Системы словарей-справочников данных/Пер, с англ.: Предисловие В. М. Савинкова.— М.: Финансы и статистика, 1986.— 311 с., ил.
Книга американских авторов знакомит с концепцией, реализацией и внедрением словарей-справочников данных — центральной части современных информационных систем (ИС). Обсуждаются языковые средства взаимодействия со словарём-справочником, организация взаимодействия участников проекта ИС. Приведен комплексный пример разработки ИС с использованием СУБД сетевой структуры и интегрированного словаря-справочника, включенного в состав этой СУБД.
Для специалистов, работающих с базами данных, проектировщиков ИС и администраторов банков данных.
ПРЕДИСЛОВИЕ
К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
Книга Б. Леонг-Хонга и Б. Плагмана «Системы словарей-справочников данных»', выпущенная в 1982 г. издательством Дж. Уайли,— одна из первых публикаций, в которой систематически рассматриваются концепции, реализация и внедрение словарей-справочников данных как основного инструмента управления информационными ресурсами.
К информационным системам (ИС) на современном этапе развития средств вычислительной техники и методов их применения относят автоматизированные системы различного назначения, информационно-поисковые системы (в том числе библиотечные) и др. ИС стали важной составляющей научно-технического прогресса, поскольку полная, точная и своевременная информация требуется сегодня для принятия решений на всех уровнях управления. С их помощью осуществляется научно обоснованное планирование экономического и социального развития нашего общества, управление промышленными предприятиями, рациональная организация медицинского обслуживания населения и т. п. Свою роль ИС начали полностью выполнять с внедрением новой информационной технологии, в основу которой положены данные, хранимые в электронно-вычислительных машинах, а также информация, извлекаемая из этих данных.
Для хранения данных при создании ИС применяют сложные программные средства — системы управления базами данных (СУБД), информационно-поисковые системы или их сочетание. Поэтому часто организация данных в ИС принимает форму банка данных (БнД). Однако СУБД в настоящее время недостаточно удовлетворяют разработчиков БнД из-за трудностей представления (описания) как данных, так и взаимодействий с ними. А поскольку в больших системах объемы хранимых данных составляют обычно сотни миллионов символов, администратору данных для текущей работы с ними с самого начала необходимо знать, что представляют собой все эти данные и где их можно найти. Такими сведениями администратора данных должны обеспечивать словари-справочники данных, работающие совместно с СУБД. К сожалению, в состав основных промышленных СУБД в XI пятилетке словари-справочники данных не были включены (даже в СУБД «Ока»).
Предлагаемый советскому читателю перевод книги Б. Леонг-Хонга и Б. Плагмана в значительной степени восполняет
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к русскому изданию............... 5
Предисловие............."..........9
Глава 1. Основные понятия . ...............11
1.1. Понятия о данных как о ресурсе...........11
1.1.1. Иерархия информации............... 14
1.1.2. Извлечение информации из данных.......... 15
1.1.3. Почему концепция данных как ресурса возникла так поздно? 17
1.2. Метаданные................... 18
1.2.1. Характеристики баз метаданных...........20
1.2.2. Сходство в управлении базами данных и базами метаданных 21
1.3. Управление и контроль метаданных..........22
1.3.1. Распределение ответственности и полномочий...... 23
1.3.2. Общие форматы и соглашения по описанию данных ... 23
1.3.3. Общие процедуры сбора, обновления и ведения метаданных 24
1.3.4. Общие процедуры управления доступом к метаданным . . 25
1.4. Определение СССД................ 26
1.4.1. Основные функции................ 27
1.4.2. Разнообразие форм................ 27
1.4.3. Категории метаданных.............. 28
1.5. Различия между метаданными словаря и справочника ... 28
1.5.1. Метаданные словаря............... 29
1.5.2. Метаданные справочника.............. 29
1.5.3. Соотношение между метаданными словаря и справочника . 30
1.6. Активные и пассивные СССД............. 31
1.6.1. Активная СССД................. 31
1.6.2. Пассивная и потенциально активная СССД....... 32
1.7. Заключение................... 33
Литература................... 33
