C u p r i n s Introducere.. 3

Transcription

1 C u p r i n s Introducere.. 3 Capitolul 1 Sisteme informatice Sistem, Sistem informaţional, Sistem informatic Componentele sistemului informatic Clasificarea sistemelor informatice Ciclul de viaţă a unui sistem informatic Conţinutul bazei informaţionale a unei întreprinderi Ciclul prelucrării datelor pentru sistemul informatic Sistemele informatice de gestiune Metodologii de realizare a sistemelor informatice Conţinutul metodologiilor de realizare a sistemelor informatice Metode şi tehnici de realizare a sistemelor informatice Instrumente CASE Funcţiile CASE Trăsături definitorii ale CASE-ului Exemple de instrumente CASE Teste rezolvate Întrebări şi răspunsuri Întrebări Capitolul 2 Iniţierea şi planificarea realizării unui sistem informatic Identificarea, selecţia, iniţierea şi planificarea proiectelor Studii de fezabilitate Tehnici de reprezentare a planurilor şi programarea calendaristică Teste rezolvate Capitolul 3 Analiza sistemului existent şi definirea cerinţelor noului sistem Studiul sistemului informaţional existent Determinarea cerinţelor sistemului Metodele tradiţionale utilizate în analiza şi determinarea cerinţelor sistemului Metode moderne de analiză şi determinare a cerinţelor sistemului Structurarea cerinţelor sistemului - modelarea logică a datelor şi prelucrărilor Diagramele fluxurilor de date (DFD) Descompunerea funcţională şi rafinarea DFD Modelarea sistemului current Modelarea logicii proceselor Modelarea conceptuală a datelor (diagramele entitate relaţie, DER) Modelul Entitate/Relaţie (E/R) Selectarea celei mai bune variante strategice de proiectare Teste rezolvate Întrebări Capitolul 4 1

2 Proiectarea logică a sistemelor informatice Proiectarea formularelor/formatelor şi a rapoartelor Proiectarea situaţiilor cu rezultate finale (rapoartelor) Proiectarea codurilor Proiectarea intrărilor în sistemul informatic Proiectarea interfeţelor şi a dialogurilor Proiectarea logică a bazelor de date Normalizarea relaţiilor - Forme normale Simplificarea structurii datelor prin normalizare Transformarea diagramelor entitate-relaţie în relaţii 65 Teste rezolvate. 65 Capitolul 5 Proiectarea fizică a sistemelor informatice Proiectarea fizică a bazelor de date şi a fişierelor Obiectivele fundamentale ale unei baze de date Sistemul de Gestiune a Bazelor de Date (SGBD) Administratorul bazei de date Proiectarea securităţii bazelor de date şi a fişierelor Limbajul SQL crearea, administrarea, interogarea bazelor de date relaţionale Proiectarea programelor şi a procedurilor Atributele 82 modulelor Structurile de control ale 83 programelor Proiectarea şi realizarea 86 programelor Proiectarea sistemelor 87 distribuite... Problemă 89 rezolvată... Teste 91 rezolvate... Întrebări şi 93 răspunsuri... ADENDA BIBLIOGRAFIE

3 Introducere...5 Capitolul Sisteme Informatice Sistem, Sistem informaţional, Sistem informatic Componentele sistemului informatic Clasificarea sistemelor informatice Ciclul de viaţă a unui sistem informatic Conţinutul bazei informaţionale a unei întreprinderi Ciclul prelucrării datelor pentru sistemul informatic Sisteme informatice de gestiune Metodologii de realizare a sistemelor informatice Conţinutul metodologiilor de realizare a sistemelor informatice Metode şi tehnici de realizare a sistemelor informatice Capitolul 2. Iniţierea şi planificarea realizării unui sistem informatic Identificarea, selecţia, iniţierea şi planificarea proiectelor Identificarea potenţialelor proiecte de dezvoltare Selecţia proiectelor de dezvoltare a sistemelor informaţionale Iniţierea şi planificarea proiectelor Iniţierea proiectului Planificarea proiectului Studii de fezabilitate Tehnici de reprezentare a planurilor şi programarea calendaristică Capitolul Analiza sistemului existent şi definirea cerinţelor noului sistem Studiul sistemului informaţional existent Determinarea cerinţelor sistemului Metodele tradiţionale utilizate în analiza şi determinarea cerinţelor sistemului Metode moderne de analiză şi determinare a cerinţelor sistemului Structurarea cerinţelor sistemului - modelarea logică a datelor şi prelucrărilor Diagramele fluxurilor de date (DFD) Tehnica SSADM (Structured Systems Analysis and Design Methodology) pentru construirea DFD Descompunerea funcţională şi rafinarea DFD Modelarea sistemului curent Modelarea logicii proceselor Reprezentarea logicii proceselor prin engleza structurată Modelarea conceptuală a datelor (diagramele entitate relaţie, DER) Modelul Entitate/Relaţie (E/R) Capitolul Proiectarea logică a sistemelor informatice Proiectarea formularelor/formatelor şi a rapoartelor Proiectarea situaţiilor cu rezultate finale (rapoartelor) Proiectarea codurilor Proiectarea intrărilor în sistemul informatic Proiectarea interfeţelor şi a dialogurilor Proiectarea logică a bazelor de date Normalizarea relaţiilor - Forme normale Simplificarea structurii datelor prin normalizare Transformarea diagramelor entitate-relaţie în relaţii Capitolul Proiectarea fizică a sistemelor informatice Proiectarea fizică a bazelor de date şi a fişierelor Obiectivele fundamentale ale unei baze de date (BD) sunt: Sistemul de Gestiune a Bazelor de Date (SGBD)

4 Administratorul bazei de date Proiectarea securităţii bazelor de date şi a fişierelor Limbajul SQL - Crearea, Administrarea şi Interogarea bazelor de date relaţionale Proiectarea programelor şi a procedurilor Atributele modulelor Structurile de control ale programelor Proiectarea şi realizarea programelor Proiectarea sistemelor distribuite Capitolul Instrumente CASE Funcţiile CASE Trăsături definitorii ale CASE-ului Capitolul Tendinţe actuale şi de perspectivă în evoluţia sistemelor informatice Sisteme expert bazate pe reguli Sisteme bazate pe reţele neuronale (sisteme conexioniste) Sisteme multi-agent. Definiţie, clasificare, arhitecturi Sisteme inteligente hibride Capitolul Studii de caz - Arhitecturi de sisteme informatice Model de date georelaţional în cadrul unui sistem informatic geografic distribuit cu aplicaţii în domeniul cadastrului Model de date georelaţional în domeniul cadastrului Sistem bazat pe cunoştinţe destinat documentării şi cercetării asistate în genetica vegetală Organizarea datelor în cadrul sistemului informatic Arhitectura unui sistem bazat pe cunoştinţe în genetica vegetală Probleme specifice cercetării Sistem telematic pentru managementul on-line al zonelor intravilane degradate datorită depozitării necontrolate a deşeurilor Introducere Proiectarea bazei de date a sistemului Dezvoltarea unei aplicaţii specifice pentru reprezentarea şi monitorizarea unor zone intravilane din judeţul Suceava supuse degradării datorită depozitării necontrolate a deşeurilor [19] Dumitru Oprea, Gabriela Meşniţă, Florin Dumitriu, Analiza sistemelor informaţionale, Editura Universităţii Alexandru Ioan Cuza Iaşi, [20] Dumitru Oprea, Florin Dumitriu, Gabriela Meşniţă, Proiectarea sistemelor informaţionale, Editura Universităţii Alexandru Ioan Cuza Iaşi, [21] Dumitru Oprea, Dinu Airinei, Marin Fotache, Sisteme informaţionale pentru afaceri, Editura POLIROM Iaşi,

5 Capitolul 1. Sisteme Informatice 1.1. Sistem, Sistem informaţional, Sistem informatic Un sistem reprezintă un ansamblu de elemente (componente) interdependente între care se stabileşte o interacţiune dinamică, pe baza unor reguli prestabilite, cu scopul atingerii unui anumit obiectiv [4]. Conform teoriei sistemelor orice organism economic este un sistem. În cadrul acestei lucrări prin organizaţie se va referi o intreprindere, instituţie, societate comercială. În orice organizaţie se disting 3 componente: sistemul de conducere sau de decizie; sistemul informaţional; sistemul operaţional. Sistemul informaţional cuprinde ansamblul informaţiilor interne şi externe utilizate în cadrul organizaţiei precum şi datele care au stat la baza obţinerii lor, procedurile şi tehnicile de obţinere a informaţiilor (plecând de la datele primare) şi de difuzare a informaţiilor, precum şi personalul implicat în culegerea, transmiterea, stocarea şi prelucrarea datelor. Sistemul informaţional are două componente: componenta pentru stocarea (memorarea informaţiilor); componenta pentru prelucrarea informaţiilor. Orice organizaţie interacţionează cu alte organizaţii externe ei primind informaţii din exterior şi furnizând informaţii către lumea exterioară. Funcţiile unui sistem informaţional sunt: să colecteze informaţii din sistemele operaţional şi decizional precum şi informaţiile ce provin din mediul extern; să memoreze aceste informaţii precum şi informaţii rezultate din prelucrarea lor; să asigure accesul la memorie în vederea comunicării informaţiilor stocate; 8

6 să prelucreze informaţiile la cererea sistemului operaţional şi a sistemului de conducere. Noţiunea de sistem informatic este legată de informatizarea activităţii organizaţiei, deci folosirea echipamentelor hardware şi a produselor software pentru organizarea şi administrarea informaţiilor. Utilizarea calculatoarelor în cadrul sistemului informaţional (SI) al unei organizaţii conduce la definirea componentei Sistem Informaţional Automatizat (SIA) care cuprinde numai lucrările realizate cu ajutorul calculatoarelor. Relaţia SI SIA este reprezentată în figura 1.1. Sistem informatizat Procesor de informaţii Informaţie Reguli Sistem manua Om Fişiere manual Reguli şi proceduri scrise Sistem Calculato Fişiere informatice Programe şi Structuri de Fig Relaţia SI SIA (Sursa: [10]) Definiţie. Un sistem informatic este un sistem utilizator-calculator integrat, care furnizează informaţii pentru a sprijini activităţile de la nivel operaţional şi activităţile de management într-o organizaţie, utilizând echipamente hardware şi produse software, proceduri manuale, o bază de date şi modele matematice pentru analiză, planificare, control şi luarea deciziilor [10]. Obiectivul principal urmărit prin introducerea unui sistem informatic îl constituie asigurarea conducerii cu informaţii reale şi în timp util, necesare fundamentării şi elaborării operative a deciziilor [2]. Elaborarea sistemelor informatice impune modelarea sistemului informaţional al organizaţiei cu ajutorul unui formalism prin care să poată fi reprezentată cât mai sugestiv şi fidel realitatea din cadrul sistemului informaţional. 9

7 Sistemele informatice complexe pot fi descompuse în subsisteme, care la rândul lor pot fi descompuse în aplicaţii destinate unor categorii de utilizatori, aplicaţii care la rândul lor pot fi constituite din unul sau mai multe programe scrise în diverse limbaje de programare după cum este ilustrat în figura 1.2. Sistem Informatic Subsistem 1 Subsistem 2 Subsistem n Aplicatia 2.1 Aplicatia 2.k Program 2.k.1 Program 2.k.s Fig.1.2. Sistem informatic, subsisteme, aplicaţii, programe Pentru organizaţii de complexitate mică, informatizarea poate însemna realizarea unei singure aplicaţii informatice referită de asemenea ca sistem informatic. Sistemele, subsistemele şi aplicaţiile informatice sunt produse informatice numite şi produse software. Un produs informatic este constituit din programe care accesează baza de date şi din documentaţia necesară pentru utilizarea şi întreţinerea programelor. Acestea se realizează în baza unor metodologii şi necesită parcurgerea unor etape începând cu specificarea cerinţelor şi terminând cu implementarea, exploatarea şi întreţinerea lor. Sistemul informatic economic este un ansamblu structurat de elemente intercorelate funcţional pentru automatizarea procesului de obţinere a informaţiilor şi pentru fundamentarea deciziilor. Sistemul informatic este inclus în sfera sistemului informaţional atâta vreme cât în cadrul sistemului informaţional vor exista o serie de activităţi care nu vor putea fi automatizate [2]. 10

8 Componentele sistemului informatic Un sistem informatic este compus din [2]: baza informaţională; baza tehnică; sistemul de programe; baza ştiinţifică şi metodologică; factorul uman (resursele umane); cadrul organizatoric. Baza informaţională cuprinde: datele supuse prelucrării; fluxurile informaţionale; sistemele şi nomenclatoarele de coduri. Baza tehnică este constituită din totalitatea mijloacelor tehnice de culegere, transmitere, stocare şi prelucrare a datelor, locul central revenind calculatoarelor electronice. Sistemul de programe cuprinde totalitatea programelor utilizate pentru funcţionarea sistemului informatic în concordanţă cu funcţiunile şi obiectivele stabilite. Sunt avute în vedere atât programele de bază (software de bază) cât şi programele aplicative (software de aplicaţie). Baza ştiinţifică şi metodologică este constituită din: algoritmi; formule; modele; tehnici de realizare a sistemelor informatice. Resursele umane constau din: personalul de specialitate: analişti, programatori, ingineri de sistem, analiştiprogramatori ajutori, operatori, etc.; beneficiarii sistemului. 11

9 Cadrul organizatoric este cel specificat în regulamentul de organizare şi funcţionare (ROF) al unităţii în care va fi utilizat sistemul informatic. La realizarea şi utilizarea unui sistem informatic trebuie avute în vedere următoarele componente hard şi soft: reţele, echipamente, produse software de bază, produse software de aplicaţie. Reţele - clasificare după aria de întindere geografică: Locale =LAN (Local Area Network) la nivelul unei organizaţii; Metropolitane MAN (Metropolitan Area Network) la nivel de oraş, localitate; De mare întindere -WAN (World Area Network) (ex. Judeţ, Ţară). - clasificare după accesibilitate: Internet (reţeaua Web) o colecţie mondială de reţele interconectate; Intranet un sit Web sau un grup de sit-uri care aparţin unei organizaţii, accesibil numai pentru membrii acesteia; Extranet o reţea intranet care este parţial accesibilă utilizatorilor externi autorizaţi. Echipamente Echipamente de calcul : calculatoare, staţii grafice, pentru servere de reţea, servere de baze de date, staţii de lucru (clienţi, utilizatori), UPS-uri; Echipamente de comunicaţie : router-e, hub-uri, modem-uri, switch-uri. Produse software Produse software de bază: Sisteme de operare pentru serverul de reţea (UNIX, Windows NT server, Windows 2000, Novell) şi pentru staţiile de lucru sau clienţi (Windows 95, Windows 98, Windows NT work station, Windows 2000); Sisteme de Gestiune a Bazelor de Date (ORACLE, SQL Server Microsoft, MySQL, ACCESS, FoxPro etc.); 12

10 Sisteme GIS (Geographical Information System) utilizate pentru realizarea aplicaţiilor pentru stocarea şi prelucrarea datelor spaţiale; Limbaje (medii) de programare utilizate pentru realizare software de aplicaţie. Produse software de aplicaţie produse program ce constituie aplicaţiile şi subsistemele sistemului informatic Clasificarea sistemelor informatice Sistemele informatice se clasifică după mai multe criterii [1]. 1. În funcţie de domeniul de utilizare, sistemele informatice pot fi pentru : conducerea activităţilor economico-sociale conducerea proceselor tehnologice cercetare ştiinţifică şi proiectare tehnologică activităţi speciale. 2. În funcţie de elementul supus analizei: sisteme informatice orientate spre funcţii; sisteme informatice orientate spre proces; sisteme informatice orientate spre date; sisteme informatice orientate spre obiecte; sisteme informatice orientate spre cunoştinţe. 3. După modul de organizare a datelor: sisteme bazate pe fişiere; sisteme bazate pe tehnica bazelor de date: ierarhice, reţea, relaţionale, orientateobiect; sisteme mixte. 4. După metoda folosită în analiza şi proiectarea sistemelor: sisteme dezvoltate după metoda sistemelor; sisteme dezvoltate după metoda clasică a ciclului de viaţă; 13

11 sisteme dezvoltate după metoda structurată; sisteme dezvoltate după metoda orientată-obiect; sisteme dezvoltate după metoda rapidă(rad); sisteme dezvoltate după metoda echipelor mixte(jad); sisteme dezvoltate după metoda prototipurilor. 5. După gradul de centralizare: sisteme centralizate; sisteme descentralizate; 6. După gradul de dispersie a resurselor sistemului informatic: sisteme informatice locale (bazate pe reţea locală, staţii de lucru): sisteme informatice distribuite (date distribuite). 7. După gradul de automatizare a activităţilor de analiză şi proiectare a sistemelor informatice: sisteme informatice dezvoltate pe baza analizei şi proiectării clasice; sisteme informatice analizate cu instrumente automate şi proiectate clasic; sisteme informatice bazate pe instrumente diverse de automatizare a analizei şi proiectării; sisteme informatice dezvoltate cu instrumente de tip CASE. În funcţie de nivelul ierarhic ocupat de sistemul economic în structura organizatorică a societăţii, există sisteme informatice [2]: pentru conducerea activităţii la nivelul unităţilor economice; pentru conducerea activităţii la nivelul organizaţiilor economico-sociale cu structură de grup; sisteme informatice teritoriale; pentru conducerea ramurilor, subramurilor şi activităţilor la nivelul economiei naţionale; sisteme informatice funcţionale generale. 14

12 Ciclul de viaţă a unui sistem informatic Sistemele informatice (SI) se caracterizează printr-un ciclu de viaţă care începe cu decizia realizării unui nou SI care să corespundă mai bine noilor cerinţe ale utilizatorilor şi se încheie cu decizia de înlocuire a SI existent cu unul nou, mai performant. Ciclul de viaţă se desfăşoară pe etape în cadrul fiecăreia fiind definite faze şi activităţi specifice. Încă de la început facem menţiunea că, indiferent de etapa istorică sau metodologică, sistemele sunt abordate prin prisma ciclului lor de viaţă. Ele apar se dezvoltă, descresc şi pier, sau printr-un nou ciclu, se perfecţionează, dând naştere unei alte versiuni sau chiar unui nou sistem. Mutaţiile din domeniul tehnologiei informaţionale şi al metodelor de abordare a sistemelor s-au reflectat şi în ciclul de viaţă al dezvoltării sistemelor, fie prin schimbarea etapelor acestuia, fie prin modificarea opticii de parcurgere a lor. Spre exemplu, odată cu abordarea orientată-obiect a sistemelor, s-au lansat şi noi modele ale ciclului de viaţă [4]. Prin parcurgerea materialelor de specialitate, se poate constata că numărul fazelor/etapelor variază de la trei (de exemplu analiza, proiectarea, implementarea) la peste douăzeci. Există mai multe modele ale ciclului de viaţă, multe dintre ele cunoscând o evoluţie în timp. Spre exemplu, modelul cascadă (figura 1.3) prevede parcurgerea mai multor etape ale ciclului de viaţă care se derulează secvenţial fiind însă permisă la nevoie revenirea la etapa parcursă anterior în vederea îndepărtării neajunsurilor identificate în etapele superioare ale ciclului de viaţă. Etapele ciclului de viaţă a unui sistem informatic în modelul cascadă ([10]) sunt: 1. Analiza şi definirea cerinţelor sunt definite scopurile, serviciile şi restricţiile pe care trebuie să le îndeplinească sistemul informatic, prezentate într-o manieră încât să poată fi înţelese atât de către utilizatorii sistemului cât şi de personalul de proiectare. 2. Proiectarea sistemului şi a software-ului satabilirea cerinţelor pentru hardware şi software şi elaborarea arhitecturii generale a sistemului. Funcţiile sistemului informaţional vor fi reprezentate astfel încât să poată fi tranformate în unul sau mai multe programe executabile. 15

13 3. Implementarea şi testarea unităţilor de program proiectarea software-ului din etapa anterioară este transpusă într-o mulţime de programe sau module program şi verificarea faptului că fiecare program sau modul satisface specificaţia sa. 4. Integrarea şi testarea sistemului integrarea şi testarea programelor şi modulelor program ca un sistem complet pentru a ne asigura că cerinţele informaţionale sunt satisfăcute. După testare sistemul este livrat beneficiarului. 5. Exploatarea şi întreţinerea sistemului este faza în care sistemul informatic este efectiv utilizat de către beneficiar şi în care sunt descoperite şi rezolvate eventuale erori de proiectare şi programare şi omisiuni în cerinţele informaţionale iniţiale. Analiza şi definirea cerinţelor Proiectarea sistemului şi a software-ului Implementarea şi testarea unităţilor de program Integrarea şi testarea sistemului Exploatarea şi întreţinerea sistemului Fig Etapele ciclului de viaţă a unui sistem informatic în modelul cascadă ([10]) Conţinutul bazei informaţionale a unei întreprinderi Pentru o întreprindere entităţile bazei informaţionale pot fi grupate după cum urmează: - pentru activitatea de aprovizionare: stocuri de materiale, intrări materiale, consumuri de materiale, contracte cu furnizorii, programe de aprovizionare; 16

14 - pentru activitatea de producţie: tehnologii şi reţete de fabricaţie, program de lucru, norme de muncă şi consumuri de manoperă; - pentru activitatea de desfacere: stocuri de produse, contracte cu clienţii, realizări contracte; - pentru activitatea de marketing: evoluţia cererii şi a ofertei, dinamica preţurilor, elasticitatea cererii şi a producţiei; - pentru activitatea financiar-contabilă: solduri şi rulaje contabile, calculaţia costurilor, bugete de venituri şi cheltuieli, contabilitatea analitică şi sintetică; - pentru activitatea de personal: evidenţa personalului, salarizări, dotări socialculturale şi gestiunea lor; - pentru activitatea de cercetare-dezvoltare: studii tehnico-economice, proiecte tehnice, investiţii, etc Ciclul prelucrării datelor pentru sistemul informatic Operaţiunile care se execută asupra datelor, din momentul apariţiei lor, pentru a genera informaţii semnificative şi relevante sunt referite la un loc prin noţiunea de ciclul prelucrării datelor, care cuprinde cinci faze [1]: culegerea datelor, pregătirea datelor, prelucrarea datelor, întreţinerea fişierelor şi obţinerea informaţiilor de ieşire. Faza de culegere a datelor cuprinde două activităţi fundamentale : observarea mediului care generează datele, fie printr-un observator uman, fie prin diverse echipamente; înregistrarea datelor, fie prin scrierea lor în documentele sursă, fie prin captarea lor sub diferite forme cu ajutorul unor echipamente speciale. Faza de pregătire a datelor constă într-un număr de operaţii executate asupra datelor pentru a facilita prelucrarea lor ulterioară şi anume: clasificarea datelor, care implică atribuirea de coduri de identificare (simbol cont, cod secţie, etc.), astfel încât datele să fie incluse în submulţimile corespunzătoare; 17

