она уменьшает эффективность выполнения запросов к хранилищу данных. В размерной модели главной целью является обеспечение высокой эффективности просмотра данных и выполнения сложных запросов.

Схема "снежинка" (так называется размерная модель, в которой консольные таблицы используются для нормализации каждой таблицы размерности, рис. 2.88) обычно препятствует эффективности, потому что требует объединения многих таблиц для построения результирующего набора данных, что увеличивает время выполнения запроса. Поэтому при проектировании не следует злоупотреблять созданием множества консольных таблиц.

Если денормализованная таблица размерности получается слишком большой, при этом к части колонок запросы делаются чаще, чем к остальным, целесообразно для повышения эффективности разбить одиночную таблицу размерности на две отдельные таблицы размерности. Две полученные таблицы можно связать неидентифицирующей связью. В примере на рис. 2.87 таблица размерности PRODUCT'содержит как информацию о конкретном товаре, так и информацию о типах товаров. Если запросы, связанные с типами товаров, делаются чаще, чем по отдельным товарам, можно создать новую таблицу PRODUCT_TYPE и перенести в нее информацию о типах (рис. 2.89). В этом случае за счет того, что колонки, к которым наиболее часто обращаются запросы, переносятся в новую таблицу, уменьшается время выполнения запроса.

Рис. 2.89. Нормализация таблиц размерности

ERwin поддерживает методологию размерного моделирования благодаря использованию специальной нотации для физической модели -Dimensional. Наиболее простой способ перейти к нотации Dimensional -при создании новой модели (меню File/New) в диалоге ERwin Teamplate

Selection выбрать из списка предлагаемых шаблонов DIMENSION (рис. 2.90).

В шаблоне DIMENSION сделаны все необходимые для поддержки нотации размерного моделирования настройки, которые, впрочем, можно

установить вручную, преобразовав обычную диаграмму в размерную модель:

Рис. 2.90. Выбор шаблона DIMENSION

Для физического уровня выбрана методология DM (Dimensional Modeling). Эта опция устанавливается в закладке Methodology диалога Preferences (меню Option/Preferences), рис. 2.91. При этом показываются иконки размерности для таблиц. В списке выбора в левой части панели инструментов физический уровень показывается как Dimensional и изменяется вид палитры инструментов на физическом уровне (рис. 2.92).

Рис. 2.91. Выбор нотации DM

Установлена опция отображения связей диагональными линиями (Orthogonal). (Устанавливается в группе Relationship lines закладки General диалога Stored Display Editor, меню Edit/Stored Display.)

Отображаются типы данных для колонок и обозначения внешних ключей.

Рис. 2.92. Палитра инструментов размерной модели

ERwin автоматически проверяет корректность размерной модели и выдает диалог с предупреждающим сообщением в случае следующих нарушений синтаксиса:

таблица факта не является в связи дочерней (рис. 2.93);

консольная таблица не является в связи родительской;

установлена идентифицирующая связь между консольной таблицей и таблицей факта.

Рис. 2.93. Предупреждение о нарушении синтаксиса

Для внесения новой таблицы в модель можно воспользоваться кнопкой в палитре инструментов. В диалоге описания свойств таблицы Table Editor появляется новая закладка Dimensional, в которой задаются специфические свойства таблицы в размерной модели (рис. 2.94):

Роль таблицы в схеме (Dimensional Modeling Role). По умолчанию Erwin автоматически определяет роль таблицы на основании созданных связей (таблица факта, размерности или консольная). Таблица без связей определяется как таблица размерности, таблица факта не может быть родительской в связи, таблица размерности может быть родительской по отношению к таблице факта, консольная таблица может быть родительской по отношению к таблице размерности. Для задания роли таблицы вручную необходимо выключить опцию Calculate Automatically.

Рис. 2.94. Закладка Dimensional диалога Table Editor

Тип таблицы размерности (Dimension Type). Каждая таблица размерности может содержать неизменяемые либо редко изменяемые данные (slowly changing dimensions). Поскольку хранилище данных имеет ненормализованную структуру, редактирование таблиц размерности может привести к коллизиям. Для того чтобы избежать противоречий при хранении данных, ERwin позволяет задать тип редко изменяемых данных, который отличается способом редактирования данных:

Перезаписывание старых данных новыми. При этом старые данные теряются.

Создание новой записи в таблице размерности с новыми данными и временем изменения. В этом случае сохраняются старые данные и можно проследить историю изменения редактируемых данных, но необходимо генерировать ключ для ссылки на старые данные.

Запись новых данных в дополнительном поле той же самой записи. В этом случае сохраняется первоначальное и последнее новое значение. Все промежуточные данные теряются.

Правила хранения данных (Data Warehouse Rules). Для каждой таблицы можно задать шесть типов правил манипулирования данными: обновление (Refresh), дополнение (Append), резервное копирование (Backup), восстановление (Recovery), архивирование (Archiving) и очистка (Purge). Для задания правила следуем выбрать имя правила из соответствующего списка выбора. Каждое правило должно быть предварительно описано в диалоге Data Warehouse Rule Editor (меню Edit/Data Warehouse Rule) (рис. 2.95).