Глава 2. Использование СССД...............34
2.1. Жизненный цикл информационной системы.......34
2.2. СССД — средство планирования системы........36
2.2.1. Оценка текущего состояния . : :.......... 36
2.2.2. Анализ использования данных и определение перспективных потребностей................... 37
2.2.3. Поддержка планирования системы........... 37
2.2.4. Преимущества использования СССД при планировании системы ....................... 42
2.2.5. Что предпринимается в LNB............ 43
2.3. СССД — средство определения и анализа требований .... 44
2.3.1. Определение требований: описание функций и данных ... 45
2.3.2. Анализ потребностей: функции и детальная концептуальная модель.................... 50
2.3.3. Выявление и анализ потребностей с помощью СССД .... 52
2.4. СССД — средство проектирования, реализации, тестирования, эксплуатации и сопровождения системы......... 54
2.4.1. Стадия проектирования.............. 55
2.4.2. Стадия программирования . . . :......... 56
2.4.3. Поддержка системы на всех этапах ее жизненного цикла . . 57
2.4.4. Что предпринимается в LNB............. 57
2.5. СССД — средство документирования и унификации . ... 58
2.5.1. Документирование прикладных систем......... 59
2.5.2. Документирование программ . :.......... 59
2.5.3. Документирование данных............. 60
2.5.4. Унификация.................. 60
2.5.5. Что предпринимается в LNB............. 61
2.6. СССД — средство контроля функционирования и ревизии системы ...................... 62
2.6.1. Контроль функционирования системы......... 63
2.6.2. Ревизия данных................. 64
2.6.3. Что предпринимается в LNB............ 65
2.7. СССД — средство поддержки систем распределенной базы данных ...................... 65
2.8. СССД — справочное средство конечного пользователя ... 67
2.9. Заключение................... 67
Литература................... 68
Глава 3. Вопросы проектирования . :............. 69
3.1. Принципы проектирования СССД . . '......... 69
3.1.1. Роль концепции базы данных ............ 71
3.1.2. Проектирование базы метаданных.......... 72
3.1.3. Проектирование средств ввода-вывода и генерации . . .73
3.2. Проектирование базы метаданных на концептуальном уровне 73
3.2.1. Информационные метаобъекты............ 74
3.2.2. Системные метаобъекты.............. 75
3.2.3. Метаобъекты среды................ 75
3.2.4. Поддержка физических и логических представлений ... 76
3.2.5. Структура информационных метаобъектов....... 76
3.3. Заключение.................... 81
Литература................... 81
Глава 4. Типы метаобъектов и атрибуты............. 82
4.1. Метаобъекты.................. . 82
4.1.1. Нестандартный состав . :............. 83
4.1.2. Классификация................. 87
4.2. Атрибут.................... 90
4.2.1. Идентифицирующие атрибуты '............ 92
4.2.2. Атрибуты представления.............. 92
4.2.3. Атрибуты связи.................. 93
4.2.4. Статистические атрибуты.............. 93
4.2.5. Атрибуты управления............... 94
4.2.6. Физические атрибуты............... 95
4.2.7. Атрибуты, определяемые пользователем........ 95
4.2.8. Назначение атрибутов в различных метаобъектах .... 97
4.3. Концепция расширяемости структуры базы метаданных ... 97
4.3.1. Добавление новых типов метаобъектов и атрибутов ... 98
4.3.2. Рекомендации по расширению структуры словаря-справочника 99
4.4. Заключение................... 100
Литература................... 100
307
i лава о. средства ввида-вывида................iuz
5.1. Средства ввода СССД...............103
5.1.1. Язык описания метаданных............. 103
5.1.2. Форматы ЯОД................. . . 106
5.1.3. Стандарты в СССД............... 109
5.2. Ввод метаданных................. 111
5.2.1. Сопоставление ввода в пакетном и диалоговом режимах . .111
5.2.2. Специальные средства ввода . : : : :.......112
5.3. Целостность метаданных . :............113
5.3.1. «Качество» метаданных............. . 114
5.3.2. Безопасность и контроль.............. 115
5.3.3. Откат и восстановление.............. 117
5.4. Средства вывода................. 117
5.4.1. Требования к выходной информации.........117
5.4.2. Сравнение пакетного и диалогового режимов вывода . . .118
5.4.3. Характеристики средств вывода...........119
5.4.4. Обработка случайных запросов...........121
5.5. Заключение...................121
Литература...................122
Глава 6. Программные интерфейсы генерации метаданных . . . . . .123