15 gruparea datelor, adică acumularea intrărilor similare, pentru a fi prelucrate în grup; verificarea datelor cuprinde o mare varietate de proceduri pentru controlul corectitudinii datelor, înainte ca ele să fie prelucrate; sortarea datelor, prin care grupurile de date sunt aranjate în loturi de înregistrări, după criterii de ordonare numerică, alfabetică, alfanumerică sau de timp; cuplarea a două sau mai multe loturi de înregistrări într-unul singur; transmiterea datelor de la un punct la altul; transcrierea datelor dintr-o formă în alta, astfel încât să se efectueze trecerea de la scrierea de mână la cea tipizată sau de la documentele scrise la mediile specifice. Faza de prelucrare a datelor, poate să includă activităţi, cum sunt: calculaţiile cuprind unele forme de tratare matematică a datelor; compararea supune unei examinări simultane două sau mai multe tipuri de date între care există o legătură logică (ex. soldul final şi cel final); sintetizarea este o activitate importantă prin care se comasează informaţiile; filtrarea este o altă operaţiune prin care se extrag datele ce vor fi supuse prelucrărilor următoare; restaurarea, prin care sunt aduse datele din memorie într-o formă accesibilă omului, pentru prelucrarea umană în continuare, sau într-o formă prelucrabilă tot pe calculator. În faza de întreţinere a fişierelor există mai multe activităţi, dintre care amintim: memorarea (stocarea) datelor în vederea utilizării lor viitoare; actualizarea datelor memorate astfel încât să surprindă cele mai recente evenimente; indexarea datelor pentru a înlesni o uşoară regăsire a lor; 18

16 protecţia datelor memorate, care cuprinde o mare varietate de proceduri şi tehnici pentru prevenirea distrugerii lor sau a accesului neautorizat. Ultima fază a ciclului de prelucrare a datelor este obţinerea informaţiilor de ieşire. Informaţiile de ieşire pot fi regăsite în una din următoarele trei forme: documente, rapoarte, răspunsuri la întrebări. De cele mai multe ori, datele nu parcurg toate activităţile, iar unele dintre ele pot să nu treacă prin toate cele cinci faze. Fazele ciclului prelucrării datelor sunt ilustrate în figura 1.4. Culegerea datelor Pregătirea datelor Prelucrarea datelor Informaţii de ieşire Întreţinere fişiere Fig. 1.4 Ciclul prelucrării datelor Sisteme informatice de gestiune Sistemele informatice de gestiune sunt sisteme integrate care crează şi actualizează o bază de date unică din documentele primare, care va fi ulterior prelucrată pentru obţinerea situaţiilor specifice fiecărui utilizator. Sistemul informatic de gestiune implică următoarele patru componente interdependente [4]: domeniile de gestiune, datele, modelele, regulile de gestiune. 19

17 Domeniile de gestiune corespund activităţilor desfăşurate în cadrul firmei: activitatea de personal, activitatea de producţie, activitatea comercială, activitatea financiar-contabilă, activitatea de cercetare-dezvoltare. Datele reprezintă materia primă ce urmează a fi prelucrată în cadrul sistemului informatic pentru obţinerea informaţiilor necesare luării deciziilor la toate nivelurile manageriale:operaţional, tactic, strategic. Modelele de gestiune grupează procedurile specifice unui domeniu, iar regulile de gestiune definesc prelucrările ce se efectuează asupra datelor şi modul de utilizare a informaţiilor conform obiectivelor sistemului. Sistemul informatic de gestiune reuneşte subsisteme informatice specializate pe domenii între care se manifestă interacţiuni specifice. Fiecare subsistem definit grupează procese informaţionale omogene, specifice unui anumit domeniu. La nivelul fiecărui subsistem vor fi definite aplicaţii distincte corespunzătoare acestor activităţi. La rândul lor aplicaţiile sunt formate din proceduri descompunându-se în module reprezentând secvenţe de cod prin care se realizează o funcţie independentă din cadrul procedurii. Exemplu. O procedură pentru operaţia de actualizare se va descompune în următoarele module: 1. modulul coordonator al funcţiei de actualizare; 2. modulul pentru realizarea funcţiei de adăugare de înregistrări; 3. modulul pentru funcţia de ştergere înregistrări; 4. modulul pentru funcţia de modificare a înregistrărilor din baza de date. 20

18 În figura 1.5. este reprezentată schema de principiu pentru sistemul integrat al contabilităţii incluzând contabilitatea de gestiune şi contabilitatea financiară. Documente: Situaţia Comandă, Consultare 1 costurilor pe Creare Facturi, comenzi Actualizare ordin de plată, bon de Balanţa de consum, BD verificare chitanţe Consultare 2 Registrul jurnal fiscale, Cartea mare NIR,.. Fig.1.5. Sistem informatic de gestiune integrat al contabilităţii (adaptare după [4]) 1.2. Metodologii de realizare a sistemelor informatice Realizarea sistemelor informatice reprezintă o acţiune complexă, care îmbină un număr mare de activităţi: analiză, proiectare, implementare, exploatare [2]. În plus, reclamă resurse umane, materiale şi financiare însemnate, pe o perioadă considerabilă de timp. Folosirea eficientă a acestor resurse, în scopul obţinerii unui sistem informatic performant a impus ordonarea acestui proces complex, într-o succesiune bine stabilită de etape şi subetape şi utilizarea unor metode şi tehnici adecvate. Aceste observaţii au condus la conturarea unor metodologii de realizare a sistemelor informatice. Între diversele etape de realizare a sistemelor informatice există o legătură indestructibilă, legătură reflectată şi de faptul că în mod logic şi practic calitatea realizării unor activităţi din etapele şi fazele precedente influenţează în mod decisiv calitatea activităţilor din etapa care urmează Conţinutul metodologiilor de realizare a sistemelor informatice Metodologiile de realizare a sistemelor informatice cuprind [2]: modalitatea de abordare a sistemelor, pentru elucidarea raportului dintre variaţiile sistemului şi dinamismul său; regulile de formalizare a datelor şi proceselor de prelucrare; 21

19 instrumentele pentru concepţia, realizarea şi elaborarea documentaţiei; modalitatea de derulare a proiectului şi acţiunile specifice fiecărei etape (ciclul de viată); definirea modului de lucru, rolului analiştilor şi proiectanţilor şi a raportului dintre ei; modalităţile de administrare a proiectului (planificare, programare, urmărire). Totodată, metodologiile au rolul de a indica modul de desfăşurare a acestui proces, stabilind [2]: componentele procesului de realizare a sistemului informatic (etape, subetape, activităţi, operaţii) şi conţinutul lor; fluxul parcurgerii (executării) componentelor; metodele, tehnicile, procedeele, instrumentele, normele si standardele utilizate. În funcţie de modul de abordare şi domeniul de aplicabilitate, metodologiile utilizate sunt: metodologii din domeniul gestiunii: AXIAL (firma IBM), MERISE (Ministerul industriei-franta), IE (James Martin), SSADM (Marea Britanie); metodologii orientate obiect: OMT (General Electric -SUA), OOD (Michael Jackson); metodologii pentru conducerea proiectelor de sisteme informatice: SDM / S, METHOD/ 1 Arthur Andersen, NAVIGATOR (Ernst & Young - James Martin) Metode şi tehnici de realizare a sistemelor informatice La realizarea sistemelor informatice se utilizează : metode, tehnici, instrumente, procedee de lucru [2]. Metodele utilizate în proiectarea sistemelor informatice reprezintă modul unitar sau maniera comună în care analiştii de sisteme, programatorii şi alte categorii de persoane implicate, realizează procesul de analiză a sistemului informaţional-decizional 22

20 existent, proiectarea şi introducerea sistemului informatic. Deci, metoda are un caracter general, în cadrul ei aplicându-se anumite tehnici de lucru. Tehnicile de lucru utilizate în proiectarea sistemelor informatice reprezintă felul în care se acţionează eficient şi rapid, în cadrul unei metode, pentru soluţionarea diferitelor probleme ce apar în procesul de proiectare. Prin aceste tehnici se îmbină armonios cunoştinţele despre metode cu măiestria personală a celor chemaţi să aplice metodele si să utilizeze instrumentele adecvate [2]. Utilizarea acestor metode, tehnici, instrumente, procedee de lucru în proiectarea sistemelor informatice se face în conformitate cu o serie de principii şi în limita unor metodologii de lucru care se adoptă în funcţie de situaţia reală la care se referă. În abordările incipiente se lucra cu probleme izolate şi ulterior s-a efectuat trecerea la abordarea sistemică (modulară), odată cu abordarea funcţională sau, mai bine zis, cu analiza şi descompunerea funcţională (în fiecare modul există câte o funcţie) şi ulterior abordarea orientată-obiect [2]. Pe parcurs s-au impus două strategii de abordare şi anume: strategia top down (de sus în jos); strategia bottom up evolutivă (de jos în sus). În strategia top down abordarea generală este divizată în unităţi componente prin rafinări repetate, metoda de proiectare putând fi descrisă sub forma unei diagrame ierarhice cu module de control pe nivele superioare şi cu module detaliate pe nivelele inferioare. Structura organizatorică a unei unităţi economico-sociale numită organigrama unităţii poate fi reprezentată printr-o astfel de diagramă ierarhică. Pentru unităţi economice productive în organigramă se disting următoarele patru nivele de reprezentare [10]: nivelul conducerii strategice, reprezentat de directorul general şi consiliul de administraţie; nivelul conducerii tactice (directori pe funcţiuni); nivelul compartimentelor funcţionale (servicii şi posturi de lucru) şi de proiectare, cercetare (laboratoare) care asigură conducerea operativă a sistemului prin şefii lor; 23

21 nivelul compartimentelor de producţie (secţii, ateliere) care realizează funcţia de producţie a sistemului economic. În strategia bottom up evolutivă, se porneşte de la o tratare minimală care se extinde treptat pe măsura înaintării în realizarea sistemului. În practică, de cele mai multe ori se utilizează o combinare a celor două strategii. Metodele de abordare a sistemelor informatice ar putea fi grupate prin prisma celor mai mulţi autori astfel [1]: metode orientate spre funcţii, numite şi metode ale descompunerii funcţionale; metode orientate spre fluxuri date, deci metode orientate spre procese, deoarece diagramele fluxurilor de date se întrebuinţează pentru descrierea proceselor; metode orientate spre informaţie sau date, orientate-informaţii, apărute ca urmare a popularizării puternice a ingineriei informaţiei a lui JAMES MARTIN, dar şi a diagramelor entitate-relaţie ale lui CHEN [3]; metode orientate-obiect. Caracteristici esenţiale ale principalelor metode Informaţia este văzută de DeMarco în 1982, ca fiind posibil de abordat prin trei perspective specifice sistemelor informaţionale sau prin trei dimensiuni: date, funcţii, comportament [1]. Datele sunt reprezentate sub formă de atribute (având în vedere structura lor), înseamnă ceea ce este stocat şi reflectă structura statică a sistemului. Funcţiile scot în evidenţă în mod limitat ceea ce face sistemul. El poate fi văzut şi ca un proces, întrucât elementele sistemului despre care se păstrează datele de rigoare sunt supuse unor transformării funcţionale, prin intermediul proceselor. Comportamentul este invocat pentru a reda o altă modalitate de percepţie a sistemului, influenţa evenimentele şi proprietăţilor sistemului, şi sugerează dinamica lui. Metoda descompunerii funcţionale (orientate funcţii) Dintre autorii remarcabili care au abordat descompunerea funcţională îi enumerăm pe câţiva cum ar fi DeMarco, Yourdon şi Constantine, Jackson, Page-Jones, Warnier-Orr, Dahl, Marco&Gowan. Descompunerea funcţională este cea care anunţă apariţia 24

22 proiectării structurate şi analizei structurate. Fiecare funcţie este descompusă în subfuncţii, până se obţin structuri uşor de transpus în instrucţiunile limbajelor de programare. Metodele fluxurilor de date (orientate-proces) Prin această metodă analiştii efectuează reprezentarea lumii reale prin simboluri care reprezintă fluxul datelor, transformările datelor, stocarea datelor, entităţi externe, etc. Metoda orientată spre procese are încă un mare grad de asemănare cu descompunerea funcţională. Metode orientate spre informaţii (orientate-date) Două realizări importante în domeniu au dat tonul unei orientări în abordarea sistemelor: modelarea datelor cu ajutorul diagramelor entitate-relaţie, de către Peter P. Chen (1976) şi ingineria informaţiei, în viziunea lui James Martin. Metoda orientată-obiect Metodele OO constituie o categorie particulară a metodelor de dezvoltare software, care privesc construirea sistemelor pentru care clasa reprezintă unitatea arhitecturală fundamentală. Clasa este o grupare logică a obiectelor care au aceeaşi structură şi un comportament similar. O clasă poate fi divizată în subclase cu proprietatea că subclasele moştenesc proprietăţile clasei şi în plus pot avea proprietăţi suplimentare. Un sistem informatic este gândit ca un ansamblu de obiecte autonome astfel încât datele şi prelucrările (metodele) sunt definite în cadrul aceleiaşi structuri şi anume obiectul. 25

23 Teste rezolvate 1. Care definiţie este corectă: a) Un sistem reprezintă un ansamblu de elemente (componente) interdependente, între care se stabileşte o interacţiune dinamică, pe baza unor reguli prestabilite, cu scopul atingerii unui anumit obiectiv; b) Un sistem este un ansamblu structurat de elemente intercorelate funcţional pentru automatizarea procesului de obţinere a informaţiilor şi pentru fundamentarea deciziilor.. Răspuns: a,b 2. Sistemul informaţional cuprinde: a) Ansamblul informaţiilor interne şi externe, formale sau informale utilizate în cadrul firmei precum şi datele care au stat la baza obţinerii lor; b) Procedurile şi tehnicile de obţinere(pe baza datelor primare) şi de difuzare a informaţiilor; c) Platforma necesară prelucrării şi disipării informaţiilor; d) Personalul specializat în culegerea, transmiterea, stocarea şi prelucrarea datelor. Răspuns: a,b,c,d 3. Un sistem informatic este: a) un sistem destinat conducerii unei organizaţii, b) un sistem utilizator-calculator integrat, care furnizează informaţii pentru a sprijini activităţile de la nivel operaţional şi activităţile de management într-o organizaţie, utilizând echipamente hardware şi produse software, proceduri manuale, o bază de date şi modele matematice pentru analiză, planificare, control şi luarea deciziilor, c) un ansamblu structurat de elemente intercorelate funcţional pentru automatizarea procesului de obţinere a informaţiilor şi pentru fundamentarea deciziilor. Răspuns: b,c 4. Identificaţi afirmaţia falsă: a) Sistemul informaţional este subordonat sistemului de conducere. 26

24 b) Sistemul informaţional face legătura între sistemul condus şi sistemul de conducere. c) Sistemul informatic este inclus în sistemul informaţional. d) Sistemul condus este subordonat sistemului informaţional. Răspuns: d 5. Sunt componente principale ale unui sistem informatic: a) Baza informaţională; b) Manager general; c) Baza tehnică; d) Baza ştiinţifică metodologică; e) Sistemul de programe. Răspuns: a,c,d,e 6. Obiectivul principal urmărit prin introducerea unui sistem informatic îl constituie: a) asigurarea conducerii cu informaţii reale şi în timp util necesare fundamentării şi elaborării operative a deciziilor; b) asigurarea funcţionării normale si optime a activităţilor; c) creşterea productivităţii muncii; d) creşterea profitului; e) îmbunătăţirea imaginii unităţii economice. Răspuns: a 7. După domeniul de utilizare, sistemele informatice se clasifică în: a) Sisteme informatice pentru conducerea activităţilor economico-sociale; b) Sisteme informatice pentru conducerea proceselor tehnice; c) Sisteme informatice şi expert; d) Sisteme informatice pentru activităţi speciale. Răspuns: a,b,d 8. După modul de organizare a datelor, Sistemele informatice economice pot fi împărţite în: a) sisteme imagine; 27

25 b) sisteme bazate pe tehnica bazelor de date (ierarhice, reţea, relaţionale, orienatateobiect); c) sisteme bazate pe algoritmi fundamentali; d) sisteme bazate pe fişiere. Răspuns: b,d 9. Ciclul prelucrării datelor pentru sistemul informatic cuprinde următoarele faze: a) culegerea datelor; b) pregătirea datelor; c) prelucrarea datelor; d) ştergerea datelor. Răspuns: a,b,c 10. În faza de întreţinere a fişierelor există mai multe activităţi, dintre care amintim: a) memorarea(stocarea) datelor în vederea utilizării lor viitoare; b) actualizarea datelor memorate astfel încât să surprindă cele mai recente evenimente; c) crearea datelor; d) indexarea datelor pentru a înlesni o uşoară regăsire a lor; e) protecţia datelor memorate, care cuprinde o mare varietate de proceduri şi tehnici pentru prevenirea distrugerii lor sau a accesului neautorizat. Răspuns: a,b,d,e 11. Metodologiile de realizare a sistemelor informatice cuprind: a) reguli de formalizare a datelor; b) instrumente pentru concepţia, realizarea şi elaborarea documentaţiei; c) modalităţile de administrare a proiectului; d) instrucţiuni pentru luarea deciziilor; e) modalitatea de abordare a sistemelor. Răspuns: a,b,c,e 12. Reprezintă modul unitar sau maniera comună în care analiştii de sisteme, programatorii şi alte categorii de persoane implicate realizează procesul de analiză a 28

26 sistemului informaţional-decizional existent, proiectarea şi introducerea sistemului informatic: a) metodele utilizate în proiectarea sistemelor informatice; b) procedurile utilizate în proiectarea sistemelor informatice; c) tehnicile de lucru utilizate în proiectarea sistemelor informatice; d) instrumentele utilizate în proiectarea sistemelor informatice. Răspuns: a 13. Care din afirmaţiile următoare sunt corecte: a) Metoda top-down are ca obiectiv principal realizarea modularizării sistemului de sus în jos. b) Metoda top-down constă în agregarea modulelor de jos în sus. c) Metoda top-down nu are la bază principiul abordării sistemice. Răspuns: a 14. Nu sunt faze ale ciclului de viaţă al dezvoltării sistemelor: a) microanaliza; b) analiza; c) colectarea; d) proiectarea logică; e) proiectarea fizică; f) implementarea; g) întreţinerea. Răspuns: c Întrebări 1. Enumeraţi principalele activităţi din cadrul unei intreprinderi în vederea identificării entităţilor bazei informaţionale. 2. Definiţi tipurile de reţele de calculatoare după aria de întindere geografică. 3. Definiţi tipurile de reţele de calculatoare după accesibilitate. 29

27 4. Prezentaţi tipurile de echipamente care pot fi utilizate în cadrul unui sistem informatic. 5. Enumeraţi produsele software de bază care pot fi utilizate pentru realizarea unui sistem informatic. 6. Definiţi ciclul de viaţă a unui sistem informatic. 7. Enumeraţi etapele ciclului de viaţă a unui sistem informatic în modelul cascadă. 8. Enumeraţi metodologiile utilizate în funcţie de modul de abordare şi domeniul de aplicabilitate 9. Enumeraţi cele 4 nivele care pot fi identificate în organigrama unei unităţi economice Productive. 30

28 Capitolul 2. Iniţierea şi planificarea realizării unui sistem informatic 2.1. Identificarea, selecţia, iniţierea şi planificarea proiectelor Identificarea şi selecţia proiectelor de dezvoltare a sistemelor informatice reprezintă prima etapă din ciclul de viaţă a dezvoltării sistemelor care, împreună cu iniţierea şi planificarea proiectelor, constituie microanaliza, componentă preluată din managementul proiectelor. Evidenţierea acestor activităţi în cadrul modelului cascadă de derulare a fazelor sau etapelor ciclului de viaţă a sistemului este reprezentată în figura 4.1 [1]. A. identificarea şi selectarea proiectului B. iniţierea şi planificarea proiectului C. analiza microanaliza Fazele ciclului de viaţă al dezvoltării sistemului D. proiectarea logică E. proiectarea fizică F. implementarea G. întreţinerea Figura 2.1 Ciclul de viaţă al dezvoltării sistemelor [1] Fiecare etapă sau fază de realizare a unui sistem informatic se descompune în activităţi. Astfel pentru identificarea şi selecţia proiectelor se parcurg activităţile: - identificarea potenţialelor proiecte de dezvoltare; - clasificarea şi ierarhizarea lor; - selecţia proiectului. 31

29 Identificarea potenţialelor proiecte de dezvoltare Problema esenţială a activităţii de identificare a potenţialelor proiecte de dezvoltare a sistemului constă în nominalizarea celor ce pot fi abilitaţi să facă propuneri pertinente. Aceştia pot fi: top-managerii, comitetul de iniţiativă, departamentul utilizatorilor, grupul de dezvoltare. Caracteristicile esenţiale ale variantelor de proiecte propuse în cele patru situaţii sunt prezentate tabelul 2.1. Tabel 2.1-variante de proiecte [1] Propuneri De sus în jos De jos în sus Metoda de selecţie a proiectului Top-managerii Comitetul de iniţiativă Departamentul utilizatorilor Grupul de dezvoltare Caracteristicile proiectului orientare puternică spre strategie; cele mai mari dimensiuni ale proiectului; cele mai de durată proiecte. orientare mixtă (a diferiţilor reprezentanţi); vizează schimbările organizaţionale cele mai mari; analiză formală a costurilor şi avantajelor proiectelor; proiecte mai mari şi mai riscante. limitat, neorientat strategic; realizare mai rapidă; câţiva utilizatori reprezintă niveluri ale conducerii, precum şi funcţiile întreprinderii. integrare în sistemul existent; puţine întârzieri în realizarea proiectului; mai puţin interesat de analizele cost avantaje. Selecţia proiectelor de dezvoltare a sistemelor informaţionale Datorită efectelor diferite şi a amplitudinii lor, se recomandă evidenţierea distinctă a proiectelor pe termen lung şi a celor pe termen scurt. Dintre ele se selectează cele ce ating obiectivele organizaţiei. De asemenea, se va urmări modul în care proiectele se aliniază dinamicii unităţii. Iniţierea şi planificarea proiectelor Pentru realizarea acestei faze este nevoie de comunicarea efectivă dintre părţile implicate( analişti, clienţi - manageri, utilizator). 32