Список в верхней части диалога показывает все описанные правила. Для каждого правила должно быть задано имя, тип, определение. Например, определение правила дополнения данных может включать частоту и время дополнения (ежедневно, в конце рабочего дня), продолжительность операции и т. д. Связать правила с определенной таблицей можно не только с помощью диалога Table Editor, но и непосредственно из Data Warehouse Rule Editor (закладка Attachment).

Рис. 2.95. Диалог Data Warehouse Rule Editor

При проектировании хранилища данных важно определить источник данных (для каждой колонки), метод, которым исходные данные извлекаются, преобразуются и фильтруются, прежде чем они импортируются в хранилище данных. Хранилище данных может объединять информацию из текстовых файлов и многих БД, как реляционных, так и нереляционных, в единую систему поддержки принятия решений. Чтобы поддерживать регулярные обновления и проверки качества данных, необходимо знать источник для каждой колонки в хранилище данных. Для документирования информации об источниках данных используется редактор Data Warehouse Source Editor (рис. 2.96).

Рис. 2.96. Диалог Data Warehouse Source Editor

Внести новый источник можно щелкнув по кнопке WS в списке источников. Имена таблиц и колонок источников данных могут быть импортированы как из БД, так и из других моделей ERwin (закладка Detail, кнопка Import). Каждому источнику может быть задано имя и определение.

В закладке Data Source редактора Column Editor (рис. 2.97) можно внести информацию об использовании источников данных для каждой колонки в таблице. В поле Transform Comment вносится дополнительная информация о переносе данных из источника в хранилище данных.

Рис. 2.97. Диалог Column Editor

Для выбора источника данных следует щелкнуть по кнопке Д| в правой верхней части закладки Data Source. Появляется диалог Data Warehouse Source Selector (рис. 2.98), в окне Available Sources которого показываются все предварительно описанные источники. Для выбора источника следует выбрать в списке необходимую колонку и щелкнуть по кнопке Select.

2.3.9. Вычисление размера БД

ERwin позволяет рассчитать приблизительный размер БД в целом, а также таблиц, индексов и других объектов через определенный период времени после начала эксплуатации ИС. Для расчета размеров физических объектов служит диалог Volumetrics Editor (рис. 2.99), который вызывается из меню Edit/Volumetrics...

Редактор Volumetrics Editor имеет три закладки – Settings, Report и Parameters:

Settings. Служит для задания основных параметров, на основе которых вычисляется размер БД:

В группе Table Row Counts для выделенной в левом списке Table таблицы задается начальное количество строк (Initial), максимальное количество строк (Мах) и прирост количества строк в месяц (Grow By). Если параметры Мах и Grow By используются одновременно, рост размера таблицы прекращается по достижении максимального размера.

Рис. 2.98. Диалог Data Warehouse Source Selector

Те же самые параметры можно задать для каждой таблицы в закладке Volumetrics редактора Table Editor. Сразу после задания параметров Initial, Мах и Grow By в группе Sizing Estimates, расположенной в левом нижнем углу диалога, показывается средний размер строки, начальный размер таблицы и индексов.

Таблица Column Properties позволяет задать свойства колонок таблицы. Имена колонок, их тип и размер (allocated) не редактируются. Можно изменять ширину поля Avg Width (для тех типов данных, для которых это допускается) и параметр Pet NULL (средний ожидаемый процент строк, в которых текущее поле принимает значение NULL). ERwin автоматически определяет в зависимости от выбранной СУБД, какие поля таблицы Column Properties могут изменяться.

Группа Include Indexes позволяет учесть или игнорировать индексы, создаваемые на внешних (FK, Foreign Key), первичных (РК, Primary Key), альтернативных (АК, Alternate Key) ключах или инверсионных входах (IE, Inverse Entry) при расчете размера БД.

Рис. 2.99. Диалог Volumetrics Editor

Группа Storage позволяет задать объект физической памяти, в котором будет храниться выбранная таблица. Если объект физической памяти не описан, его можно определить в редакторе Physical Object Editor (вызывается кнопкой “…”)

Report. В ней отображаются результаты расчета размера БД (рис. 2.100). Группа Options позволяет выбрать тип объектов, по которым проводится расчет, Time – временной диапазон (начальное состояние или определенное время после начала эксплуатации).

Результирующий отчет можно направить в диалог генерации отчетов -Report Browser.

Parameters. Служит для задания дополнительных параметров, используемых для расчета размера БД:

TableFactor. Этот фактор показывает накладные расходы на хранение таблицы в БД. Например, значение TableFactor = 2 увеличит размер таблиц вдвое.

IndexFactor показывает накладные расходы на хранение индекса в БД. Например, значение IndexFactor = 1 увеличит размер индекса с 1 М до 1,5М.

Рис. 2.100. Закладка Report диалога Volumetrics Editor

RowOverhead используется для дополнительного пересчета количества байт каждой строки. Например, если значение RowOverhead = 10, размер каждой строки таблицы будет увеличен на 10 байт.

BlobFactor и BlobBlockSize используются для пересчета Blob-колонок, хранящихся физически вне таблицы.

BytesPerChar используется для задания количества байт, необходимых для хранения одного символа строкового типа. Для ASCII – это 1, для других кодировок значение может быть больше 1, например для UNICODE – 2.

LogPercent используется для вычисления размеров log-файлов БД. LogPercent = 100 увеличивает БД вдвое.