6.1. Генерация метаданных и активная СССД........124
6.1.1. Диапазон активности СССД............. 125
6.1.2. Активные СССД и время «привязки»......... 125
6.1.3. Преимущества активной СССД........... 126
6.2. Генерация метаданных для прикладных программ..... 128
6.2.1. Потребности в метаданных............. 129
6.2.2. СССД — источник непротиворечивых метаданных..... 129
6.2.3. Степень активности по отношению к прикладным программам 132
6.2.4. Библиотеки исходных текстов ОС........... 134
6.2.5. Управляемая библиотека исходных текстов....... 134
6.2.6. Преимущества активной СССД........... 134
6.3. Генерация метаданных для средств конечного пользователя . 135
6.3.1. Генераторы отчетов и форматированных экранов.....141
6.3.2. Процессоры языка запросов.............142
G.3.3. Преимущества.................143
6.4. Генерация метаданных для средств обеспечения целостности . 144
6.4.1. Редактирование и проверка достоверности .......144
6.4.2. Управление доступом...............146
6.4.3. Преимущества..................147
6.5. Генерация метаданных для программных средств управления базами данных............. 148
6.5.1. СУБД.................'.'.'Г.' 148
6.5.2. Преимущества..................150
6.6. Генерация метаданных для программных средств специального назначения .................150
6.6.1. Средства поддержки проектирования баз данных..... IS1
6.6.2. Средства имитационного моделирования......... 152
6.6.3. Генератор тестовых данных............ 153
6.6.4. Программные средства ревизии............ 153
6.6.5. Программные средства конвертирования данных..... 154
6.6.6. Средства управления заданиями операционной системы . . 154
6.6.7. Преимущества.................. 154
6.7. Обобщенный (многоцелевой) интерфейс генерации метаданных 155
6.8. Заключение................... 155
Литература...................156
Глава 7. Стратегии реализации СССД.............'57
7.1. Стратегии реализации коллективного использования базы метаданных.....................158
7.1.1. Параллельный доступ...............160
7.1.2. Последовательный доступ . . : : :........1ЬЗ
7.2. Программные средства управления базой метаданных . . . 166
7.2.1. Предъявляемые требования.............167
7.2.2. Основные функции................168
7.3. Зависимые СССД.................170
7.4. Независимые СССД................171
7.5. Еще один подход к реализации СССД.........172
7.6. Стратегии И реализации интерфейсов пользователя СССД . . 174
7.6.1. Требования к интерфейсам пользователя........174
7.6.2. Основные подходы к реализации...........175
7.7. Заключение...................'77
Литература...................178
Глава 8. Классификация и методика выбора СССД........179
8.1. Классификация промышленных систем.......- - • 180
8.1.1. Характеристика средств генерации метаданных.....180
8.1.2. Характеристика средств управления метаданными .... 180
8.1.3. Пример классификации СССД............181
8.2. Методика оценки и выбора.............182
8.2.1. Группа оценки.................182
8.2.2. Определение исходных требований..........183
8.2.3. Методика выбора................183 .
8.3. Критерии оценки.................187
8.3.1. Возможности описания данных...........187
8.3.2. Поддержка документирования............188
8.3.3. Генерация метаданных..............188
8.3.4. Безопасность..................189
8.3.5. Целостность...................189
8.3.6. Интерфейсы пользователя и средства вывода......190
8.3.7. Простота и гибкость...............190
8.3.8. Использование ресурсов..............191
8.3.9. Сопровождение поставщика...........191
8.4. Основные аспекты выбора..............192
8.4.1. Активная или пассивная система? . :........ 192
8.4.2. Независимая или зависимая система? . :....... 192
8.4.3. Особые случаи.................. 192
8.5. Приобрести или создать? . :............ 194
8.6. Заключение................... 197
Литература................... 197
Глава 9. Внедрение СССД..................198
9.1. Общие проблемы (все может произойти не так, как было задумано!) :....................199
9.1.1. Координация работы пользователей..........199
9.1.2. Техническая интеграция..............200
9.2. Планирование внедрения..............201
9.2.1. Полномочия и ответственность ...........201
9.2.2. Анализ требований................203
9.2.3. Допущения и ограничения.............203
309
9.2.4. Стратегия внедрения............... 204
9.2.5. График и содержание работ............ 204