30 Iniţierea proiectului Din momentul selecţiei lui, proiectul trece în faza de iniţiere, ceea ce presupune desfăşurarea unei activităţi laborioase, prestată de un responsabil, cunoscut în practică sub numele de manager de proiect, care răspunde de [1]: - Elaborarea unor studii de fezabilitate generală; - Elaborarea planurilor detaliate ale proiectelor; - Găsirea celor mai buni membri ai echipei proiectului. Managerul de proiect trebuie să dea dovadă de multe calităţi pentru a putea jongla cu elemente cum sunt: - Schimbările tehnologice; - Ciclul de viaţă al sistemelor; - Contractori şi furnizori; - Managementul resurselor umane; - Metodologie şi instrumente de lucru diferite; - Restricţii de timp şi resurse; - Documentare şi comunicare; - Aşteptările managerilor şi clienţilor. Activităţile efectuate în faza iniţierii proiectului sunt: 1. stabilirea echipei de iniţiere a proiectului; 2. stabilirea bunelor relaţii cu beneficiarii; 3. stabilirea planului iniţierii proiectului; 4. stabilirea procedurilor manageriale; 5. stabilirea cadrului de desfăşurare a proiectului. Planificarea proiectului Planificarea proiectului va cuprinde o evaluare a cerinţelor informaţionale ale sistemului la nivelul întregii organizaţii. Planificarea proiectului este procesul prin care are loc definirea clară a activităţilor şi a eforturilor necesare înfăptuirii lor în cadrul fiecărui proiect. 33

31 Tipurile activităţilor executate în cadrul planificării proiectului cuprind [1]: 1. Descrierea ariei de întindere, a variantelor şi fezabilităţii proiectului; 2. Descompunerea proiectului în activităţi uşor executabile şi controlabile; 3. Estimarea resurselor şi crearea unui plan al resurselor; 4. Realizarea unei prime planificări calendaristice; 5. Realizarea unui plan al comunicărilor; 6. Determinarea standardelor şi procedurilor proiectului; 7. Identificarea şi evaluarea riscului; 8. Crearea unui buget preliminar; 9. Întocmirea rapoartelor de activitate; 10. Definitivarea planului de bază al proiectului Studii de fezabilitate Elaborarea unui sistem informatic poate costa milioane de dolari şi se poate realiza pe parcursul a trei până la şase ani pentru a fi complet. Din aceste motive, este normal ca factorii de conducere să demareze proiectarea unui nou sistem după ce se efectuează studii de fezabilitate. Un studiu de fezabilitate are rolul de a asigura informaţiile obiective necesare pentru a cunoaşte dacă un proiect poate fi demarat sau nu, sau dacă un proiect deja început mai poate fi continuat. Proporţiile şi durata studiilor de fezabilitate variază, în funcţie de mărimea şi natura sistemului implementat. În cazul sistemelor bazate pe calculatoare mari, studiul are cu totul alte dimensiuni faţă de varianta utilizării microcalculatoarelor [1]. Fezabilitatea proiectului poate fi studiată în orice fază a elaborării lui, dar studiile, de regulă, se efectuează în momente certe. Când este propus un proiect, se efectuează un studiu preliminar de fezabilitate pentru a se stabili dacă proiectul atinge obiectivele propuse de unitate. Analiza, în prima ei fază, poate fi oricât de subiectivă, întrucât proiectul nu este reprezentat cu lux de amănunte. Însă, îndată ce se obţine o situaţie mai clară despre sistem, despre natura problemei de rezolvat, precum şi despre doleanţele 34

32 utilizatorilor, măsurarea preliminară a fezabilităţii poate fi determinată odată cu faza de analiză a sistemului. Când proiectanţii oferă două sau trei variante de elaborare a sistemului, numai studiile de fezabilitate determina varianta optimă. După ce a avut loc proiectarea primară a sistemului, pot fi determinate în detaliu elementele de cost ale proiectării, implementării şi exploatării. Este ultima posibilitate de a renunţa la sistem, înaintea implementării lui. Pe parcurs, odată cu progresul înregistrat în dezvoltarea sistemului informatic, se obţin informaţii din ce în ce mai certe, oferindu-se posibilitatea unor analize de fezabilitate mult mai concludente, ceea ce atrage studierea fezabilităţii în diverse faze ale ciclului de viaţă al sistemelor. De fiecare dată, studiile de fezabilitate trebuie să aibă la bază o foarte bună documentaţie. Aceasta va conţine [1]: - Definirea problemei (o scurtă descriere a proiectului şi explicarea a ceea ce-şi propune el să realizeze); - Descrierea cerinţelor sistemului; - Descrierea soluţiilor sistemului propus; - Explicaţia critică a motivării studiului întreprins; - Cuantificarea tuturor costurilor materiale şi beneficiilor aferente; - O listă a costurilor şi beneficiilor necuantificabile Tehnici de reprezentare a planurilor şi programarea calendaristică Managerul proiectului dispune de o mare varietate de tehnici pentru reprezentarea şi descrierea planurilor proiectelor. Documentaţia planificării poate fi alcătuită din: - rapoarte grafice - cele mai folosite (fig. 2.2 ) - rapoarte sub formă de text. O diagrama Gantt este o modalitate de reprezentare grafică a proiectului. Cu ajutorul barelor orizontale sunt prezentate activităţile planificate. Lungimea barelor este proporţională cu timpul alocat activităţilor reprezentate. Se pot folosi diferite culori, umbre sau forme pentru a scoate în relief anumite activităţi. Ceea ce s-a planificat şi realizat, de asemenea, pot fi evidenţiate prin bare paralele de culori, forme sau umbre 35

33 diferite. Diagramele Gantt nu indică ordinea activităţilor (precedenţa lor), ci indică data începerii şi pe cea a finalizării. Se recomandă pentru descrierea proiectelor simple sau a unor componente ale proiectelor mari, sau a activităţilor prestate doar de o singură persoană, precum şi pentru monitorizarea modului în care se efectuează activităţile în comparaţie cu cele planificate (ca dată). Evidenţa promovării vânzărilor (EPV) Nr. Crt. Nume activitate Aprilie 2005 Mai 2005 Iunie 2005 Iulie 2005 August 2005 Septembrie Colectarea cerinţelor 2. Proiectare ecrane 3. Proiectare rapoarte 4. Proiectare baze de date 5. Documentaţie utilizator 6. Programare 7. Testare 8. Instalare 9. Şedinţa de analiză Proiect: EPV Data: Analist: Critic: În lucru: Sinteză: Necritic: Punct de reper: Derulat: Figura 2.2. Diagrama Gantt pentru descrierea planului proiectului [1] Teste rezolvate 1. Propunerile pentru identificarea proiectelor de dezvoltare sunt făcute de: a) top-manageri; b) personalul auxiliar; c) muncitori; d) departamentul utilizatorilor. Răspuns: a, d 36

34 2. Selecţia proiectelor de dezvoltare a sistemelor informaţionale, urmăreşte: a) atingerea obiectivelor organizaţiei; b) bunul mers a informaţiei; c) creşterea duratei de implementare. Răspuns: a 3. Care nu sunt activităţile efectuate în faza iniţierii proiectului: a) stabilirea echipei de iniţiere a proiectului; b) stabilirea bunelor relaţii cu beneficiarii; c) stabilirea planului iniţierii proiectului; d) stabilirea procedurilor manageriale; e) stabilirea cerinţelor sistemului. Răspuns: e 4. Tipurile activităţilor executate în cadrul planificării proiectului cuprind: a) Descrierea ariei de întindere, a variantelor şi fezabilităţii proiectului; b) Descompunerea proiectului în activităţi uşor executabile şi controlabile; c) Crearea bazei de date; d) Crearea unui buget preliminar; e) Implementarea proiectului. Răspuns: a, b, d 5. Următoarele afirmaţii sunt corecte: a) Un studiu de fezabilitate are rolul de a asigura informaţiile obiective necesare pentru a cunoaşte dacă un proiect poate fi demarat sau nu, sau dacă un proiect deja început mai poate fi continuat; b) Studiul de fezabilitate face parte din etapa de întreţinere a sistemelor; c) Diagrama Gantt este o modalitate de reprezentare grafică a proiectului. Răspuns: a, c 6. Studiile de fezabilitate trebuie să conţină: a) Definirea problemei (o scurtă descriere a proiectului şi explicarea a ceea ce-şi propune el să realizeze); 37

35 b) Descrierea cerinţelor sistemului; c) Explicaţia critică a motivării studiului întreprins; d) Cuantificarea tuturor costurilor materiale şi beneficiilor aferente. Răspuns: a, b, c, d 7. Diagramele Gantt se utilizează pentru: a) reprezentarea ordinii activităţilor desfăşurate pentru realizarea proiectului; b) reprezentarea grafică a proiectului; c) descrierea proiectelor simple sau a unor componente ale proiectelor mari; d) monitorizarea stadiului realizării activităţilor planificate. Răspuns: b, c, d 38

36 Capitolul 3 Analiza sistemului existent şi definirea cerinţelor noului sistem 3.1. Studiul sistemului informaţional existent Prin sistem existent se înţelege realitatea obiectivă din organizaţia pentru care urmează a se realiza sistemul informatic solicitat printr-o comandă numită cererea beneficiarului. Analiza sistemului existent şi definirea cerinţelor noului sistem este prima etapă din ciclul de viaţă al dezvoltării sistemelor informatice, etapă prin care se determină modul în care funcţionează sistemul informaţional curent şi se evaluează ceea ce ar dori utilizatorii să realizeze noul sistem. Studiul şi analiza sistemului existent are ca obiectiv principal stabilirea cerinţelor informaţionale ale conducerii în vederea realizării unui sistem informatic. Studiul sistemului existent cuprinde un grup de activităţi care urmăresc cunoaşterea performantelor tehnico-funcţionale ale sistemului informaţional, atât în ansamblul său, cât şi pentru elementele de structură ale acestuia, a cerinţelor informaţionale ale conducerii, cunoaşterea lipsurilor şi restricţiilor pe care le prezintă sistemul existent faţă de aceste cerinţe. De modul de realizare a acestor activităţi depinde întregul proces de realizare a sistemului informatic. Studiul sistemului existent constă în [2]: - definirea caracteristicilor generale ale sistemului economic; - studiul activităţilor de bază desfăşurate în sistem; - studiul sistemului de conducere; - studiul sistemului informaţional; - identificarea metodelor şi mijloacelor tehnice. Definirea caracteristicilor generale ale sistemului economic implică : - cunoaşterea profilului, obiectivelor agentului economic; - cunoaşterea locului în sfera serviciilor si sfera producţiei; - cunoaşterea relaţiilor de cooperare cu alţi agenţi economici; 39

37 - cunoaşterea specificului activităţii de bază ( producţie, servicii); - cunoaşterea nivelului tehnic; - cunoaşterea principalilor indicatori economici şi evoluţia lor; - dezvoltarea, modernizarea etc. Studiul activităţilor desfăşurate în sistemul economic, modul de realizare a funcţiunilor unităţii economice se face prin: 1. Pe baza statutului de funcţionare a societăţii se studiază: - activităţile şi sarcinile din cadrul acestor funcţiuni; - atribuţiile ce revin compartimentelor; - modul de realizare a activităţilor funcţionale din cadrul unităţii economice. 2. În cazul activităţii de producţie se prezintă: - fluxul de producţie, amplasarea locurilor de muncă, depozitelor etc.; - tipurile de produse, structura lor, ciclurile de realizare; - modul de organizare a producţiei, stocarea producţiei, transporturile interne, controlul de calitate; - resursele existente: - capacităţi; - asigurarea tehnică / proiectarea de produse noi; - norme tehnice; - asigurarea cu materiale necesare; - sistemul existent de programare a producţiei. Studiul sistemului de conducere se referă la: - identificarea caracteristicilor sistemului de conducere existent; - sistemul de indicatori cantitativi şi valorici; - organizarea conducerii; - caracteristicile rezultate din statutul de funcţionare a societăţii, tipuri de decizii, modul de lucru a deciziilor. Studiul sistemului informaţional presupune: 40

38 - elaborarea schemei fluxului informaţional global (cu punerea în evidenţă a principalelor activităţi şi a legăturilor statice şi dinamice dintre acestea); - estimarea cantitativă şi calitativă a informaţiilor de intrare-ieşire, modul de culegere şi prelucrare; - identificarea principalilor algoritmi, regulilor de calcul şi a punctelor si regulilor de control; - cunoaşterea principalelor restricţii ale sistemului informaţional; - situaţia raţionalizării fluxurilor şi a documentelor din unitatea economica, studii elaborate, stadiul lor de implementare; - sistemul de codificare utilizat, restricţii; - performanţele şi limitele sistemului informaţional existent. Identificarea metodelor şi mijloacelor tehnice utilizate pentru prelucrarea datelor în cadrul sistemului informaţional existent se face evidenţiind: mijloacele tehnice existente în dotarea unităţii economice ( modul de utilizare, cheltuielile de exploatare, personalul implicat, performante); existenţa unor aplicaţii proiectate şi/sau implementate Determinarea cerinţelor sistemului Determinarea cerinţelor sistemului este activitate esenţială în aflarea situaţiei existente şi a ceea ce se doreşte în viitor. Rezultatul activităţii de determinare a cerinţelor sistemului se concretizează în diferite forme ale informaţiilor colectate, cum sunt copii ale interviurilor, însemnări efectuate în timpul observării şi analizei documentelor, interpretări ale răspunsurilor la chestionare, seturi de formulare, rapoarte, descrieri ale posturilor de lucru ş.a., precum şi rezultate ale prelucrărilor efectuate de calculator, cum ar fi prototipurile [1]. Rezultatele prezentate după această activitate pot fi rezumate astfel: 1. Informaţii obţinute în urma conversaţiilor cu utilizatorii sau prin observarea activităţilor prestate de aceştia: copii sau sinteze ale interviurilor, răspunsurile la chestionare sau interpretări ale acestora, însemnări şi rezultate din observarea activităţilor, procese verbale ale şedinţelor ce au avut loc în acest scop; 41

39 2. Informaţii scrise care există în unitate: misiunea şi strategia afacerii, exemplare ale formularelor, rapoartelor şi machetelor de ecrane, manuale ale procedurilor, descrieri ale posturilor de lucru, manuale de instruire, scheme de sisteme şi documentaţia sistemului existent, rapoartele consultanţilor; 3. Informaţii obţinute cu ajutorul calculatorului: rezultate ale sesiunilor JAD, copii ale fişierelor sesiunilor grupului de sprijinire a sistemului, conţinutul depozitelor şi rapoartele existente în CASE, ecrane şi rapoarte rezultate din prototipurile sistemului, ş.a Metodele tradiţionale utilizate în analiza şi determinarea cerinţelor sistemului Metodele utilizate frecvent în analiza sistemului existent sunt: - Interviul; - Chestionarul. Interviul este o metodă foarte răspândită pentru culegerea informaţiilor din sistemul informaţional. Utilizatorii acestei metode sunt în general analiştii care nu sunt familiarizaţi cu unitatea studiată şi cu problemele ei. Prezintă avantajul că lasă foarte multă libertate creativă analistului în construirea şi desfăşurarea lui. În alegerea persoanelor de intervievat trebuie avute în vedere următoarele constatări [10]: - persoanele care ocupă poziţii medii în ierarhia structurii organizatorice furnizează informaţiile cele mai apropiate de realitate; - colectarea de informaţii corecte necesită intervievarea atât a personalului de conducere, cât şi a celui de execuţie; - în prealabil trebuie verificată competenţa subiecţilor intervievaţi; - lipsa unei atitudini critice poate să denote reţineri în exprimarea ideilor. Se vor efectua interviuri la nivelul conducerii şi interviuri la nivelul posturilor de lucru. Rezultatul interviului este consemnat în raportul de interviu care trebuie semnat de către persoanele intervievate. 42

40 Chestionarul poate fi utilizat atât de către analiştii începători, cât şi de către cei avansaţi, familiarizaţi sau nu cu problemele informaţionale-decizionale ale unităţii. Prin utilizarea lui dispare filtrul de informaţii care este analistul iar cel care furnizează informaţii are posibilitatea să se concentreze mai bine asupra răspunsurilor. Utilizând această metodă, participă un număr mare de furnizori de informaţii. Limitele chestionarului constau în faptul că este o metodă de verificare a unor cunoştinţe prealabile, fapt ce implică cunoaşterea prealabilă a domeniului. Această metodă necesită timp relativ îndelungat pentru întocmirea chestionarului precum şi de culegere şi prelucrare a răspunsurilor. Chestionarul nu are o arie largă de utilizare Metode moderne de analiză şi determinare a cerinţelor sistemului Ca efect al tendinţelor de mărire a timpului de analiză a sistemelor existente, în ultimii ani, s-a efectuat trecerea spre analiza mai puţin pronunţată a sistemelor ce urmează a se realiza. Tehnicile moderne, JAD şi prototipizarea, preiau tot mai puţine elemente din sistemele existente, ca urmare a analizei efectuate. Altele mai radicale renunţă aproape total la analiza sistemului existent, este cazul proceselor controlate prin RAD, care apelează la JAD, prototipizare şi alte instrumente de tip CASE [1]. Joint Application Design(JAD) Spre sfârşitul anilor 1970, specialiştii în realizarea de sisteme de la IBM au elaborat un nou proces de culegere a cerinţelor informaţionale ale sistemelor şi de revizuire a proiectelor sistemelor, numindu-se JAD. Ideea principală a proiectării JAD o constituie punerea laolaltă a tuturor forţelor interesate în dezvoltarea sistemelor: utilizatori-cheie, managerii şi analiştii de sistem implicaţi în analiza sistemului curent. Din acest punct de vedere JAD este similar interviului la nivel de grup. Totuşi în sesiunea JAD se urmăreşte o anumită secvenţă de derulare a activităţilor, pe baza unor roluri bine stabilite. 43

41 Prototipizarea şi determinarea cerinţelor sistemelor Prototipizarea este un proces interactiv prin care analiştii şi utilizatorii pun în discuţie o versiune rudimentară a unui sistem informaţional, care va fi într-o continuă schimbare, în funcţie de reacţia utilizatorilor. Prototipizarea renunţă la ciclul de viaţă al dezvoltării sistemelor sau la creşterea rolului său [1]. Pentru culegerea informaţiilor despre cerinţele utilizatorilor încă se apelează la interviuri, dar prin prototipizare, operaţiunea va fi mai simplă şi va solicita un timp mai scurt. Prototipul este văzut şi testat de utilizator, având posibilitatea să precizeze ce ar mai dori, dar şi să-şi genereze această formă nouă, cu ajutorul specialiştilor. Prototipizarea este facilitată de câteva limbaje sau produse program, inclusiv instrumentele de tip CASE. Prototipizarea este foarte utilă în determinarea cerinţelor sistemului atunci când [1]: - cerinţele utilizatorului nu sunt prea clar formulate sau bine înţelese; - unul sau mai mulţi utilizatori sau susţinători sunt implicaţi în sistem; - se utilizează anumite mijloace de lucru (formulare şi rapoarte predefinite). Prototipizarea generează şi deficienţe, cum ar fi: - tendinţa de evitare a unui cadru formal de elaborare a documentaţiei privind cerinţele sistemului, ceea ce va îngreuna în viitor orice control; - fiind conceput de un număr mic de utilizatori va fi probabil respins de viitorii utilizatori; - fiind conceput izolat este puţin probabil ca el să fie integrat în sistemul existent; - nerespectându-se etapele ciclului de viaţă al dezvoltării sistemelor pot fi omise aspecte esenţiale, cum ar fi securitatea, controlul datelor introduse şi standardizarea la nivel de sistem. Paşii prototipizării sunt [1]: - Identificarea cerinţelor principale ale sistemului; - Realizarea prototipului iniţial; - Proces iterativ de adaptare a sistemului la cerinţele utilizatorului; 44

42 - Folosirea sistemului aprobat de utilizatori. După determinarea cerinţelor sistemului urmează structurarea acestora prin utilizarea unor instrumente specifice de modelare logică Structurarea cerinţelor sistemului - modelarea logică a datelor şi prelucrărilor Indiferent de metodologiile folosite în realizarea unui sistem/aplicaţie, toate apelează la operaţiunea de modelare logică a datelor şi prelucrărilor sub formă de diagrame, diferenţele constând doar în folosirea mai pronunţată a diagramelor pentru descrierea sistemului, încadrându-le în diagrame de context, diagrame ale fluxurilor de date fizice şi diagrame ale fluxului de date logice. Altele apelează la combinaţii de diagrame, tabele şi forme descriptive [1]. Diagrama de context scoate în evidenţă aria de întindere a sistemului analizat, prin specificarea elementelor din interiorul organizaţiei şi a celor externe, sub denumirea de entităţi externe sistemului analizat Diagramele fluxurilor de date (DFD) Diagrama fluxului de date ale nivelului logic curent, independentă de tehnologie, reliefează funcţiile de prelucrare a datelor executate de către sistemul informaţional curent. Diagrama de flux de date ale sistemului logic nou va prezenta circuitul datelor, structura lor şi cerinţele funcţionale ale noului sistem. Descrieri ale obiectelor DFD se regăsesc în aşa-zisele dicţionare ale proiectelor sau depozitele CASE (repository) [1]. Diagramele fluxului de date DFD au ca obiectiv urmărirea modului de transfer al datelor între procesele de prelucrare a lor, astfel de diagrame se mai numesc şi modele ale proceselor de prelucrare, iar operaţiunea se numeşte modelarea proceselor. DFD reprezintă doar una din tehnicile de analiză structurată. 45

43 Tehnica de redare a proceselor de prelucrare prin intermediul diagramelor fluxurilor de date a căpătat noi accepţiuni prin încorporarea ei în instrumentele de analiză şi proiectare cu ajutorul calculatorului, adică în instrumente CASE. Tehnica SSADM (Structured Systems Analysis and Design Methodology) pentru construirea DFD În analiza sistemelor se folosesc frecvent reprezentările grafice, de exemplu diagramele. În continuare vom folosi tehnica reprezentării grafice a fluxului informaţional. Proiectarea fluxului informaţional reprezintă circulaţia informaţiei în sistem, transformările suferite, stocarea informaţiei precum şi scurgerile de informaţie în afara sistemului. Scopul diagramelor de date DFD pentru o anumită componentă organizatorică sau funcţională la care se referă (secţie, birou, compartiment, întreaga unitate, o anumită activitate vânzări, cumpărări, încasări, plăţi, ş.a) este de a scoate în relief, într-o manieră cât mai sugestivă, următoarele aspecte [1]: - sursa datelor de prelucrare; - operaţiunile de prelucrare prin care trec datele; - destinaţia datelor prelucrate; - legătura existentă între prelucrări şi activitatea de stocare a datelor. Întocmirea diagramelor de flux de date (DFD) DFD este o reprezentare grafică a transformării datelor de intrare în date de ieşire folosind un set de simboluri de reprezentare şi un set de reguli de completare şi validare. Simboluri folosite în diagramele realizate cu SSADM proces (transformare): Procesele sunt etichetate cu text ce sugerează modul de transformare a datelor şi sunt identificate printr-un număr(descriere a funcţiei procesului de prelucrare, începând cu un verb, urmat de o descriere a obiectului funcţiei de prelucrare). În DFD fizică pentru sistemul existent, se va preciza şi locaţia (compartiment / persoană) procesului. 46

44 flux de date: este constituit din datele transmise între două procese. Fluxul de date este etichetat printr-un substantiv ce sugerează informaţia sau pachetul de informaţii transmise. entitate externă (terminator): sursă / receptor de date. Poate fi un alt sistem (organizaţie, compartiment). stoc de date: un depozit temporar sau permanent de date. Poate fi: - manual: registre, dosare, arhivă de documente - pe suport magnetic: fişiere. Convenţii folosite în diagramele de reprezentare a fluxurilor de date DFD: - procesele şi stocurile de date sunt numerotate secvenţial, pentru a putea fi identificate. Numerele asociate proceselor nu semnifică ordinea de execuţie a acestora; - pentru a evita fluxurile de date întretăiate şi aspectul de păienjeniş al diagramei, entităţile externe şi stocurile de date pot fi duplicate. O entitate externă duplicată se reprezintă prin trasarea unei linii oblice, iar un stoc duplicat printr-o linie suplimentară verticală în partea stângă a cutiei; - pentru a face diagramele mai lizibile, entităţile externe sunt plasate, pe cât posibil, în jurul diagramei iar stocurile de date, în partea centrală a diagramei; - fluxurile de date de la - către stocurile de date sunt unidirecţionale (fie de adăugare, fie de consultare) şi nu sunt etichetate Descompunerea funcţională şi rafinarea DFD Dacă sistemul pe care-l descriem cu ajutorul DFD este complex, va fi dificil să realizăm de la început o DFD detaliată. Pentru a putea descrie în detaliu sistemele complexe, metodele structurate propun o abordare TOP-DOWN, respectiv o descompunere funcţională a sistemului, care este realizată prin rafinarea succesivă a proceselor. 47

45 Primul nivel (nivelul 0) îl constituie DIAGRAMA CONTEXTUALĂ, care defineşte graniţele între sistemul analizat si mediu. Nivelele următoare se obţin prin rafinarea proceselor complexe într-o diagramă de nivel inferior. Pentru aplicaţia DECONTĂRI au rezultat următoarele diagrame [1]: Figura 3.1. Diagrama contextuală pentru aplicaţia Decontări Figura 3.2. Diagrama fluxului de date de nivel 1 pentru aplicaţia 48

46 Figura 3.3. Diagrama fluxului de date de nivel 2 pentru aplicaţia Decontări Definirea direcţiilor de perfecţionare a actualului sistem Pe baza activităţilor de evaluare şi analiză critică se identifică neajunsurile actualului sistem şi se propun soluţii de înlăturare a acestora se formulează variante de soluţii, iar în cadrul acestora se definesc cerinţele şi restricţiile de realizare a sistemului informatic. Definirea direcţiilor de perfecţionare presupune: 1. specificarea obiectivelor şi a performantelor sistemului informatic; 2. stabilirea domeniilor de probleme şi a principalelor funcţiuni ale sistemului informatic; 3. definirea cerinţelor si restricţiilor informaţionale pe domenii de probleme şi funcţiuni care constă în: 49

47 - definirea principalelor intrări/ ieşiri; - definirea soluţiei de organizare a datelor; - definirea variantelor tehnologice de prelucrare; - definirea restricţiilor informaţionale şi de control. 4. formularea condiţiilor pentru realizarea sistemului informatic, care constă în: - specificarea termenelor şi duratelor solicitate; - precizarea priorităţilor în realizarea obiectivelor sistemului informatic; - specificarea cerinţelor speciale privind flexibilitatea, compatibilitatea cu alte sisteme, gradul de generalizare al sistemului. Pentru fiecare variantă de soluţie informatică se procedează la: - evaluarea resurselor necesare (costurile de sistem); - evaluarea efectelor economice directe si indirecte; - calculul indicatorilor de eficientă economică Modelarea sistemului curent Indiferent de tipul sistemului analizat, manual sau informatizat, acesta va fi înlocuit de un nou sistem. Oricât de ineficient, vechiul sistem trebuie să transfere celui nou o serie de elemente, cum sunt datele folosite, procedurile existente. Deci sistemul fizic actual efectuează în parte sau în întregime ceea ce-şi propune să facă noul sistem fizic, dar la alt nivel de performanţă. Necesitatea trecerii de la vechiul la noul sistem ne obligă să decidem asupra celor două elemente specificate anterior, date şi proceduri, ceea ce conduce la obligativitatea constituirii unui model logic al sistemului propus, care să conţină una sau mai multe DFD, un model de date şi logica procesului de prelucrare. O modalitate de abordare constă în prezentarea detaliată a sistemului fizic curent, după care să se realizeze construirea modelului logic curent, prin abstractizarea celui fizic existent. Se va continua cu scoaterea în relief a ceea ce trebuie neapărat schimbat din sistemul curent şi ceea ce trebuie să se realizeze în cel nou. Pornind de la modelul fizic, se derivă modelul logic în cadrul căruia se realizează: - pune în evidenţă ce face sistemul, eliminând detaliile referitoare la modul cum funcţionează sistemul în implementarea actuală; 50

48 - pune în evidenţă funcţiunile de bază ale sistemului; - permite identificarea şi eliminarea problemelor legate de redundanţa datelor şi duplicarea proceselor de prelucrare; - permite stabilirea cu o mai mare precizie a graniţelor sistemului prin eliminarea proceselor manuale care nu pot fi automatizate complet. Derivarea modelului logic al sistemului existent Construirea modelului logic presupune transformarea diagramei de flux a datelor fizice în diagrama de flux a datelor logice. Procesul de derivare a diagramei logice va începe de la ultimul nivel de descompunere alcătuit de la procesele frunză şi va continua prin agregarea proceselor către nivelurile superioare. Se parcurg următorii paşi [1]: 1. Identificarea stocurilor logice de date - se face pe modelul logic al datelor prin gruparea într-un stoc logic de date a entităţilor înrudite sau utilizate frecvent. După identificarea stocurilor logice de date se construiesc: - diagrama de corespondenţă între stocuri logice şi entităţile din modelul logic; - diagrama de corespondenţă între stocuri fizice şi stocuri logice de date. 2. Înlăturarea dependenţelor fizice şi temporale din denumirea proceselor şi a fluxurilor de date: din DFD la nivel fizic (se observă că nu există referinţe fizice şi temporale în aplicaţia decontări). 3. Derivarea proceselor logice: - scoaterea în afara graniţelor sistemului a proceselor manuale care nu pot fi automatizate (deciziile); - înlocuirea proceselor care nu realizează nici o transformare asupra fluxurilor de date cu fluxurile propriu-zise; - combinarea proceselor care realizează prelucrări asemănătoare sau multiple care se execută împreună sau în secvenţă; - înlăturarea proceselor care ţin de implementarea actuală şi a proceselor redundante. În cazul aplicaţiei prezente: 51

49 - se combină procesele Înregistrare încasări în numerar şi Înregistrare încasări prin virament deoarece realizează prelucrări asemănătoare; - se înlătură procesele redundante Înregistrare încasări în jurnal si Înregistrare plăti în jurnal. 4. Derivarea fluxurilor logice care presupune înlocuirea numelui de document numai cu fluxul de informaţii utilizate efectiv de proces. 5. Gruparea proceselor elementare şi transformarea diagramei fizice în diagramă logică, aplicând cei 5 paşi. Relaţia existentă între DFD şi modelul datelor După cum reiese din prezentările anterioare, fiecare săgeată din DFD reprezintă un flux al datelor, în sensul unui traseu pe care structurile datelor elementare sau grupate se vor deplasa în sistem. De exemplu, Facturi desfacere este o dată grupată. Când numele ei se plasează pe un flux de prelucrare trebuie să vedem şi obligativitatea ca acel flux să fie descris prin prisma structurii datelor respective, deci, trebuie prezentate rubricile documentului. Similar va fi abordat şi simbolul pentru stocare. La prima vedere, el reprezintă locul unde se realizează operaţiunea, dar foarte important este să prezentăm structura datelor păstrate. Firesc, şi în cazul fluxului de date, şi în cel al stocării lor nu trebuie uitată descrierea semnificaţiei economice. Structura datelor trebuie să fie redusă la a treia formă normalizată, iar conţinutul locurilor de stocare a datelor să fie prezentat prin reduceri la unul sau mai multe tabele relaţionale în forma a treia normalizată [1]. În cazul aplicaţiei DECONTĂRI, se obţine nivelul elementar al DFD a sistemului logic pentru Decontări cu beneficiarii reprezentată în figura 3.4. Nivelele superioare ale DFD a sistemului logic sunt identice. 52

50 Tabel 3.1 aplicaţia Decontări Sursa Destinaţia Nume flux Continutul fluxului 1.1. Înregistrare D2 FACTURI desfaceri CODCLIENT, DENCLIENT, facturi desfacere DESFACERE ADRESAC, CONTC, BANCA_C, DATAFACTD, D2 FACTURI DESFACERE 1.3. Analiza situaţie client desfaceri NRFACTD, TOTALFACTD CODCLIENT, DENCLIENT, ADRESAC, CONTC, BANCA_C, NRFACTD, TOTALFACTD Figura 3.4. Diagrama fluxului de date Modelarea logicii proceselor După ce au fost descrise procesele de conversie a datelor în informaţii, prin intermediul diagramelor fluxurilor de date DFD, deoarece ele nu reliefează şi logica internă a proceselor, oricât ar fi de detaliate, chiar şi la nivelul proceselor primare, se impune apelarea la alte tehnici pentru descrierea logicii proceselor. Procesele trebuie 53

51 astfel descrise încât să poată fi convertite în programe prin intermediul limbajelor de programare. În faza de analiză, modelarea logicii proceselor se va derula cât mai detaliat şi complet posibil, dar operaţiunea nu va respecta structura sau sintaxa unui anumit limbaj de programare: aceasta se va realiza într-o etapă ulterioară şi anume proiectarea. Modelarea logicii proceselor ca şi diagramele fluxurilor de date fac parte din etapa de analiză a sistemului. În analiza structurată, rezultatele obţinute în urma modelării proceselor sunt descrieri şi diagrame structurate care vor prezenta logica fiecărui proces, precum şi diagrame care vor evidenţia dimensiunea temporală a sistemelor, când apar procesele sau evenimentele şi modul în care aceste evenimente schimbă starea sistemului. Pe scurt se poate spune că modelarea logică a proceselor se va concretiza în următoarele elemente ale documentaţiei [1]: - reprezentarea în engleza structurată; - reprezentarea logicii proceselor prin tabele de decizie; - reprezentarea logicii proceselor prin arbori de decizie; - tabelul sau diagrama stărilor de tranziţie. Reprezentarea logicii proceselor prin engleza structurată Engleza structurată este o formă mult simplificată şi modificată a limbii engleze, folosită pentru descrierea conţinutului casetelor care marchează procesele (prelucrările) din diagrama fluxului de date. Cuvintele folosite sunt în strânsă legătură cu logica folosită în conceperea procedurilor componente ale sistemelor informatice [1]. Se folosesc verbe pentru cuvintele cheie şi substantive pentru descrierea structurii datelor. Nu există o formă standard de engleză structurată, fiecare analist ar putea apela la o formă proprie, dar scopul este de a înlesni accesul mai multor persoane la rezultatele analizei înglobate în documentaţie. Utilizarea englezei structurate pentru procesul Analiza situaţie client din decontări cu beneficiarii este reprezentată mai jos. 54

52 Analiza situaţie client WRITE CLIENTI,FACTURI_DESF, ÎNCASĂRI READ (FACTURI_DESF) cod = FACTURI_DESF.codclient; den = FACTURI_DESF.denclient; adr = FACTURI_DESF.adresac; cont = FACTURI_DESF.contc; banca = FACTURI_DESF.bancac; while (not eof (FACTURI_DESF)) { if (cod!=facturi_desf.codclient) { CLIENTI.codclient = cod; CLIENTI.denclient = den; CLIENTI.adresac = adr; CLIENTI.contc = cont; CLIENTI.banca_c = banca; CLIENTI.sold = sold; cod = FACTURI_DESF.codclient; den = FACTURI_DESF.denclient; adr = FACTURI_DESF.adresac; cont = FACTURI_DESF.contc; banca = FACTURI_DESF.bancac; } else { READ(ÎNCASĂRI); vb=0; vb1=0; while (not eof (ÎNCASĂRI) AND vb=0) { if (cod=încasări.client AND FACTURI_DESF.nrfactd=ÎNCASĂRI.nrfactd AND FACTURI_DESF.datafactd =ÎNCASĂRI.datafactd) { if (FACTURI_DESF.totalfactd!=ÎNCASĂRI.sumaincasata) { sold = sold+ FACTURI_DESF.totalfactd - ÎNCASĂRI.sumaincasata} vb1=1; } else if (vb1=1) vb=1 READ (ÎNCASĂRI) } MOVE FIRST LINE ÎNCASĂRI READ (FACTURI_DESF) 55

53 } CLOSE (FACTURI_DESF, ÎNCASĂRI, CLIENTI) 3.4. Modelarea conceptuală a datelor (diagramele entitate relaţie, DER) În cadrul modelării conceptuale a datelor se va renunţa la abordarea proceselor şi se va trece la abordarea sistemelor prin prisma datelor. La fel ca şi în cazul modelării proceselor şi modelării logicii proceselor elementele esenţiale vor fi diagramele. James Martin şi Carma McClure, atunci când reliefează importanţa tehnicilor structurate prin obiectivele ce şi le propun, consideră că o parte a acestora au legătură şi cu datele, şi anume [1]: - Să se realizeze o administrare riguroasă a datelor. Administrarea datelor se referă la structurarea corectă a datelor, la uniformitatea modalităţilor de definire şi proiectare a datelor la nivel de întreprindere şi nu a sistemului. Corect efectuate, acestea accelerează procesele de analiză şi proiectare şi permit să se utilizeze în comun componentele esenţiale ale sistemelor: resursele. - Să se efectueze o analiză sănătoasă a datelor. Analizele datelor clarifică problemele de structurare a lor şi conduc la structuri stabile ale acestora, concretizate prin costuri reduse ale realizării sistemelor. Dacă baza de date a unităţii este deosebit de importantă, atunci pe analiza datelor trebuie să se pună un accent aparte, ea fiind întotdeauna realizată înaintea proiectării programelor. Firesc, dacă ştim care sunt cerinţele unui sistem (ieşirile), imediat ne vom pune întrebarea din ce se obţin acestea (intrările) şi apoi vom urmări cum se pot obţine ieşirile (procesele). Obiectivul principal al ingineriei informaţiei este crearea unui set de metodologii care să poată fi folosite în cele mai diverse medii de lucru, astfel încât să se construiască modele ale datelor la nivel de întreprindere, iar sistemele proiectate izolat să se integreze în aceste modele. Datele trebuie să fie unice. Asupra lor, la nivel de întreprindere, pot fi văzute două categorii mari de operaţiuni: - asigurarea datelor (creare, actualizare); 56

54 - utilizarea datelor (obţinere de documente, de diverse rapoarte, analize What- If, sprijin decizional, diferite căutări de informaţii, control şi auditare întreprindere). Modelul conceptual al datelor înseamnă o modalitate de reprezentare a datelor organizaţiei. Rolul său este de a scoate în relief toate regulile privind identitatea şi legăturile existente între date. Cea mai cunoscută formă utilizată pentru modelarea datelor este diagrama entitaterelaţie (DER). O modalitate aproape identică este folosită şi în analiza şi proiectarea orietată-obiect. Modelarea datelor prin DER prezintă caracteristicile şi structura datelor independent de modul în care acestea sunt memorate în calculator. Modelul se creează iterativ. De cele mai multe ori, operaţiunea are loc la nivel de întreprindere, prin apelarea la o categorie foarte largă de date neglijându-se detaliile exagerate. Doar în etapele următoare, în speţă când se trece la definirea proiectului, are loc construirea unui model anume entitate-relaţie prin care să fie scoasă în evidenţă aria de întindere a proiectului. În timpul structurării cerinţelor, un model entiatate-relaţie reprezintă cerinţele conceptuale de date pentru sistemul luat în discuţie. După ce sunt descrise complet intrările şi ieşirile sistemului în cadrul proiectării logice, modelul conceptual al datelor, redat sub forma entitate-relaţie, este rafinat înainte de a fi trecut într-un format logic (de regulă, un model relaţional al datelor) din care se definesc bazele de date şi are loc proiectarea fizică a acestora. Se consideră că, în timpul modelării conceptuale a datelor, se produc şi se analizează cel puţin patru diagrame entitate-relaţie [1]: 1. DER care să acopere datele necesare aplicaţiei proiectului. Ea va permite stabilirea necesarului de date ale aplicaţiei proiectului, fără să se ţină seama de constrângerile sau confuziile generate de detaliile care nu sunt încă necesare. 2. DER pentru aplicaţia ce va fi înlocuită. Diferenţele dintre aceste diagrame arată ce schimbări trebuie întreprinse pentru convertirea bazei de date în noua aplicaţie. Nu se aplică în cazul sistemelor complet noi. 57

55 3. DER care să scoată în relief întreaga bază de date din care noua aplicaţie îşi va extrage datele. Cât timp mai multe aplicaţii pot folosi aceeaşi bază de date, această diagramă şi prima evidenţiază modul în care noua aplicaţie apelează la conţinutul unor baze de date mult mai extinse. 4. DER pentru întreaga bază de date din care aplicaţia curentă îşi extrage datele necesare. Ea este discutată doar pentru sistemele care există şi pentru care se urmăreşte îmbunătăţirea. Metodele de determinare a cerinţelor trebuie să fie orientate, prin întrebările puse, prin anchetele efectuate, şi asupra datelor, nu numai asupra proceselor şi logicii lor. La început, chiar fără utilizarea unei terminologii de specialitate, analistul va fi preocupat de modul în care va afla cât mai multe informaţii despre datele necesare viitorului sistem pentru a funcţiona la parametrii proiectaţi. Întrebările vor fi astfel formulate încât să se realizeze o bună înţelegere a regulilor după care vor fi folosite datele în noul sistem, ce politici vor fi utilizate. Nu trebuie, încă, să se intre în detalii de genul: când şi cum sunt prelucrate sau folosite datele, pentru a se realiza modelarea datelor. Modelarea datelor se realizează printr-o combinaţie a punctelor de vedere [1]. Un prim punct de vedere, formulat în literatură sub numele de metoda top-down, va scoate în evidenţă regulile derulării activităţii firmei, printr-o înţelegere foarte clară a naturii afacerii, şi nu se va opri asupra detaliilor privind modul în care ecranele, rapoartele sau documentele sunt folosite în organizaţie. În afara metodei top-down, informaţiile necesare construirii modelului datelor se pot obţine şi prin urmărirea documentaţiei firmei, ecrane, rapoarte, formulare, din interiorul sistemului. Acest proces este cunoscut în literatura de specialitate sub numele de metoda bottom-up. Elementele rezultate vor figura în diagramele fluxurilor de date prin care vor fi evidenţiate datele prelucrate în sistem şi de aici va rezulta necesarul de date menţinute în baza de date a sistemului. 58

56 Modelul Entitate/Relaţie (E/R) Cercetările efectuate pentru definirea unui model de date care să permită reprezentarea cât mai fidelă a realităţii au condus la definirea conceptului de model semantic încă din 1976 când Chen a prezentat modelul Entitate-Relatie (E/R), care constituie astăzi o tehnică larg acceptată pentru proiectarea bazelor de date. Modelul E/R permite proiectantului bazei de date să elaboreze un model conceptual de nivel înalt, fără a ţine seama de anumite constrângeri impuse de utilizarea unui anumit SGBD, de o anumită platformă hardware, sau de anumite considerente de eficienţă privind exploatarea bazei de date, ceea ce permite o reprezentare mai fidelă a realităţii avute în vedere, constituind astfel o etapă intermediară în proiectarea unei baze de date, fiind din acest punct de vedere asemănător pseudocodului utilizat în activitatea de programare. Modelul Entitate/Relaţie (E/R) permite reprezentarea schematică a realităţii avute în vedere cu ajutorul unei diagrame E/R definită plecând de la conceptele de bază: tip de entitate, tip de relaţie (legătură, corelaţie), atribut. Tipuri de entităţi, entităţi Tipul de entitate reprezintă o clasă de obiecte sau un concept cu o existenţă de sine stătătoare, este identificat printr-un nume şi este definit de un set de proprietăţi numite atribute. O entitate este un obiect particular al clasei de obiecte, reprezintă o instanţă a tipului de entitate şi este definit de valori corespunzătoare ale atributelor ce definesc tipul de entitate. Entităţile sunt obiecte sau evenimente (fenomene sau procese economice, în cazul nostru). Obiectele se caracterizează printr-o existenţă de-a lungul timpului, iar evenimentele îşi fac simţită prezenţa la un moment dat. La rândul lor, obiectelor li se pot asocia cel puţin două evenimente: apariţia şi dispariţia lor. Exemple: încheierea şi încetarea contractului de muncă; predarea produselor la secţia expediţie şi desfacerea lor la beneficiari ş.a. Evenimentelor le corespund asocieri între două sau mai multe obiecte. Exemplu: CLIENT COMANDĂ PRODUS. Raportat la o anumită organizaţie, o entitate este o persoană, un loc, un obiect, eveniment sau concept din domeniul de activitate a 59