9.3. Включение СССД в жизненный цикл системы..... 204
9.3.1. Разработка базы данных.............. 205
9.3.2. Жизненный цикл систем баз данных......... 205
9.3.3. Решение общих проблем в системах с жизненным циклом на основе СССД.................. 207
9.4. Функции администратора данных (базы данных)..... 209
0.4.1. Предыстория.................. 209
9.4.2. Основные функции................ 211
9.5. Роль СССД в поддержке функций АД (АБД)...... 216
9.5.1.• Обязательное средство АД (АБД).......... 216
9.5.2. Последовательность реализации функций....... 218
9.5.3. Администрирование СССД............. 218
9.5.4 СССД как средство АД (АБД) при решении проблем координации .................... 219
9.6. Унификация описаний данных . : :.........219
9.6.1. Унификация процессов описания...........219
9.6.2. Унифицированные форматы спецификации метаобъектов . . 221
9.6.3. Унификация описаний данных и решение проблем координации .................. 222
9.7. Планирование заполнения СССД............223
9.7.1. Факторы, определяющие затраты на заполнение СССД . . 223
9.7.2. Варианты процедуры заполнения...........224
9.7.3. Средства снижения затрат.............225
9.7.4. Планирование заполнения СССД и решение проблемы координации ....................225
9.8. Планирование обеспечения безопасности базы метаданных . 226
9.9. Планирование программных интерфейсов.........227
9.10. Заключение...................228
Литература...................229
Глава 10. СССД в системах распределенной базы данных......231
10.1. Функциональные требования к СССД.........233
10.1.1. Определение местоположения данных........234
10.1.2. Координация альтернативных способов распределения баз данных и метаданных..............235
10.1.3. Преобразование данных..............237
10.2. Специальные средства СССД............238
10.2.1. Новый тип метаобъектов — узел...........238
10.2.2. Средства переноса метаданных...........239
10.2.3. Средства преобразования данных..........241
10.3. Стратегия распределения метаданных.........242
10.3.1. Дублирование метаданных.............243
10.3.2. Сегментирование метаданных............243
10.3.3. Гибридный способ размещения...........244
10.4. Функции АД (АБД)................244
10.4.1. АД в распределенной системе........... 245
10.4.2. АБД в распределенной системе...........246
10.5. Заключение................, • • • ^М
Литература . . . . :..............248
Глава 11. Методы ревизии и контроля, основанные на применении СССД 250.
11.1. Документирование данных и систем...........251
11.1.1. Автоматизированное ведение метаданных....... 253
310
11.1.2. Активная СССД................ 253
11.2. Отслеживание контрольной трассы на уровне «типов» . . . 254
11.2.1. Анализ влияния транзакций............ 256
11.2.2. Исправление допустимых, но неверных транзакций . . . 257
11.3. Контроль посредством генерации метаданных...... 258
11.3.1. Контроль за разработкой и сопровождением...... 259
11.3.2. Контроль за выполнением программ......... 259
11.4. Проблемы контроля, решаемые с помощью СССД .... 260
11.5. Заключение.................. 261
Литература................... 261
Глава 12. Будущее СССД.................. 262
12.1. Потребности будущих пользователей СССД . :..... 263
12.1.1. Общее представление о системах будущего....... 2fi3
12.1.2. Управление информационными ресурсами....... 266
12.1.3. Поддержка АД (АБД).............. 266
12.1.4. Ревизия и контроль............... 267
12.2. Средства и возможности СССД, отвечающие будущим потребностям ..................... 267
12.2.1. Поддержка жизненного цикла и управления проектом системы ..................... 267
12.2.2. Более совершенные средства генерации метаданных . . . 270
12.2.3. Динамический сбор и регистрация метаданных..... 271
12.2.4. «Дружелюбные» по отношению к пользователю интерфейсы 272
12.3. Тенденции развития технологии СССД......... 273
12.3.1. Место СССД в системе.............. 273
12.3.2. Поддержка средствами СУБД............ 274
12.3.3. Внешние технологические тенденции......... 274
12.4. Положение дел на рынке промышленных СССД..... 276
12.4.1. СССД, зависящие от СУБД............ 277
12.4.2. СССД, не зависящие от СУБД . : : :....... 278
12.4.3. Поставщики малых вычислительных систем...... 279
12.5. Заключение.................. 279
Приложение. Гипотетический банк LNB............. 280
Глоссарий........................ 298
Цена: 150руб.