57 utilizatorului despre care organizaţia doreşte să păstreze anumite date. Se cuvine precizată diferenţa dintre tipurile entităţilor (entity types) şi cazurile/instanţele entităţii (entity instances) [1]. Tipul entităţii, cunoscut şi sub numele de clasa entităţii, este o colecţie de entităţi care au proprietăţi sau caracteristici comune. Referirea generală la elementele ce pot fi catalogate ca entităţi se va realiza printr-un substantiv denumit cu litere majuscule, plasate în interiorul dreptunghiului corespunzător entităţii. O instanţiere a entităţii sau instanţă, denumită în continuare, caz al entităţii sau caz, este o manifestare singulară a unui tip de entitate. Un tip de entitate se descrie o singură dată prin modelul datelor, în timp ce mai multe cazuri ale acelui tip de entitate pot fi reprezentate prin datele stocate în bazele de date. De exemplu, există o singură entitate CLIENT, dar ea poate să aibă sute sau mii de cazuri/instanţe ale acestei entităţi stocate în baza de date. Atribute Fiecare tip de entitate are un set de atribute asociate lui. Un atribut este o proprietate sau o caracteristică a unei entităţi care prezintă interes pentru organizaţie. La rândul lor, şi relaţiile pot avea propriile lor atribute. Exemplu de entitate pentru aplicaţia DECONTĂRI şi unele dintre atributele posibile: CLIENT : CodClient, DenClient, AdresaClient Ca şi numele tipurilor entităţilor, numele atributelor sunt substantive scrise cu majuscule (eventual + minuscule), plasate în interiorul elipselor, legate de entitatea căreia i se asociază. De multe ori însă, chiar şi în cazul folosirii produselor CASE, pentru a nu se încărca o diagramă entitate-relaţie, se evită prezentarea atributelor. Operaţiunea se face, în schimb, în repository, depozitul de informaţii despre proiect. Aici orice atribut se descrie separat, ca orice obiect distinct. 60

58 Cheie candidat şi cheie primară Fiecare tip de entitate trebuie să aibă un atribut sau un set de atribute prin care să se efectueze diferenţierea fiecărui caz de acelaşi tip. Un set de atribute ale căror valori identifică în mod unic instanţele unui tip de entitate, constituie o cheie candidat pentru acel tip de entitate. Având în vedere faptul că pentru un tip de entitate pot exista mai multe chei candidat, una dintre chei se va desemna drept cheie primară. O cheie-primară este o cheie-candidat care a fost selectată pentru a servi ca identificator de cazuri în cadrul unui tip de entitate [1]. În reprezentările din DER, în elipsa sau elipsele aferente atributului sau atributelor ce formează cheia primară, numele respective se subliniază (vezi CodClient din entitatea CLIENT ). Un tip de relaţie reprezintă o asociere între două sau mai multe tipuri de entităţi şi defineşte legătura care există între tipurile respective de entităţi. Fiecare tip de relaţie este identificat printr-un nume care descrie funcţia sa şi poate conţine atribute. O relaţie sau o instanţă a unui tip de relaţie este o legătură între instanţe ale tipurilor de entităţi asociate în cadrul tipului de relaţie corespunzător. Dacă R este un tip de relaţie definit pe tipurile de entităţi E 1, E 2,,E n, atunci R este funcţional faţă de Ei (1 i n) dacă orice instanţă a tipului de entitate Ei este determinată univoc de instanţe ale tipurilor de entităţi E 1,,E i- 1,E i+1,,e n prin relaţia R. Un tip de relaţie R definit pe tipurile de entităţi E 1, E 2,,E n, poate fi funcţional sau nu faţă de fiecare din tipurile de entităţi E i (1 i n). Un atribut defineşte o proprietate a unui tip de entitate sau a unui tip de relaţie şi poate fi: atribut simplu sau elementar, atribut compus (format din mai multe componente, fiecare având o existenţă independentă), atribut derivat (valorile sale se obţin plecând de la valorile altor atribute). Pentru reprezentarea unor probleme complexe de tip bază de date, apărute începând din anii 80, modelul de date semantic a fost extins cu noi concepte semantice, rezultând astfel modelul entitate relaţie extins EER. În acest sens la conceptele de bază au fost adăugate conceptele suplimentare de superclasă, subclasă şi moştenire. 61

59 O superclasă reprezintă un tip de entitate care conţine subclase distincte care trebuie să fie reprezentate în cadrul modelului, iar o subclasă este un membru al unei superclase. O subclasă, fiind un tip de entitate distinct, poate avea la rândul său subclase, astfel încât se pot construi ierarhii de clase. O subclasă moşteneşte toate atributele superclasei, putând avea în plus şi alte atribute. În diagrama EER, pentru subclase se vor reprezenta numai atributele specifice subclasei. Pentru elaborarea unei diagrame EER, se utilizează [COBS01], [DORO98] o serie de simboluri reprezentate în figura

60 <nume tip entitate> Reprezentare tip entitate cu numele <nume tip entitate> <nume atribut> Reprezentare atribut cu numele <nume atribut> <nume atribut> Reprezentare atribut cheie cu numele <nume atribut> <nume atribut> Reprezentare atribut derivat cu numele <nume atribut> <atribut1> <atribut2> Reprezentare atribut compus <nume atribut> format din componentele <atribut1>, <atribut2> <nume atribut> <nume tip entitate> Apartenenţa atributului <nume atribut> la tipul de entitate <nume tip entitate> <nume atribut> <nume tip relaţie> Reprezentare tip de relaţie cu numele <nume tip relaţie> E R Relaţia R funcţională faţă de tipul de entitate E E R Relaţia R nefuncţională faţă de tipul de entitate E Superclasa Subclasa Apartenenţa subclasei la superclasă Fig Simboluri utilizate în reprezentarea unei diagrame EER 63

61 figura 3.6. Un exemplu de reprezentare a unui tip de entitate prin diagramă este ilustrat în DenClient CodClient CLIENT AdresaClient Figura 3.6. Model de reprezentare a atributelor prin DER Relaţiile entităţilor O relaţie este o asociere între cazurile/instanţele uneia sau mai multor tipuri de entităţi care prezintă interes pentru organizaţie. Ele se reprezintă printr-un romb ca în exemplul din figura 3.7. FURNIZORI Oferte PRODUSE Figura 3.7. Reprezentare relaţie Oferte între entităţile FURNIZORI, PRODUSE Cardinalitatea relaţiilor Presupunem că există două tipuri de entităţi, A şi B, între care există o linie de legătură pentru a marca relaţia. Cardinalitatea unei relaţii este dată de un număr al cazurilor/instanţelor entităţii B care pot sau care ar putea să fie asociate cu fiecare caz al entităţii A. Cardinalitatea este sugerată prin 0 (zero), 1, M ( multe ), cu menţiunea că ele pot avea prezenţă obligatorie sau opţională. Cardinalitatea se poate reprezenta în moduri diferite, în funcţie de notaţia folosită. De exemplu, ea poate fi notată cu semne (0, 1, M, N) sau prin simboluri (linie cu vârf simplu de săgeată pentru 1, linie cu vârf dublu de săgeată pentru M. Alteori, 1 se reprezintă prin linie simplă şi M prin vârf de săgeată). În multe materiale, inclusiv produse CASE, se foloseşte notaţia model-date, cunoscută mai 64

62 mult sub numele laba-gâştei, conform căreia cardinalitatea se reprezintă prin următoarele simboluri [1]: n opţional 1 sau multe (n, unde n ia valori de la 1 la M) n Entităţi compuse sau asociative (gerundive) Atributele pot fi asociate cu o relaţie multe-la-multe sau cu o entitate. Un exemplu, din lumea cursurilor-credit, transferabile în cadrul unei perioade. Un student poate urma mai multe cursuri dintr-o listă, dar finalizarea cu notă se poate efectua în momente (la date) diferite. Prezentăm, mai jos, câteva dintre datele concrete [1]: MATRICOLA STUDENT obligatoriu 1 opţional 0 sau 1 obligatoriu multe (n, unde n ia valori de la 1 la M) NUME CURS DATA PROMOVĂRII 1111 Informatică Iulie Informatică Septembrie Informatică Septembrie Drept comercial Ianuarie 2000 Din analiza cazurilor rezultă că atributul DATA_PROMOVĂRII nu este o proprietate a entităţii STUDENT, cât timp examenele pot fi date la momente diferite. Dar nu este nici o proprietate a entităţii CURS, cât timp acelaşi curs poate fi susţinut la date diferite. În schimb, DATA_PROMOVĂRII este o proprietate a relaţiei dintre STUDENT şi CURS. Atributul se asociază relaţiei şi se prezintă sub formă de diagramă, ca în fig Data promovării STUDENT Promovare CURS Figura 3.8. Asocierea unui atribut la o relaţie [1] 65

63 De aici rezultă un caz aparte de entitate, numită gerundivă sau compusă sau asociativă care, de fapt, este o relaţie folosită de analist în model ca un tip de entitate. În astfel de cazuri, se foloseşte un simbol special: dreptunghi cu romb în interior, în care se scrie numele entităţii (fig. 3.9) [1]. Data promovării STUDENT Promovare CURS Figura 3.9. Redarea unei entităţi gerundive (asociative) [1] Scopul diagramelor entitate-relaţie este de a surprinde cele mai complete sensuri posibile ale datelor necesare sistemului informaţional din organizaţie. Tipuri de relaţii Din cele prezentate mai sus, rezultă că între entităţile descrise, luate două câte două, se pot identifica trei tipuri de relaţii (legături): unu-la-unu, unu-la-multe, multe-lamulte. În diagrame, descrierea relaţiilor se face de-a lungul liniilor care leagă cele două entităţi. Simbolul vârf-de-săgeată este cunoscut ca indicator al cardinalităţii (cardinality indicator). În cele ce urmează sunt prezentate exemple de tipuri de relaţii [1]. 1. Relaţia unu-la-unu (1:1) BIROU este condus de conduce MANAGER Figura Descrierea relaţiei 1:1 Fiecare BIROU este condus de un, şi numai un, MANAGER Fiecare MANAGER conduce un, şi numai un, BIROU. 66

64 2. Relaţia unu-la-multe (1:M) VÂNZARE implică ARTICOL VÂNDUT face parte din Figura Descrierea relaţiei 1:M Fiecare VÂNZARE implică unul sau mai multe ATRICOL(e)_VÂNDUT(e) Fiecare ATRICOL_VÂNDUT face parte din numai o VÂNZARE 3. Relaţia multe-la-multe FURNIZOR livrează PRODUS este livrat de Figura Descrierea relaţiei M:N Fiecare FURNIZOR livrează unul sau mai multe PRODUS(e) Fiecare PRODUS este livrat de unul sau mai mulţi FURNIZOR(i) În anumite cazuri, între două entităţi pot exista mai multe relaţii. De exemplu, s-ar putea spune că FURNIZOR oferă PRODUS, dar şi PRODUS este cumpărat de la FURNIZOR, ceea ce s-ar putea reprezenta ca în fig oferă PRODUS FURNIZOR este cumpărat de la Figura Descrierea relaţiilor multiple între două entităţi 4. Relaţii opţionale şi obligatorii Este posibil ca relaţiile dintre entităţi să nu fie prezente în toate situaţiile. Spre exemplu în cazul proiectelor la care lucrează diverse persoane, o persoană poate să lucreze la un singur proiect sau la câteva, sau la niciunul şi, invers, un proiect poate fi realizat de o persoană, de mai multe sau de nici una. În astfel de situaţii, se apelează la următoarea formă de reprezentare (fig. 3.14). 67

65 PERSOANA lucrează la este realizat de PROIECT Figura Exemplu de relaţie opţională Cercul suprapus pe latura entităţii indică poziţia 0 (valoarea minimă poate fi şi zero), conferind relaţiei caracterul opţional. Un alt aspect se referă la caracterul obligatoriu al relaţiilor. Să luăm exemplul vânzărilor. În relaţia 1:M, dintre VÂNZARE şi ARTICOL_VÂNDUT. Ar fi total eronat ca o entitate să existe fără cealaltă: nu poate fi o vânzare fără cel puţin un articol vândut şi, invers, un articol nu poate fi vândut fără o vânzare. Simbolul folosit pt a marca relaţiile obligatorii este un cerc haşurat (Figura 3.15). VÂNZARE ARTICOL VÂNDUT Figura Exemplu de relaţie obligatorie 5. Relaţia unei entităţi cu ea însăşi În practică, apar şi situaţii în care o entitate se află în relaţie cu ea însăşi. Spre exemplul în cadrul entităţii ANGAJAT, unii dintre ei sunt coordonatori ai activităţii celorlalţi, situaţii situaţii care pot fi reprezentate printr-o diagramă de forma celei din fig ANGAJAT coordonator al raportează la Figura Redarea relaţiei unei entităţi cu ea însăşi Reprezentarea anterioară se citeşte astfel: Un angajat poate fi coordonatorul unuia sau mai multor angajaţi Oricare angajat întotdeauna raportează altui angajat 68

66 6. Relaţii alternative (sau/sau) Uneori se ivesc situaţii când relaţiile posibile se redau alternativ: fie o variantă este de urmat, fie cealaltă. De exemplu, o marfă destinată vânzării poate fi realizată de unitatea care o vinde sau poate fi procurată din afară. În ambele cazuri, obiectul comercializat, MARFA, care este o entitate, va fi pusă în legătură cu cele două surse posibile, PRODUCŢIA_ALTORA şi PRODUCŢIA_PROPRIE, printr-un punct comun, aşa cum este prezentat în figura PRODUCŢIA ALTORA MARFA Citirea diagramei este: O marfă se poate asocia sau cu un producător din afară, sau cu producţia unităţii Un producător din afară poate livra mai multe mărfuri O linie proprie de producţie poate livra mai multe mărfuri. Deşi diagramele entitate-relaţie sunt bine cunoscute şi utilizate în domeniul bazelor de date, ele constituie unul din conceptele esenţiale ale analizei şi proiectării structurate. Scopul acestor diagrame este de a evidenţia entităţile de date (obiectele despre care se solicită păstrarea datelor) şi relaţiile ce există între ele. De remarcat diferenţa dintre diagrama fluxului de date şi diagrama entitate-relaţie. În timp ce diagrama fluxurilor de date indică atât procesele de prelucrare, cât şi entităţile de date (redate fie sub forma fluxurilor de date, fie a locurilor de stocare), DER tratează doar entităţile de date. Din această cauză, DER poate fi considerată şi ca diagrama modelului datelor sau diagrama conceptuală a datelor. PRODUCŢIA PROPRIE Figura Exemplu de diagramă pentru relaţiile alternative În sistemul analizat pentru descrierea DER se apelează la simbolul dreptunghi, pentru fiecare entitate. Se recomandă ca numele entităţii să fie redat printr-un substantiv 69

67 cât mai sugestiv (CLIENT, PRODUS, SALARIAT, FACTURA_DESFACERE, ÎNCASĂRI). După ce se identifică entităţile se continuă cu împerecherea lor, fiecare cu fiecare, pentru a descrie relaţiile dintre ele. Pentru aplicaţia Decontări se obţine astfel diagrama din figura 3.18 Figura DER pentru aplicaţia Decontări [1] Aplicaţie practică Folosind modelul entitate - relaţie să se reprezinte diagrama E/R de ansamblu pentru un sistem informatic simplificat al unei firme care desfăşoară activitate de comerţ fiind avute în vedere subsistemele: - aprovizionare (evidenţa furnizorilor); - desfacere (situaţia vânzărilor); - urmărirea stocurilor. Cod furnizor Cod produs m n FURNIZORI Oferte PRODUSE Fig Subsistemul Aprovizionare. Reprezentarea relaţiei de tip m-n Oferte 70

68 Cod produs Cod client m n PRODUSE Vânzări CLIENTI Fig Subsistemul Desfacere. Reprezentarea relaţiei de tip m-n Vânzări Cod produs PRODUSE Aprovizionare 1 n Intrări Cod Produs+Depozit+Preţ STOCURI 1 Ieşiri n Desfacere Fig Subsistemul Urmărirea stocurilor. Reprezentarea relaţiilor de tip 1-n Intrări, Ieşiri, pentru actualizarea stocurilor Cod produs Denumire produs Descriere produs PRODUSE Fig Reprezentarea entităţii PRODUSE Cod produs Unitate de măsură Preţ unitar produs Cod furnizor Oferte Fig Reprezentarea relaţiei Oferte 71

69 Localitate Stradă Număr Cod furnizor Denumire furnizor Adresa furnizor FURNIZORI Oferta Fig Reprezentarea entităţii FURNIZORI Teste rezolvate 1. Studiul sistemului existent constă în: a) studiul activităţilor de bază desfăşurate de sistem; b) identificarea metodelor si mijloacelor tehnice; c) definirea caracteristicilor generale ale sistemului; d) definirea direcţiilor de perfecţionare ale actualului sistem; e) studiul sistemului de conducere. Răspuns: a, b, c, e 2. Activitatea de determinare a cerinţelor sistemului se concretizează în diferite forme ale informaţiilor colectate, cum sunt: a) copii ale interviurilor; b) realizarea programului; c) implementarea sistemului; d) interpretări ale răspunsurilor la chestionare. Răspuns: a, d 3. Definirea caracteristicilor generale ale sistemului economic implică: a) cunoaşterea profilului, obiectivelor agentului economic; b) cunoaşterea locului în sfera serviciilor şi sfera producţiei; 72

70 c) cunoaşterea relaţiilor de cooperare cu alţi agenţi economici; d) cunoaşterea specificului activităţii de bază ( producţie, servicii). Răspuns: a, b, c, d 4. Studiul sistemului de conducere se referă la identificarea: a) caracteristicilor rezultate din statutul de funcţionare a societăţii, tipuri de decizii, modul de luare a deciziilor; b) principalilor algoritmi, reguli de calcul şi de control; c) mijloacelor tehnice existente în dotarea unităţii economice; d) modului de organizare a producţiei. Răspuns: a 5. Metodele tradiţionale de determinare a cerinţelor sistemelor sunt: a) interviul; b) prototipizarea; c) Joint Application Design (JAD); d) chestionarul. Răspuns: a, d 6. Paşii prototipizării sunt: a) Identificarea cerinţelor principale ale sistemului; b) Realizarea prototipului iniţial; c) Proces iterativ de adaptare a sistemului la cerinţele utilizatorului; d) Folosirea sistemului aprobat de utilizatori. Răspuns: a, b, c, d 7. Scopul diagramelor de date DFD este de a scoate în relief, într-o manieră cât mai sugestivă, următoarele aspecte: a) sursa datelor de prelucrare; b) macheta datelor de prelucrare; c) destinaţia datelor prelucrate; d) legătura existentă între prelucrări şi activitatea de stocare a datelor. Răspuns: a, c, d 8. Identificaţi afirmaţia falsă: a) Diagrama de context scoate în evidenţă aria de întindere a sistemului analizat; 73

71 b) Diagrama fluxului de date ale nivelului logic curent, independentă de tehnologie, reliefează funcţiile de prelucrare a datelor executate de către sistemul informaţional curent; c) Diagrama de flux de date ale sistemului logic nou va prezenta circuitul datelor, structura lor şi cerinţele funcţionale ale noului sistem; d) Diagrama fluxului de date prezintă modelarea conceptuală a datelor. Răspuns: d 9. Simbolul folosit în diagramele DFD realizate cu SSADM (Structured Systems Analysis and Design Methodology), pentru reprezentarea fluxului de date sunt: săgeată; a) elipsă; b) cerc. Răspuns: a 10. Câte entităţi externe conţine diagrama de context pentru aplicaţia Decontări: a) patru entităţi; b) cinci entităţi; c) nici o entitate. Răspuns: b 11 Raportul detaliat al cerinţelor sistemului conţine următoarele elemente: a) refacerea analizelor pentru întregul sistem; b) descrierea şi prezentarea unui exemplar al tuturor intrărilor în sistem, inclusiv numele fiecărei intrări, sursa, cine îl completează, ce date va conţine şi cum vor fi culese datele; 74

72 c) o descriere şi un model de exemplar pentru fiecare ieşire din sistem (rapoarte, documente). Răspuns: b, c 12. Principalele elemente ale documentaţiei elaborate pentru modelarea logicii proceselor sunt: a) reprezentarea în engleza structurată; b) reprezentarea logicii proceselor prin tabele de decizie; c) reprezentarea prin diagrame entitate-relaţie; d) reprezentarea logicii proceselor prin arbori de decizie; e) tabelul sau diagrama stărilor de tranziţie. Răspuns: a, b, d, e 13. Cea mai cunoscută formă utilizată pentru modelarea conceptuală a datelor este: a) diagrama entitate-relaţie (DER); b) diagrama fluxului de date (DFD); c) diagrama stărilor de tranziţie. Răspuns: a 14. În DER pentru fiecare entitate reprezentată se apelează la simbolul: a) cerc; b) săgeată; c) romb; d) dreptunghi. Răspuns: d 15. Nu sunt tipuri de relaţii: a) relaţia unu-la-unu; b) relaţia unu-la-multe; c) relaţia absolută; d) relaţia unei entităţi cu ea însăşi. Răspuns: c 16. Care din afirmaţiile următoare sunt adevărate: a) O cheie-primară este o cheie-candidat care a fost selectată pentru a servi ca identificator de cazuri în cadrul unui tip de entitate. b) Entităţile sunt obiecte sau evenimente (fenomene sau procese economice, în cazul nostru). c) Un atribut este o proprietate sau o caracteristică a unei entităţi care prezintă interes pentru organizaţie. Răspuns: a, b, c 75

73 Întrebări 1. Enumeraţi metode moderne de analiză şi determinarea cerinţelor sistemului. 2. Descrieţi tipurile de legături care pot exista între două mulţimi de entităţi. 3. Definiţi cheia unei relaţii. 76

74 Capitolul 4 Proiectarea logică a sistemelor informatice Dacă în primele etape, au fost identificate şi structurate cerinţele sistemului, în faza de proiectare logică se efectuează deplasarea atenţiei de la prezentarea a ceea ce există şi ce se intenţionează la descrierea a ceea ce va însemna noul sistem şi cum va funcţiona. Prezentarea noului sistem constă în prezentarea tuturor intrărilor sistemului, a ieşirilor, precum şi a interfeţelor şi dialogurilor Proiectarea formularelor/formatelor şi a rapoartelor În cadrul etapei de analiză a sistemului informatic, intrările şi ieşirile au fost identificate şi prezentate, exprimând cerinţele informaţionale la nivelul fiecărui subsistem/ aplicaţie informatică. În acel moment nu s-au prezentat toate detaliile privind formularele/formatele, rapoartele şi procesul de modelare a datelor, insistându-se mai mult pe identificarea şi descrierea lor. Fiecare format/formular de intrare va fi asociat unui flux al datelor de intrare întrun proces al DFD, iar rapoartele se pot regăsi într-un flux al datelor generate de un proces al DFD. Un formular/format poate fi un document primar sau o machetă de ecran care conţine unele date predefinite, cărora li se adaugă altele ce urmează a fi completate în rubrici speciale. Un raport este un document economic în care sunt incluse doar date predefinite, ceea ce înseamnă că poate fi numit şi document pasiv, folosit pentru a citi şi vizualiza informaţia. În faza de proiectatre logică se reprezintă doar o ciornă a formularelor/formatelor, rapoartelor sau ecranelor, ele fiind privite doar ca structură şi machetă, pot fi realizate cu ajutorul unui editor de texte sau un produs program orientat spre grafică sub forma unui prototip. 77

75 Proiectarea situaţiilor cu rezultate finale (rapoartelor) Obiectivul prezentării detaliate a ieşirilor este şi acela de a determina formatul şi conţinutul tuturor rapoartelor imprimate şi ale documentelor şi ecranelor furnizate de sistem. Proiectarea ieşirilor se va face astfel încât să servească pentru [2]: - transmiterea rezultatelor prelucrării pe calculator utilizatorului, într-o formă pe care acesta să o înţeleagă şi în care să-şi regăsească cerinţele sale; - transmiterea proiectului situaţiilor finale programatorului, fără ambiguităţi, pentru a-i permite acestuia trecerea la întocmirea programelor necesare editării sau vizualizării. În proiectarea ieşirilor, analistul trebuie să elaboreze un model demonstrativ al raportului sau ecranului şi să întrebe utilizatorul dacă informaţiile din raport şi formatul acestuia sunt accesibile. Dacă ieşirile nu corespund cerinţelor utilizatorului, analistul trebuie să le modifice. Un instrument util pentru formatul rapoartelor sau ecranelor realizate pe calculator îl constituie macheta imprimantei. cuprinzând: Macheta imprimantei este reprezentarea de detaliu a situaţiei de ieşire, - antet; - titlu; - date de identificare; - cap de tabel; - date elementare ce se imprima rând de rând; - totalurile. - detalii şi indicaţii tehnice de realizare care se referă la: - volumul datelor de ieşire; - frecvenţă; - număr de copii şi destinaţia fiecăreia; - grad de precizie al calculelor; - condiţii speciale de editare; 78

76 - criterii de control, validare şi interpretare a datelor de ieşire. Specificaţiile de ieşire vor cuprinde, pentru utilizator, macheta situaţiei iar pentru programator macheta situaţiei şi o serie de indicaţii tehnice de realizare. Pe baza specificaţiilor de ieşire se trece la proiectarea fizică prin care se alege suportul informaţiilor de ieşire, se realizează definitivarea formei şi formatului de editare a situaţiilor (aşezarea în pagina / ecran, spaţierea între coloane şi rânduri, etc.) şi se definitivează procedurile de utilizare şi interpretare a ieşirilor. Alegerea tipului de suport fizic de ieşire (imprimanta, display, disc fix, floppy disc, banda magnetică etc.) se face în funcţie de: timpul de răspuns solicitat, amplasarea utilizatorului faţă de calculator, hard-ul şi soft-ul existent, costul suportului, măsura în care răspunde necesitaţilor de redare a conţinutului informaţional al situaţiei finale. Când se pregătesc ieşirile, este bine să se ia în calcul ce se urmăreşte prin ele, astfel încât apelarea la categoriile de date de mai sus să se efectueze în cunoştinţă de cauză. În definitivarea formei şi formatului de prezentare a situaţiilor finale trebuie să ţinem seama de o serie de considerente practice cum ar fi [2]: - Respectarea unor cerinţe ale factorilor de decizie privind macheta situaţiei finale; - Restricţii tehnice; - Elemente de eficienţă; - Lizibilitate spaţiere; - Utilizarea formularelor pretipărite; - Utilizarea monitoarelor sau terminalelor video; - Utilizarea generatoarelor de rapoarte. Respectarea unor cerinţe ale factorilor de decizie privind macheta situaţiei finale O serie de cerinţe ale conducerii privind macheta situaţiei finale obligă proiectantul la o anumită structurare şi machetare a situaţiilor finale. Informaţiile se pot împărţii în două grupe prin prisma sistemelor informatice interne şi externe. Informaţiile interne reprezintă acele informaţii culese, generate sau folosite în interiorul organizaţiei. 79

77 Informaţiile externe se referă la cele colectate sau create de la sau pentru parteneri străini (facturi, rapoarte anuale, etc). În funcţie de informaţiile care pot fi văzute din punct de vedere al echipei manageriale distingem: informaţii curente, de atenţionare, indicatori de bază, etc. Restricţii tehnice În proiectarea situaţiilor finale intervin o serie de restricţii datorate caracteristicilor şi performanţelor tehnice ale echipamentelor periferice şi anume: numărul maxim de caractere pe linie; numărul maxim de linii pe pagina / ecran; facilităţile de imprimare etc. Pe piaţă se afla o gamă variată de echipamente de redare a rezultatelor. Există mai multe tipuri de imprimante, console şi terminale video, ceea ce creează posibilitatea unei alegeri adecvate a perifericelor destinate obţinerii diverselor tipuri de situaţii finale. Elemente de eficienţă În proiectarea situaţiilor finale nu trebuie sa scape atenţiei şi aspectele de eficientă economică privind: reducerea timpului calculator consumat cu editarea propriu-zisa a situaţiilor; economie de hârtie de imprimantă. Abilitatea şi experienţa proprie a programatorilor joacă în acest sens un rol important. În vederea optimizării obţinerii situaţiilor finale pe imprimantă se pot folosi de la caz la caz, diverse tehnici cum ar fi: editarea mai multor tabele pe aceeaşi pagină de imprimantă; editarea unei situaţii imprimând faţă/verso pe aceeaşi coală; Pentru a nu irosi timp cu editarea unor situaţii finale voluminoase se recomandă mai întâi rularea unor programe scurte care să verifice cheile de control aplicate. Numai dacă aceste chei sunt corecte, eventual verificate şi de utilizator, se poate lansa editarea analitica a situaţiilor finale. Programele care editează situaţii finale voluminoase trebuie prevăzute cu posibilitatea de întrerupere (respectiv de reluare a editării în cazul unor incidente ivite în timpul rulării) sau editarea lor sub forma unui fişier ASCII sau text pe hard disc sau floppy disc, urmând imprimarea ulterioara a acestui fişier, total sau parţial. Lizibilitate spaţiere Parcurgerea unei situaţii finale trebuie să fie cât mai uşoara, citirea unei situaţii nu trebuie să dea naştere la ambiguităţi. Este necesar ca situaţia sa fie autoexplicativă. 80

78 Pentru aceasta, antetul va conţine informaţii şi coduri ce vor indica sursa de emitere a raportului, exprimând clar, sintetic, conţinutul raportului şi perioada la care se referă. Capul de tabel, împreuna cu titlul şi antetul, se afişează pe următoarele pagini numai dacă au intervenit schimbări în cadrul caracteristicilor de grupare faţă de prima pagină, altfel se imprimă doar numerotarea coloanelor de tabel. Informaţiile importante pot fi subliniate. Totalurile se separă de informaţiile analitice. Informaţiile care se repetă pe linii succesive se imprimă o singură dată. Utilizarea formularelor pretipărite Aceasta implica utilizarea unei hârtii de imprimanta ce cuprinde elemente fixe ale situaţiei finale, cum ar fi antetul, titlul, capul de tabel, textul explicativ etc. Aceasta conduce la o creştere a vitezei de editare şi o diminuare a uzurii imprimantelor, riboanelor etc. Totodată situaţiile obţinute sunt mai estetice şi sunt uşor de parcurs de utilizatori. Utilizarea monitoarelor sau terminalelor video Prin intermediul unui soft adecvat, monitoarele sau terminalele video oferă posibilitatea afişării situaţiilor finale, atât în regim alfanumeric, cât şi în regim grafic, alegerea modului de lucru făcându-se prin intermediul unor comenzi sau comutatori. Ecranul unui terminal video în regim alfanumeric este alcătuit din linii şi coloane iar în regim grafic ecranul este privit ca o matrice de puncte denumite pixeli. Reprezentarea informaţiilor de ieşire sub forma grafică reprezintă un pas înainte faţă de editarea sub forma de text a rapoartelor. Această formă de afişare se recomandă factorilor de decizie de pe nivelele de conducere superioare, dat fiind gradul de sintetizare a informaţiilor de ieşire şi volumul redus al rapoartelor. Pe lângă problemele legate de aşezarea informaţiilor pe ecran, la proiectarea ecranelor de ieşire se iau în considerare şi facilităţile oferite de monitoare sau terminalele video şi anume: regimul de lucru (defilare ecran, pagina sau linie); regimul de afişare (normal, mai luminos, cu intermitente, invers video); regimul de semnalizare sonoră (normal, semnal sonor după afişarea unui câmp etc.). 81

79 Utilizarea generatoarelor de rapoarte ( REPORT WRITER ) Multe limbaje de programare, pachete de programe şi sisteme de gestiune a bazelor de date dispun de module specializate în editarea de rapoarte, ceea ce conduce la reducerea considerabila a eforturilor programatorilor. De obicei, aceste generatoare solicită precizarea titlului, antetului de coloană, conţinutul unui rând de date (de detaliu), gradele de total şi maniera lor de afişare, la începutul sau la sfârşitul grupului de date, al paginii sau raportului. De asemenea, se pot selecta dimensiunea unei linii, coloane, pagini, spaţierea dintre linii, coloane, afişarea datelor privind momentul listării, statistici etc. Astfel de module specializate există în pachete de programe pentru gestionarea bazelor de date cum ar fi: ACCESS, d BASE, ORACLE, FOXPRO, PARADOX, etc Proiectarea codurilor În proiectarea sistemului de coduri trebuie să avem în vedere două aspecte importante şi anume [2]: - influenţa tipului şi structurii codului asupra performanţelor sistemului informatic; - implicaţiile utilizării codurilor în operaţiile de culegere a datelor şi interpretarea rezultatelor finale de către utilizatorii neinformaticieni. Primul aspect ridică probleme de ordin tehnic în realizarea nomenclatorului de coduri şi are în vedere facilitarea operaţiilor de prelucrare, ocuparea unui spaţiu de memorie internă şi externă cât mai mic etc. Celui de-al doilea aspect trebuie să i se acorde o atenţie mai mare în vederea uşurării activităţilor de culegere, verificare a datelor şi interpretarea rezultatelor din situaţiile finale. Având în vedere aceste considerente, se impune ca la proiectarea unui sistem de coduri să se respecte o serie de cerinţe. Activităţile parcurse în realizarea unui sistem de coduri sunt: - analiza elementelor ce urmează a fi codificate; - precizarea şi uniformizarea tehnologiei, a denumirilor; - stabilirea caracteristicilor şi a relaţiilor dintre elementele de codificat; 82

80 - alegerea tipurilor de coduri; estimarea capacităţii, lungimii şi formatului codurilor; - atribuirea codurilor elementelor de codificat (crearea nomenclatoarelor de coduri); - întreţinerea nomenclatoarelor de coduri. Este indicat a se utiliza, acolo unde este cazul, sistemele de codificare existente la nivelul economiei naţionale (CAEN, SIRUES, SIRUTA, CNP, etc) Proiectarea intrărilor în sistemul informatic Datele de intrare parcurg o succesiune de etape până la utilizarea efectivă în cadrul sistemului informatic. Aceste etape intermediare sunt: înregistrarea datelor pe documentul de intrare; conversia datelor într-o formă acceptata de sistemul de calcul / transpunere pe suportul tehnic; verificarea sintactică şi semantică a datelor de intrare; corecţia datelor eronate etc. La proiectarea intrărilor este necesar să se realizeze, în principal următoarele activităţi: - alegerea suportului tehnic pentru culegerea datelor; - proiectarea machetelor documentelor de intrare, stabilirea instrucţiunilor de culegere; - stabilirea regulilor de control şi validare a datelor; - proiectarea formularelor (videoformatului) de intrare. Alegerea suportului tehnic al datelor de intrare se face în funcţie de cerinţele aplicaţiei informatice. Datele introduse de la terminalul video, fie intră imediat în circuitul de prelucrare-actualizare a unei baze de date, fie sunt stocate pe un suport magnetic sau sunt stocate în vederea prelucrării ulterioare. La proiectarea machetei documentelor de intrare (indiferent de metodele de prelucrare a datelor folosite ulterior) sunt respectate câteva reguli care să înlesnească completarea şi apoi utilizarea documentului atât pentru prelucrarea automată a datelor cât 83

81 mai ales pentru necesităţile curente ale salariaţilor societăţii economice. Nu este recomandabil să dublăm documentele primare, prin proiectarea unor documente destinate exclusiv preluării datelor pentru necesităţile prelucrării automate. Macheta documentului primar trebuie să conţină: - antetul ce reprezintă denumirea unităţii şi/sau a serviciului care-l emite; - denumirea documentului; - coduri de identificare, - data documentului; - rubrici /casete/ rânduri pentru denumirea informaţiilor cantitativ-valorice şi coduri; - rubrici /casete /spaţii pentru semnături şi ştampile; - text explicativ, eventual indicaţii de completare şi verificare. În ordonarea informaţiilor pe document, deci în rubricarea documentului se va ţine seama de câteva reguli: antetul se plasează în stânga sus; codurile şi alte informaţii de identificare se plasează în dreapta sus; sensul natural de parcurgere este de sus în jos şi de la stânga la dreapta; zonele de document ce se completează de compartimente/ persoane diferite se marchează / grupează distinct; mărimea şi spaţierea documentului, distanţa dintre rânduri, dimensiunea rubricilor, depind de locul şi modalitatea de completare (manual, dactilo, automat) precum şi de nivelul de calificare a personalului ce completează documentul. Aşezarea rubricilor pe document trebuie să respecte ordinea firească de folosire a documentului şi nu ordinea de utilizare a datelor în programe. Ordinea de culegere a datelor este suficient a fi precizată prin numerotarea rubricilor sau simpla lor încadrare în chenar sau utilizarea de litere îngroşate în denumirea rubricilor implicate în dialogul operator-calculator. Atunci când documentul există într-o formă pe hârtie, în varianta pe calculator se va urmări păstrarea în mare măsură a structurii existente, dar cu adaptări specifice noului mediu. 84

82 Regulile de control şi procedurile de validare a datelor de intrare trebuie să cuprindă [2]: - reguli de verificare a volumului, secvenţei documentelor şi a cifrelor de control (dacă este cazul) pe pachetele de documente primare; - reguli pentru controlul sintactic şi semantic a datelor din documentele primare. Aceste reguli se referă la: încadrarea indicatorilor numerici (în limitele de verosimilitate), corelaţii logice (între indicatorii înscrişi în acelaşi document, sau cu alţi indicatori din baza de date), prezenţa unor informaţii obligatorii (apartenenţa codurilor la nomenclatoarele de coduri specifice aplicaţiei informatice) etc. Aceste reguli sunt necesare pentru scrierea programelor de verificare logică a datelor de intrare. Proiectarea formularelor(videoformatelor) de intrare pentru introducerea datelor de intrare se face în funcţie de modul concret de desfăşurare a dialogului operatorcalculator. Acest dialog se poate desfăşura sub următoarele forme: - întrebare-răspuns cu defilarea liniilor ecranului; - afişare pe ecran a machetei de introducere a datelor de intrare. În prima variantă, mai uşor de realizat practic, operatorul introduce succesiv, ca răspuns la întrebările afişate pe ecran, date de intrare. La proiectarea formelor de intrare este necesar ca proiectantul să aibă în vedere o serie de aspecte cum ar fi: - afişarea la un moment dat a unui volum redus de informaţii; - afişarea la un moment dat a unei cereri de răspuns ce se referă la o singură informaţie; - scurtarea răspunsului operatorului prin folosirea mnemonicelor şi codificărilor; - utilizarea unor formate clare şi precise pentru afişare; - evitarea cuvintelor şi caracterelor dificil de citit sau înţeles; - existenta unor rutine speciale de tipul HELP; - preluarea asistată a unor coduri (ex. utilizare tehnici de tip Lookup wizard în ACCESS) 85

83 În varianta a doua cursorul marchează de fiecare dată câmpul curent care se introduce. Ecranul display-ului trebuie să reproducă integral sau simplificat macheta documentului, respectând aceeaşi ordine a rubricilor. Mesajele de eroare se pot afişa întro zona prestabilita a ecranului, însoţită de avertizare sonora sau luminoasa. Dacă este cazul, pentru unele câmpuri (rubrici) de date se pot prelua valori implicite, atunci când nu sunt completate. Aceste valori se preiau din nomenclatorul de coduri, fişierele bazei de date sau tabele special memorate pentru valorile asumate prin lipsa sau prin aplicarea unui algoritm. Pentru o mai uşoară operare este necesar să folosim toate facilităţile de afişare şi de combinare a culorilor oferite de terminalul video (figura 4.1). Figura 4.1. Formularul(macheta) de intrare pentru facturi În proiectarea formularelor de intrare pot fi utilizate componente specializate în acest sens din sistemele de gestiune a bazelor de date cum ar fi ACCESS, dbase, ORACLE, PARADOX precum şi programe scrise în diverse limbaje de programare Proiectarea interfeţelor şi a dialogurilor Interfaţa cu utilizatorul reprezintă o parte a aplicaţiei software care permite utilizatorilor să-si exprime intenţiile de operare asupra calculatorului şi să interpreteze 86

84 rezultatele acţiunilor efectuate de maşină. Prin proiectarea dialogurilor şi a interfeţelor se definesc modalităţile prin care oamenii şi calculatoarele schimbă informaţii [1]. Metode şi echipamente folosite în dialogul om-maşină Interfaţa om maşină defineşte modalitatea prin care utilizatorul interacţionează cu un sistem informatic. Interfeţele sunt destul de variate, conform descrierilor, însă toate trebuie să dispună de un stil sau de o metodă prin care să se folosească anumite echipamente în măsură să faciliteze o astfel de interacţiune. Metode de interacţiune Metodele cele mai utilizate sunt: - interacţiunea prin limbaj-comandă (în acest tip de interacţiune utilizatorul transmite calculatorului comenzile sub forma unui şir de caractere); - interacţiunea prin meniuri(utilizatorul transmite comenzile sale calculatorului prin intermediul unui sistem de meniuri şi opţiuni de meniu sau folosind scurtături sub formă de combinaţii de taste); - interacţiunea bazată pe obiecte icons(comunicarea se face prin intermediul desenelor. Imaginile folosite funcţionează ca butoanele, la apăsarea lor se activează o anumită funcţie sau comandă); - interacţiunea prin limbaj natural(comenzile se transmit folosind vocea şi sintetizatoarele de voce pentru redarea rezultatelor). Echipamentelor necesare interacţiunii cu sistemul Cele mai folosite echipamente sunt: - keyboard tastatura este formată dintr-un set de butoane (taste) Prin intermediul ei se introduc date, comenzi; - mouse; - joystick; - touch screen atingerea ecranului constituie modalitatea prin care are loc selecţia; 87

85 - light pen stiloul optic, efectuează selecţia prin apăsarea pe ecran; - voice vocea constituie modalitatea de transmitere a textelor şi comenzilor către calculator. Proiectarea dialogurilor Proiectarea dialogurilor este procesul prin care sunt proiectate toate secvenţele folosite de utilizator pentru a comunica cu un sistem informatic. Rolul proiectantului este de a selecta cele mai potrivite metode şi echipamente, precum şi de a prezenta condiţiile în care se pot afişa informaţiile sau se pot obţine de la utilizator. Pentru a obţine rezultate bune trebuie să se ţină seama de regulile de bază la conceperea dialogurilor cum ar fi: uniformitate, comenzi scurte, uşurinţa în lucru, controlul, operaţiunea inversă (refacerea unui element şters), rezolvarea erorilor, etc. O modalitate de prezentare a secvenţei dialogurilor este cea care apelează la tehnica diagramelor prin care se reprezintă meniurile componente ale aplicaţiei. MO1 MENIU_PRINCIPAL MO2 PO1 ADĂUGARE PO2 MODIFICA PO3 ŞTERGERE MENIU INTEROGARE PROCES MENIU PO4 I_DUPĂ_AN PO5 I DUPĂ NUME Figura 4.2. Exemplu de diagramă de apelare a meniurilor Pentru proiectarea interfeţelor şi dialogurilor se poate apela la ajutorul oferit de produsele CASE sau la mediile de dezvoltare grafică ACCESS, Visual Basic, etc. Pentru a se putea proiecta în condiţii optime mediile GUI (Graphical User Interface) trebuie să se 88

86 cunoască aceste medii. În mediile grafice informaţiile se plasează în ferestre. Acestea au trăsături specifice ca: redimensionarea, maximizarea, disponibilitatea la deplasare, meniu sistem, etc Proiectarea logică a bazelor de date Proiectarea logică a bazelor de date este în strânsă legătură cu modelarea conceptuală a datelor, aceasta însemnând reprezentarea modului de organizare a datelor, independent de tehnologiile specifice de prelucrare a bazelor de date. Procesul de modelare logică a datelor se derulează în paralel cu celelalte activităţi ale proiectării logice: proiectarea formularelor şi a rapoartelor şi proiectarea dialogurilor şi interfeţelor. Modelarea logică a datelor se realizează nu numai pe baza diagramei entitate-relaţie, ci şi pe baza machetelor formularelor şi a rapoartelor. Se efectuează analiza datelor elementare din intrările şi ieşirile sistemului pentru a se desprinde legăturile dintre ele. Prin modelarea logică a datelor se urmăreşte: - structurarea performantă a datelor prin procesul de normalizare; - obţinerea unui model logic al datelor din care să se poată realiza proiectul bazei de date fizice funcţie de tipul de SGBD utilizat: relaţional cel mai utilizat în prezent, reţea, ierarhic, sau orientate-obiect; - realizarea unui model al datelor care să răspundă cerinţelor actuale de date regăsite în formulare şi rapoarte. Modelarea logică este un proces ascendent (bottom-up, de jos în sus) de obţinere a relaţiilor din formulare şi rapoarte prin transformarea modelului entitate-relaţie într-o formă relaţională. Modelarea logică a datelor descrie datele cu ajutorul unei notaţii speciale, care corespunde unui mod de organizare a acestora de către un sistem de gestiune a bazelor de date. Procesul de modelare a datelor este complex. În fiecare etapă a ciclului de viaţă se regăseşte câte o activitate specifică datelor după cum urmează [1]: - Analiza Modelele conceptuale ale datelor, prezentarea DER; - Proiectarea logică Modelul logic al datelor (relaţional); 89

87 - Proiectarea fizică Proiectarea fizică a bazelor de date şi a fişierelor (organizarea fişierelor); - Implementarea Descrierea fişierelor şi a bazelor de date. După cum prezintă profesorul Oprea D. În Analiza şi proiectarea sistemelor informaţionale economice în procesul de modelare logică există patru paşi esenţiali: 1. Realizarea unui model logic al datelor din perspectiva utilizatorului (formulare şi rapoarte) privind aplicaţia, folosindu-se principiile normalizării; 2. Contopirea tuturor perspectivelor normalizate ale utilizatorilor într-un model logic consolidat (centralizat) al datelor, numit şi integrarea perspectivelor; 3. Transformarea modelului conceptual al datelor (entitate-relaţie), realizat fără să se ţină cont de perspectiva utilizatorului, într-un set de relaţii normalizate; 4. Compararea modelului logic consolidat al datelor cu modelul transformat al entităţiirelaţie şi realizarea, prin integrarea perspectivelor, a unui model logic final al datelor aplicaţiei. Rezultatele obţinute prin parcurgerea celor patru paşi pot fi ilustrate prin intermediul unor exemple oferite în literatura de specialitate de McFadden şi Hoffer. Primul pas al modelării logice se poate explica prin două rapoarte solicitate de utilizatori, reprezentând perspectiva utilităţii sistemului din punctul lor de vedere: - cel mai bun client al produsului X(ecran); - situaţia comenzilor în curs. Ecranul Cel mai bun client al produsului X, prin percepţia utilizatorului, are următorul format: Cel mai bun client al produsului Introduceţi codul produsului: P1122 Data de început: 10/10/99 Data de sfârşit: 31/12/ COD CLIENT: 1111 NUME CLIENT: S.C. ALPHA S.R.L. VOLUM: 1000 Figura 4.3 Model de ecran solicitat de utilizatori [1] 90

88 Din analiza ecranului se pot desprinde relaţiile: CLIENT(COD_CLIENT, NUME) COMANDA(NR_COMANDA, COD_CLIENT, DATA_COMANDA) PRODUS(COD_PRODUS) LINIE_COMANDA(NR_COMANDA,COD_PRODUS,CANTITATE_COMANDATA) Raportul Situaţia comenzilor în curs are următorul format: Situaţia comenzilor în curs 31/03/1998 Pagina 1 COD PRODUS CANTITĂŢI_DE_LIVRAT A A B Y Figura 4.4. Model de raport solicitat de utilizatori [1] Realizarea raportului este posibilă prin folosirea următoarelor entităţi: PRODUS(COD_PRODUS) COMANDA(NR_COMANDA, DATA_COMANDA) LINIE_COMANDA(NR_COMANDA, COD_PRODUS, CANTITATE_COMANDATA) LIVRARE(COD_PRODUS, NR_FACTURA, CANTITATE_LIVRATA) FACTURA(NR_FACTURA, DATA_FACTURA) Pasul al doilea presupune comasarea perspectivelor utilizatorilor şi crearea unui set integrat al relaţiilor, rezultând următoarele relaţii: CLIENT(COD_CLIENT, NUME) PRODUS(COD_PRODUS) FACTURA(NR_FACTURA, DATA_FACTURA) COMANDA(NR_COMANDA, COD_CLIENT, DATA_COMANDA) LINIE_COMANDA(NR_COMANDA, COD_PRODUS, CANTITATE_COMANDATA) LIVRARE(COD_PRODUS, NR_FACTURA, CANTITATE_LIVRATA) Pasul al treilea constă în transformarea modelului conceptual al datelor (diagramaentitate-relaţie) din aplicaţie fără să se ţină cont de punctul de vedere al utilizatorului, într- 91

89 un set de relaţii normalizate. Din analiza diagramei din figura 4.5 se desprind următoarele relaţii: CLIENT(COD_CLIENT, NUME, ADRESA) PRODUS(COD_PRODUS, DENUMIRE) FACTURA(NR_FACTURA, NR_COMANDA) COMANDA(NR_COMANDA, COD_CLIENT) LINIE_COMANDA(NR_COMANDA, COD_PRODUS, CANTITATE_COMANDATA) LIVRARE(NR_FACTURA, COD_PRODUS, CANTITATE_LIVRATA) Pasul al patrulea compară modelul obţinut din pasul doi cu cel din pasul trei şi integrează perspectivele utilizatorilor în vederea obţinerii unui model logic final, după cum urmează: CLIENT(COD_CLIENT, NUME, ADRESA) PRODUS(COD_PRODUS, DENUMIRE) FACTURA(NR_FACTURA, NR_COMANDA, DATA_FACTURA) COMANDA(NR_COMANDA, COD_CLIENT, DATA_COMANDA) LINIE_COMANDA(NR_COMANDA, COD_PRODUS, CANTITATE_COMANDATA) LIVRARE(NR_FACTURA, COD_PRODUS, CANTITATE_LIVRATA) Rezultatul modelării logice a datelor îl constituie relaţiile normalizate rezultate din cel de-al patrulea pas al procesului. De asemenea, alt rezultat se va concretiza în actualizarea depozitului (repository) sau a dicţionarului proiectului. Diferenţa majoră între modelarea conceptuală şi cea logică este că după modelarea logică a datelor cerinţele structurate de date se concretizează în relaţii, şi nu în entităţi. Din cauza normalizării nu este necesară o corespondenţă unu-la-unu între entităţi şi relaţii [1]. 92

90 COD_CLIENT NUME_CLIENT ADRESA NR_FACTURA CLIENT FACTURA Lansează Facturare CANTITATE_LIV NR_COMANDA COMANDA Livrare Linie_comandă PRODUS CANTITATE_ COMANDATA COD_PRODUS DENUMIRE Figura 4.5. Diagrama entitate-relaţie pentru gestiunea clienţilor [1] 93

91 Normalizarea relaţiilor - Forme normale Între atributele unei relaţii sau între atribute din relaţii diferite pot exista anumite legături logice (dependenţe), care influenţează proprietăţile schemelor de relaţie în raport cu operaţiile curente care intervin în timpul exploatării bazei de date: adăugare, ştergere, actualizare. Aceste legături logice, cunoscute în literatura de specialitate sub denumirile de dependenţele funcţionale, dependenţele multivalorice şi dependenţe de cuplare, au implicaţii majore asupra criteriilor de proiectare a schemelor relaţionale. Alegerea unui model conceptual convenabil pentru o bază de date relaţională poate necesita realizarea unor descompuneri pentru anumite scheme de relaţie date, descompuneri care să izoleze dependenţele existente şi prin aceasta să elimine anomaliile care se datorează acestor dependenţe. Dependenţe funcţionale Penru definirea acestui tip de dependenţe se consideră schema de relaţie Prestari_Servicii (Cod, Nume_client, Adresa, Serviciu_prestat, Valoare) definită pentru urmărirea serviciilor prestate de o firmă pentru diverşi clienţi. Atributul Adresa este dependent de atributul Nume_client (presupunând că fiecare client are o singură adresă, rezultă că fiecare valoare a atributului Nume_client determină în mod unic valoarea corespunzătoare a atributului Adresa). Analizând schema de relaţie de mai sus, se constată o redundanţă relativ la atributul Adresa a cărei valoare este repetată pentru un client pentru fiecare serviciu prestat pentru acest client, ceea ce conduce la apariţia următoarelor anomalii: - Anomalia la adăugare: adresa unui client poate fi preluată numai după ce pentru acesta se prestează cel puţin un serviciu. - Anomalia la ştergere: dacă se şterg toate serviciile prestate pentru un anumit client, se pierde adresa acestui client. - Anomalia la actualizare: datorită redundanţei relativ la atributul Adresa, dacă se schimbă adresa unui client este necesară parcurgerea întregii relaţii pentru a identifica şi actualiza toate apariţiile acestui 94

92 client, în caz contrar baza de date devine inconsistentă (acelaşi client poate apare la adrese diferite). Aceste anomalii pot fi eliminate, dacă schema de relaţie Prestari_Servicii se înlocuieşte prin următoarele două scheme de relaţie: Clienti(Cod, Nume_client, Adresa) Servicii(Cod, Serviciu_prestat, Valoare). Relaţia Clienti conţine codul, numele şi adresa fiecărui client, fără nici un fel de redundanţă, iar relaţia Servicii conţine serviciile prestate pentru fiecare client şi valorile acestor servicii. Un dezavantaj al descompunerii relaţiei iniţiale în cele două relaţii este acela că pentru a determina adresa clientului pentru care s-a prestat un anumit serviciu este necesară efectuarea unei operaţii de cuplare a relaţiilor Clienti şi Servicii. Se consideră o schemă de relaţie R şi A,B două atribute simple sau compuse ale schemei de relaţie R. Atributul A determină funcţional atributul B sau B depinde funcţional de A, dacă şi numai dacă oricărei valori a atributului A îi corespunde o singură valoare a atributului B (se notează A->B). Dependenţa funcţională A->B este totală dacă nu există nici un subset C al atributului A (CcA) astfel încât C->B şi este parţială în caz contrar. În relaţia Prestari_Servicii, una din dependenţele funcţionale care poate fi pusă în evidenţă este Nume_client->Adresa. Deoarece într-o relaţie orice cheie identifică în mod unic fiecare tuplă a relaţiei, deci determină în mod univoc valorile atributelor tuplei, rezultă că în orice relaţie atributele sunt dependente funcţional faţă de cheile acesteia. Se pot face, până în acest moment, următoarele precizări: Eliminarea dependenţelor funcţionale din schemele de relaţie şi a consecinţelor negative (redundanţa datelor; anomaliile de adăugare, ştergere, actualizare) se realizează prin descompunerea schemei date într-o colecţie de scheme mai simple în care sunt evitate neajunsurile mai sus menţionate. Reconstituirea relaţiei iniţiale se poate face prin operaţia de cuplare (uniune). Pentru ca descompunerea schemei de relaţie să fie echivalentă cu relaţia iniţială, trebuie să fie îndeplinite condiţiile: 95

93 - cuplare fără pierdere de informaţie; - conservarea dependenţelor (dependenţele funcţionale din relaţia iniţială trebuie să se regăsească în relaţiile rezultate prin descompunere). Formele normale sunt scheme de relaţie echivalente obţinute prin descompunerea unor scheme de relaţie în vederea eliminării redundanţei datelor şi anomaliilor la adăugare, actualizare, ştergere înregistrări în baza de date. Descompunerile schemelor de relaţii în scheme de relaţii echivalente având în vedere dependenţele funcţionale conduc la definirea primelor 4 nivele de forme normale şi anume: prima formă normală (FN1), a doua formă normală (FN2), a treia formă normală (FN3) şi forma normală Boyce- Codd (FNBC). A patra formă normală (FN4) este definită având în vedere dependenţele multivalorice, iar a cincea formă normală (FN5) este definită având în vedere dependenţele de cuplare. Începând de la prima formă normală şi până la forma normală FN5 se impun condiţii din ce în ce mai restrictive asupra relaţiilor. Astfel o relaţie aflată pe un anumit nivel de normalizare (FN5) satisface toate restricţiile cerute de nivele inferioare de normalizare (FN1, FN2, FN3, FNBC, FN4). În cele ce urmează sunt date definiţiile formelor normale având în vedere dependenţele funcţionale. O relaţie R este în prima formă normală (FN1) dacă şi numai dacă toate atributele sale iau numai valori atomice (nu pot fi descompuse). Spre exemplu, atributul Adresa ar putea fi considerat un atribut neatomic dacă în cadrul adresei ne-ar interesa localitatea, strada etc., caz în care trebuie descompus în atribute atomice. O relaţie R este în a doua formă normală (FN2) dacă este în FN1 şi orice atribut neprim este total dependent faţă de orice cheie a relaţiei (atributele prime sunt atribute care fac parte dintr-o cheie a relaţiei şi cele neprime sunt atributele care nu aparţin nici unei chei a relaţiei). O relaţie R este în a treia formă normală (FN3) dacă este în FN2 şi nici un atribut neprim nu este funcţional dependent faţă de un alt atribut neprim al relaţiei. O relaţie R se află în forma normală Boyce-Codd (FNBC) dacă singurele dependenţe funcţionale admise sunt cele în care o cheie determină un alt atribut (nici un 96

94 atribut prim sau neprim nu poate fi dependent funcţional faţă de un alt atribut dacă acesta nu este sau nu conţine o cheie). Dependenţe multivalorice Pentru ilustrarea acestui tip de dependenţe se ia în considerare următoarea schemă de relaţie: Clase(Clasa, Discipline, Elevi) ce conţine clasele dintr-o instituţie de învăţământ, iar pentru fiecare clasă sunt înregistrate disciplinele ce se predau şi elevii înmatriculaţi în clasa respectivă. Se poate constata că relaţia Clase poate rezulta prin operaţia de cuplare după atributul Clasa a următoarelor două relaţii: CD(Clasa, Discipline) CE(Clasa, Elevi) În relaţia Clase, presupunând că pentru o clasă dată, fiecare elev frecventează toate disciplinele înregistrate pentru acea clasă, există dependenţele multivalorice: Clasa ->> Discipline Clasa ->> Elevi. Ca şi în cazul dependenţelor funcţionale, existenţa dependenţelor multivalorice prezintă aceleaşi neajunsuri privind redundanţa datelor şi anomalii la efectuarea operaţiilor de adăugare, actualizare şi ştergere înregistrări în baza de date. O relaţie R este în a patra formă normală dacă singurele dependenţe multivalorice admise sunt cele determinate de un alt atribut care este o cheie sau care conţine o cheie a relaţiei. Întrucât orice dependenţă funcţională este un caz particular de dependenţă multivalorică, rezultă că orice relaţie care se află în forma normală FN4, se află şi în forma normală FNBC. Transformarea unei relaţii într-o colecţie de relaţii care să se afle în FN4 este similară cu trecerea în FNBC, însă trebuie avută în vedere atât eliminarea dependenţelor funcţionale cât şi a dependenţelor multivalorice. În concluzie, putem afirma că în cazul formelor normale de la FN1 la FN4, trecerea de la o formă normală la alta s-a făcut prin descompunerea unei relaţii în altele 97

95 două, urmărindu-se eliminarea dependenţelor funcţionale şi multivalorice. O relaţie aflată în forma normală FN4 nu mai poate fi descompusă în continuare pe baza acestei metode. Există situaţii când relaţii aflate în FN4 conţin redundanţe şi prezintă anomalii la operaţiile de adăugare, ştergere şi actualizare. Aceste anomalii sunt cauzate de existenţa dependenţelor de cuplare şi pot fi eliminate prin descompunerea relaţiei în 3 sau mai multe relaţii a căror cuplare are ca rezultat relaţia iniţială. Dependenţe de cuplare Se consideră schema de relaţie: SDS (Specializari, Discipline, Studenti) care conţine disciplinele care se predau la diverse specializări şi studenţii care le frecventează, cu precizarea că pot exista discipline opţionale care nu sunt frecventate de toţi studenţii de la specializarea respectivă. În aceste condiţii în cadrul schemei de relaţie SDS nu au loc dependenţele multivalorice: Specializari ->> Discipline Specializari->> Studenti ceea ce înseamnă că relaţia SDS este în FN4. Deşi este în FN4, relaţia SDS conţine mai multe redundanţe care pot conduce la anomalii de actualizare. Pe de altă parte, relaţia SDS nu poate fi descompusă în două componente din a căror cuplare să rezulte relaţia iniţială cu conservarea informaţiei. Se constată însă că relaţia SDS poate fi descompusă în următoarele 3 relaţii: SD(Specializari, Discipline) SS(Specializari, Studenti) DS(Discipline, Studenti) şi relaţia SDS este rezultatul cuplării relaţiilor: SD, SS şi DS fără pierdere de informaţie. SDS = SD SS DS. În acest caz spunem că în relaţia SDS există o dependenţă de cuplare. Dependenţele multivalorice sunt cazuri particulare de dependenţe de cuplare. A cincea formă normală este o generalizare a formei normale patru, trecerea unei relaţii în FN5 presupunând eliminarea dependenţelor de cuplare existente în cadrul 98

96 relaţiei, împreună cu anomaliile pe care acestea le creează. În cadrul unei relaţii pot exista dependenţe de cuplare care nu conduc la redundanţă în memorarea datelor şi nu produc anomalii la operaţiile efectuate asupra înregistrărilor bazei de date (acestea sunt dependenţele de cuplare implicate de o cheie a relaţiei). O relaţie este în forma normală cinci (FN5) dacă şi numai dacă toate dependenţele de cuplare existente în relaţie sunt implicate de o cheie a acesteia. Relaţia SDS se poate descompune, cu conservarea conţinutului de informaţie, în cele 3 componente ale sale: SD, SS şi DS care sunt în FN5. Având în vedere similaritatea ce există între definiţiile pentru FNBC, FN4 şi FN5, acestea pot fi unificate în următoarea definiţie [DORO98]: O relaţie R este în FNBC, FN4, FN5 dacă şi numai dacă singurele dependenţe funcţionale, multivalorice, de cuplare existente sunt cele implicate de o cheie a relaţiei R. În concluzie, prin procesul de normalizare se realizează eliminarea din schemele de relaţie a dependenţelor (funcţionale, multivalorice şi de cuplare) cu scopul de a obţine o schemă relaţională mai bună din punctul de vedere al redundanţei datelor şi al anomaliilor ce pot apare la operaţiile de adăugare, ştergere şi actualizare înregistrări în baza de date. Normalizarea unei scheme de relaţie R înseamnă înlocuirea acesteia cu o mulţime de proiecţii R1,...,Rn astfel încât R să fie echivalentă cu uniunea proiecţiilor R1,...,Rn. Deşi normalizarea este o operaţie utilă în proiectarea bazelor de date, aceasta nu oferă întotdeauna reţete pentru obţinerea celor mai bune modele şi de aceea este la latitudinea proiectantului decizia de a aplica sau nu o anumită etapă de normalizare după o analiză temeinică a avantajelor şi dezavantajelor modelului obţinut. În unele cazuri normalizarea completă, până la FN5, s-ar putea să fie dezavantajoasă. Având în vedere constatările de mai sus se poate afirma că deşi normalizarea nu reprezintă o soluţie general valabilă în orice situaţie, totuşi dacă pentru proiectarea bazei de date se aplică corect o metodologie de proiectare descendentă, modelul rezultat va fi de la sine normalizat. Cercetările în acest domeniu continuă, fiind definite şi alte forme normale printre care FN6 pentru baze de date temporale. O bază de date temporală, pe lângă datele curente, conţine şi date istorice, iar factorul (atributul) timp are un rol esenţial (exemple 99

97 concludente de astfel de baze de date sunt depozitele de date). Astfel, în proiectarea unei baze de date temporale trebuie avute în vedere şi alte operaţii de descompunere a schemelor de relaţie şi anume: - descompunerea orizontală pentru separarea datelor curente de datele istorice; - descompunerea verticală pentru separarea atributelor aceleiaşi entităţi având în vedere valorile lor raportate la atributul temporal. În proiectarea unei baze de date nu este exclusă nici operaţia inversă normalizării numită denormalizare [DATE04], prin care se urmăreşte înlocuirea unei colecţii de scheme de relaţie cu o schemă de relaţie echivalentă în vederea eliminării necesităţii efectuării unor operaţii de cuplare care pot fi costisitoare. Dacă în cazul normalizării tendinţa este de a ajunge la nivele cât mai înalte (FN5), pentru denormalizare nu există criterii clare putând fi avute în vedere doar aspecte legate de performanţele anumitor aplicaţii. Un alt principiu care se urmăreşte în proiectarea unei baze de date este principiul proiectării ortogonale conform căruia în cadrul unei baze de date două scheme de relaţie reale (variabile de relaţie de bază) nu trebuie să aibă semnificaţii suprapuse. În timp ce prin normalizare se urmăreşte reducerea redundanţei din cadrul unei scheme de relaţie, prin proiectarea ortogonală se urmăreşte reducerea redundanţei dintre schemele de relaţie Simplificarea structurii datelor prin normalizare Problema de bază a proiectării logice a bazelor de date este cum ar trebui combinate datele elementare pentru a forma relaţii(sau tipuri de înregistrări) care să descrie entităţile şi relaţiile dintre entităţi. În limbajul bazelor de date, cuvântul relaţie înseamnă un tabel de date, ceea ce duce la concluzia că bazele de date relaţionale (modelul relaţional) sunt clădite pe un grup de tabele legate între ele [1]. Modelul relaţional a fost dezvoltat de către Codd. Este un model conceptual de organizare a datelor, destinat reprezentării legăturilor dintre date. El este bazat pe teoria matematică a relaţiilor şi este definit cu o deosebită rigoare matematică [Popescu I., 1996]. 100

98 În cadrul modelului relaţional datele sunt structurate sub forma de relaţii (de aici şi denumirea). Cea mai directa şi intuitiva modalitate de reprezentare a datelor în cadrul acestui model este sub forma de tabele. Fiecărei relaţii i se poate asocia un tabel care are atâtea coloane câte mulţimi leagă relaţia şi are atâtea linii câte tuple conţine relaţia. Prezentarea structurii relaţionale a datelor impune definirea noţiunilor de: domeniu, relaţie, atribut şi schemă a unei relaţii. Conceptele utilizate pentru a descrie formal, uzual sau fizic elementele de bază ale organizării datelor sunt prezentate în tabelul următor: Formal Uzual Fizic Relaţie Tablou Fişier(tabel) Tuplu Linie Înregistrare Atribut Coloană Câmp Domeniu Tip de dată Tip de dată Definirea domeniului Un domeniu este o mulţime de valori caracterizată printr-un nume. Un domeniu se poate defini explicit prin enumerarea tuturor valorilor aparţinând acestuia sau definind o proprietate distinctivă a domeniului valorilor, de cele mai multe ori limita superioară şi limita inferioară [6]. De exemplu: D 1 : { F, M } -definire explicită D 2 : {x x N, x [0,100]} -definire implicită D 3 : {s s=şir de caractere} -definire implicită Pentru un ansamblu de domenii D 1,D 2,,D n produsul cartezian al acestora reprezintă ansamblul tuplurilor (elemente ale unei relaţii) <v 1,v 2,,v k > unde v i este un element care aparţine domeniului D i. De exemplu, tuplurile < Maria, F, 50 >,< Vasile, M, 60 > aparţin produsului cartezian D 3 xd 1 xd

99 Definirea relaţiei O relaţie R pe mulţimile D1,D2,,Dn este o submulţime a produsului cartezian D1xD2x xdn, deci o mulţime de tupluri [6]. Considerând că nu se cunosc decât două persoane, relaţia R se defineşte prin tuplurile care descriu aceste persoane, şi anume: R: {< Maria, F, 50 >,< Vasile, M, 60 >} O relaţie poate fi reprezentată printr-un tabel bidimensional în care fiecare linie corespunde unui tuplu şi fiecare coloană corespunde unui domeniu. R: D 3 D 1 D 2 Maria F 50 Vasile M 60 Reprezentarea tabelară este preferată adesea altor forme de reprezentare a relaţiilor, deoarece este uşor de înţeles şi de utilizat. În prezentarea conceptului de relaţie se poate recurge la analogii cu alte concepte cum ar fi cel de fişier. Relaţia poate avea semnificaţia unui fişier, tuplul poate fi considerat o înregistrare, iar valorile din cadrul tuplului pot fi interpretate drept valori ale câmpurilor de înregistrare. Definirea atributului În timp ce tuplurile dintr-o relaţie trebuie să fie unice, un domeniu poate apare de mai multe ori în produsul cartezian pe baza căruia este definită relaţia [Popescu I, 1996]. PERS D 3 D 1 D 2 D 3 Maria F 50 Vasile Vasile M 60 Maria Relaţia PERS reprezintă un subansamblu al produsului cartezian D 3 xd 1 xd 2 xd 3. Atributul reprezintă coloana unei tabele de date, caracterizată printr-un nume. Numele 102

100 coloanei (atributului) exprimă, de obicei, semnificaţia valorilor din cadrul coloanei respective. Semnificaţia valorilor din cadrul unui tuplu se stabileşte în acest caz nu numai pe baza domeniului de care aparţin valorile ci şi funcţie de poziţia ocupată în cadrul tuplului. Dependenţa faţă de ordinea datelor înseamnă o reducere a flexibilităţii organizării datelor. Într-o organizare eficientă, flexibilă, ordinea liniilor şi a coloanelor nu trebuie să prezinte nici o importanţă. Pentru a diferenţia coloanele care conţin valori ale aceluiaşi domeniu, şi a elimina astfel dependenţa de poziţie în cadrul tabelei se introduce tocmai conceptul de atribut. Fiecare relaţie are asociat un nume sau un identificator propriu. Schema unei relaţii este formată din ansamblul elementelor definitorii sau din nivelul relaţiei urmat de lista atributelor specifice. În mulţimile matematice nu este permis ca un obiect să apară de mai multe ori. Cât timp o relaţie este o mulţime de tupluri, teoretic nici o linie a unei relaţii nu poate fi duplicatul altei linii. După cum reiese din prezentările anterioare, dacă o coloană sau o combinaţie de coloane nu poate să identifice în mod unic o linie, atunci trebuie inventată o coloană-cheie specială. O tehnica de proiectare a modelului conceptual al bazei de date într-o abordare bottom-up este tehnica celor cinci forme normale. Conform acestei tehnici, atributele entităţilor definite se organizează într-o singură tabelă sau în mai multe şi se urmăreşte descompunerea acestor tabele în altele, fără pierdere de informaţii în scopul eliminării anomaliilor de ordin logic şi fizic. Acest lucru se realizează prin parcurgerea a o serie de etape, de normalizare, prin care se trece de la o forma normală la alta. Se apreciază posibilitatea existentei a cinci forme normale (FN). Prin parcurgerea acestor etape, se ajunge în mod succesiv să se amelioreze structura bazei de date, înlăturându-se treptat o serie de neajunsuri şi asigurând facilităţi sporite în privinţa încărcării, actualizării şi exploatării bazei de date. O relaţie nenormalizată conţine unul sau mai multe grupuri care se repetă. 103

101 Necesitatea normalizării progresive este dată de faptul că anumite relaţii pot genera o serie de situaţii nedorite, aşa-numitele anomalii de actualizare, cum sunt: anomalia de ştergere, anomalia de adăugare, anomalia de modificare [2] Transformarea diagramelor entitate-relaţie în relaţii Pentru a se putea compara rezultatele obţinute în etapa de proiectare logică a datelor, adică a relaţiilor normalizate, cu diagrama entitate-relaţie, rezultat al proiectării conceptuale, aceasta din urmă trebuie să fie convertită în relaţii, de asemenea, normalizate. Întregul proces se desfăşoară în patru paşi, astfel: [1] - Reprezentarea entităţilor. Fiecare tip de entitate din diagrama entitate-relaţie este reprezentată ca o relaţie în modulul relaţional al datelor. Identificatorul tipului de entitate devine cheie primară a relaţiei, iar celelalte atribute ale tipului entităţii devin atribute non-cheie ale relaţiei. - Reprezentarea legăturilor. Fiecare legătură din diagrama entitate-relaţie trebuie să fie reprezentată în modelul relaţional al datelor. Reprezentarea legăturii se efectuează în funcţie de natura ei. De exemplu, uneori se poate constitui o relaţie prin includerea cheii primare a unei relaţii ca o cheie străină în altă relaţie. Astfel, se poate crea o relaţie separată pentru reprezentarea legăturii. - Normalizarea relaţiilor. Relaţiile create în paşii 1 şi 2 pot conţine redundanţe nedorite şi vor constitui surse de înregistrare a anomaliilor în timpul actualizării. Normalizarea va conduce la o bună structurare a relaţiilor. - Fuziunea relaţiilor. În timpul modelării logice a datelor s-au creat diferite relaţii, atât pe baza normalizării ascendente a perspectivelor utilizatorilor, cât şi a transformării uneia sau a mai multor diagrame entitate-relaţie în seturi de relaţii. În structura acestor seturi de relaţii pot exista unele relaţii redundante, cum ar fi existenţa a două sau mai multe relaţii care descriu acelaşi tip de entitate, ce ar trebui să fuzioneze şi să se renormalizeze pentru extragerea eventualelor redundanţe. 104

102 Teste rezolvate 1. Afirmaţiile următoare nu sunt corecte: a) Fiecare Format/formular de intrare va fi asociat unui flux al datelor de intrare într-un proces al DFD; b) Un proces al DFD va fi asociat cu o macheta de ecran; c) Rapoartele se pot regăsi într-un flux al datelor generate de un proces al DFD. Răspuns: b 2. Prezentarea informaţiile din formulare/formate şi rapoarte pot fi oferite: a) sub formă de text; b) sub formă de sfaturi; c) sub formă de grafice; d) sub formă de tabele. Răspuns: a, c, d 3. Macheta imprimantei cuprinde: a) antet; b) titlu; c) date elementare ce se imprima rând de rând; d) totalurile. Răspuns: a, b, c, d 4. Detaliile şi indicaţiile tehnice de realizare a machetei imprimantei se referă la: a) volumul datelor de ieşire; b) intensitatea datelor; c) contrast. Răspuns: a 5. Alegerea tipului de suport fizic de ieşire (imprimanta, display, etc.) se face în funcţie de: a) sursa de energie; b) calitatea datelor; c) costul suportului. Răspuns: c 6. În definitivarea formei şi formatului de prezentare a situaţiilor finale trebuie să ţinem seama de o serie de considerente practice cum ar fi: a) Respectarea unor cerinţe ale factorilor de decizie privind macheta situaţiei finale; b) Restricţii tehnice; c) Utilizarea formularelor pretipărite; d) Utilizarea generatoarelor de rapoarte. 105

103 7. Activităţile parcurse la realizarea unui sistem de coduri sunt: a) analiza elementelor care urmează a fi codificate; b) analiza sistemului decizional; c) uniformizarea datelor de intrare; d) alegerea tipurilor de coduri. Răspuns: a, b, c, d Răspuns: a, d 8. La proiectarea intrărilor este necesar să se realizeze, în principal următoarele activităţi: a) alegerea colecţiilor de date; b) proiectarea machetelor documentelor de intrare; c) alegerea regulilor de control şi validare a datelor; d) proiectarea formularelor (videoformatului) de intrare. 9. Macheta documentului de intrare conţine: a) antetul documentului; b) diagrama fluxului de date; c) denumirea documentului. 10. Nu sunt metode de interacţiune om maşină: a) interacţiunea permanentă, b) interacţiunea prin meniuri, c) interacţiunea bazată pe obiecte icons, d) interacţiunea prin limbaj natural. 11. Echipamentele necesare interacţiunii cu sistemul sunt: a) eyescreen; b) keyboard; c) mouse. Răspuns: b, c, d Răspuns: a, c Răspuns: a Răspuns: b, c 12. Construirea prototipului secvenţei de derulare a dialogurilor se poate face cu ajutorul: a) instrucţiunilor repetitive; b) produselor CASE; c) mediile de dezvoltare grafică. Răspuns: b, c 13. În procesul de modelare logică a datelor sunt paşi esenţiali: 106

104 a) Realizarea unui model logic al datelor din perspectiva utilizatorului (formulare şi rapoarte) privind aplicaţia, folosindu-se principiile normalizări; b) Implementarea modelului logic al datelor. c) Transformarea modelului conceptual al datelor (entitate-relaţie), realizat fără să se ţină cont de perspectiva utilizatorului, într-un set de relaţii normalizate; Răspuns: a, c 14. Nu sunt elemente de bază ale structurii relaţionale a datelor: a) Relaţia; b) Atributul; c) Fişierul; d) Domeniul; e) Tuplul. Răspuns: c 15. Paşii parcurşi în procesul de transformare a diagramelor entitate-relaţie în relaţii sunt: a) Reprezentarea entităţilor; b) Reprezentarea legăturilor; c) Normalizarea relaţiilor. Răspuns: a, b, c 16. Modelul conceptual pune în evidenţă: a) modul de stocare a datelor pe suportul de memorare; b) reprezentarea logică, detaliată a entităţilor, asocierilor (legăturilor) şi datelor elementare ale unei organizaţii; c) structura globală de organizare a datelor. Răspuns: b), c) 17. Normalizarea unei relaţii constă în: a) Descrierea relaţiei în limbajul de descriere a datelor; b) Identificarea dependenţelor între atributele relaţiei; c) Descompunerea relaţiei în relaţii echivalente urmărind eliminarea redundanţei datelor şi anomaliilor la efectuarea operaţiilor de adaugare, actualizare şi ştergere în baza de date. Răspuns: c) 107

105 Capitolul 5 Proiectarea fizică a sistemelor informatice Proiectarea fizică cunoscută şi sub numele de proiectare de detaliu, urmează proiectării logice întâlnită şi sub numele de proiectare generală sau proiectare de ansamblu. În timpul proiectării logice se prezintă o imagine de ansamblu (generală) a sistemului, în timp ce proiectarea fizică înseamnă o abordare detaliată a sistemului. Cu alte cuvinte, în etapa de proiectare logică se acumulează informaţiile de natură să sintetizeze cerinţele utilizatorilor noului sistem, operaţiune prestată de analiştii de sistem, iar în timpul proiectării fizice se prezintă punctele de vedere ale specialiştilor, cum ar fi cei din domeniul bazelor de date, securităţii sistemelor, reţelelor de calculatoare, programării, etc. Proiectarea fizică implică parcurgerea următorilor paşi [1]: 1. Proiectarea fizică a bazelor de date şi a fişierelor. O astfel de activitate înseamnă descrierea modului în care vor fi stocate datele şi cum se va asigura controlul lor pentru a se oferi o securitate maximă; 2. Proiectarea structurii sistemului şi a programelor. Se descriu programele sau modulele acestora care să fie în strânsă concordanţă cu diagramele fluxurilor de date şi cu celelalte piese ale documentaţiei realizate în etapele anterioare; 3. Proiectarea strategiilor de prelucrare distribuită. Se vor prezenta modalităţile în care utilizatorul poate să dispună de date şi facilităţile de prelucrare oferite de reţele de calculatoare Proiectarea fizică a bazelor de date şi a fişierelor Modelul conceptual surprinde structura globală de organizare a datelor, asigurându-se independenţa totală faţă de orice sistem de gestiune a bazelor de date. Modelul conceptual este prezentat prin intermediul diagramelor entitate-relaţie(der), motiv pentru care este cunoscut şi sub numele de modelul entitate-relaţie al datelor. El scoate în evidenţă reprezentarea logică, detaliată a entităţilor, asocierilor (legăturilor) şi 108

106 datelor elementare ale unei organizaţii sau ale unei părţi din ea. Modelul se realizează în faza de analiză. Modelul logic al datelor înseamnă descrierea datelor în concordanţă cu modelul de organizare a acestora de către sistemele de gestiune a bazelor de date. În acest material s-a ales modelul relaţional. Conform cu acest model datele sunt reprezentate în baza de date sub forma tabelelor sau relaţiilor create din diagrama entitate-relaţie obţinută în etapa anterioară. O bază de date poate fi definită ca un ansamblu de date elementare sau structurate, accesibile unei comunităţi de utilizatori. Mai concret, la nivel fizic, o bază de date este un ansamblu de fişiere intercorelate, care conţine nucleul de date necesare unui sistem informatic (aplicaţie informatică). Un fişier este un ansamblu de înregistrări fizice, omogene din punct de vedere al conţinutului şi al prelucrării. O înregistrare fizică este unitatea de transfer între memoria internă şi cea externă a calculatorului. Înregistrarea fizică este formată din una sau mai multe înregistrări logice. O înregistrare logică este unitatea de prelucrare din punct de vedere al programului utilizator. Aceasta este formată dintr-un ansamblu de câmpuri, care descriu o anumită entitate. Modul de stocare a datelor pe suportul fizic de memorare este funcţie de sistemul de gestiune a bazelor de date utilizat. Proiectarea fizică a bazelor de date şi a fişierelor îşi propune să asigure trecerea de la descrierea logică a datelor la una tehnică, de stocare a datelor. O problemă de importanţă majoră în cadrul acestei etape o constituie alegerea Sistemului de Gestiune a Bazelor de Date adecvat soluţionării optime a problemelor formulate în etapele anterioare ale realizării sistemului informatic Obiectivele fundamentale ale unei baze de date (BD) sunt: Centralizarea datelor permite: suprimarea redundanţei, asigurarea unicităţii înregistrării şi controlul centralizat (asupra datelor). În prelucrarea clasică în care fişierele sunt dedicate aplicaţiilor, aceleaşi date apar înregistrate în mai multe fişiere şi în formate 109

107 diferite. Acest lucru implică o utilizare ineficientă a spaţiului de memorie externă, actualizarea dificilă a acestor date şi lizibilitate redusă ca urmare a formatelor diferite. Independenţa între date şi prelucrări. Baza de date, ca imagine a unei anumite realităţi, trebuie actualizată permanent. Acest lucru nu trebuie să afecteze programele de prelucrare. Pentru aceasta trebuie ca fiecare program să aibă o viziune proprie asupra BD Realizarea de legături între entităţile de date, care sunt indispensabile pentru exploatarea eficientă a sistemului informatic. Spre exemplu, în cadrul gestiunii aprovizionării, trebuie asociat un furnizor la lista de produse pe care le vinde şi invers, un produs la lista de furnizori, precizând condiţiile de vânzare pentru un furnizor şi un produs. Integritatea datelor asigură fiabilitatea şi coerenţa bazei de date (BD). Pentru aceasta trebuie definite restricţii de integritate cum ar fi: - apartenenţa la o listă de valori sau interval; - apartenenţa la un anumit format; - reguli de coerenţă cu alte date. Securitatea datelor. Baza de date trebuie să fie protejată împotriva unei distrugeri logice (anomalie de actualizare) sau fizice. Pentru aceasta există instrumente care permit: - crearea unor puncte de repriză; altfel spus, salvarea din timp în timp a unor copii coerente ale bazei de date; - gestiunea unui jurnal de tranzacţii; lista operaţiilor realizate asupra bazei de date după ultimul punct de repriză. Confidenţialitatea datelor este asigurată prin proceduri de: - identificare a utilizatorilor prin nume sau cod; - autentificarea prin parole; - autorizarea accesului diferenţiat prin drepturi de creare, consultare modificare sau ştergere pentru anumite segmente de date. Partajarea datelor permite înlănţuirea tranzacţiilor solicitate simultan pe aceeaşi înregistrare din baza de date, prin blocarea cererilor în aşteptare şi deservirea ulterioară a acestora. 110

108 Sistemul de Gestiune a Bazelor de Date (SGBD) Sistemul de gestiune a bazelor de date referit prescurtat SGBD sau DBMS (Data Base Management System) este un sistem de programe care permite definirea, crearea şi întreţinerea bazei de date, precum şi accesul controlat la baza de date. Un SGBD oferă următoarele facilităţi pentru crearea şi exploatarea bazelor de date: - facilităţi de descriere a datelor, prin intermediul unui limbaj de descriere a datelor DDL (Data Description Language) care permite utilizatorului să descrie structurile de date ce vor fi memorate în baza de date; - facilităţi de manipulare a datelor, prin intermediul unui limbaj de manipulare a datelor DML (Data Manipulation Language) care permite utilizatorului să insereze, actualizeze, şteargă, să prelucreze şi să extragă date din baza de date; - controlul accesului la baza de date prin intermediul unui limbaj de control DCL (Data Control Language) care asigură: - sistem de securitate, previne accesarea bazei de date de către utilizatori neautorizaţi; - sistem de integritate, menţine concordanţa datelor stocate în baza de date; - sistem de control al concurenţei, permite accesul partajat la baza de date; - sistem de control al refacerii, permite recuperarea bazei de date în urma unor defecţiuni hard sau soft; - mecanism de vizualizare, prin care un utilizator poate vedea acea parte a bazei de date care îl interesează. În majoritatea produselor comerciale de baze de date, cele trei limbaje se regăsesc reunite în cadrul unui singur limbaj (spre exemplu limbajul SQL) Administratorul bazei de date Administratorul bazei de date referit prescurtat DBA (Data Base Administrator), este o persoană sau un grup de persoane care coordonează şi răspunde de ansamblul 111

109 activităţilor privind baza de date, începând din faza de proiectare şi continuând cu celelalte etape pe întreaga perioadă de viaţă a bazei de date. Astfel, în faza de proiectare a bazei de date, administratorul stabileşte SGBD-ul ce va fi utilizat, echipamentele necesare, structurile de date plecând de la necesităţile de informaţie ale tuturor utilizatorilor bazei de date, drepturile de acces la date ale fiecărui utilizator. Rezultatul fazei de proiectare este concretizat prin elaborarea modelului conceptual (schema generală a bazei de date), modelului extern (subschema proprie fiecărui utilizator) şi stabilirea modalităţilor de reprezentare a structurilor de date la nivel fizic pe suporturile de memorare externe utilizate. Drepturile de acces la baza de date pot fi definite [ORA92] fie pentru fiecare utilizator în parte, fie pentru grupuri de utilizatori (denumite Role), fiecare utilizator fiind apoi asignat unui grup. După proiectarea bazei de date, administratorul va menţine permanent legătura cu utilizatorii acesteia pentru rezolvarea cerinţelor utilizatorilor şi impunerea unei discipline în vederea alinierii la standardele existente. Administratorul va realiza, ori de câte ori se impune, reorganizarea structurii fizice a datelor în vederea optimizării parametrilor de funcţionare a întregului sistem şi va stabili proceduri de arhivare a datelor şi proceduri de recuperare a bazei de date la avarii şi defecte. Pentru a preveni accesul neautorizat la date, în cadrul sistemului de securitate pot fi prevăzute [DATE04] şi alte mecanisme şi anume: evidenţa de auditare, criptarea datelor. Evidenţa de auditare constă dintr-un fişier în care sistemul înregistrează automat toate operaţiile efectuate asupra datelor, fişier ce va putea fi consultat de către persoane autorizate pentru a verifica efectuarea unor operaţii neautorizate. O înregistrare din evidenţa de auditare va conţine următoarele informaţii: textul sursă al operaţiei executate, terminalul de la care a fost lansată operaţia, utilizatorul care a lansat operaţia, data şi ora operării, obiectele bazei de date afectate, imaginile datelor afectate înainte de efectuarea operaţiei, imaginile datelor afectate după efectuarea operaţiei. Pentru a preveni accesul unor intruşi la baza de date, care încearcă să ocolească sistemul, se utilizează criptarea datelor, mecanism ce constă în stocarea şi transmiterea datelor pe căile de comunicaţie sub formă cifrată. Criptarea se realizează cu ajutorul unor 112

110 algoritmi de criptare printre care cel mai recent este standardul american de criptare avansat AES (Advanced Encryption Standard) Proiectarea securităţii bazelor de date şi a fişierelor Securitatea este abordată din mai multe puncte de vedere, dar cea referitoare la baze de date şi la fişiere presupune luarea unor măsuri pentru reconstituirea datelor pierdute sau preluate eronat, precum şi pentru accesul neautorizat sau incomodarea până la a face imposibilă citirea datelor, prin criptare, atunci când ele sunt accesate ilegal. Aşadar două aspecte vor fi relevante: reconstituirea datelor şi criptarea lor [1]. Reconstituirea datelor este des asociată cu existenţa fişierelor de tip back-up, însă în practică este posibilă şi reconstituirea fără apelarea la acest tip de fişiere. În vederea controlării corectitudinii datelor tranzacţionate se apelează la fişiere cu rol special, care conţin un istoric, în ordine cronologică, al schimbărilor şi accesărilor efectuate asupra fişierelor sau bazelor de date. Cu ajutorul lor se pot reconstitui fişierele distruse, dar şi la verificarea corectitudinii operaţiunilor de actualizare. Securitatea prin criptografiere se referă la asigurarea transformării datelor de comunicat într-o formă neinteligibilă pentru toţi ceilalţi receptori, exceptându-l pe cel autorizat. Criptarea a devenit una dintre cele mai puternice modalităţi de asigurare a securităţii datelor. Ea poate fi realizată prin sistemul de operare sau prin SGBD, dar şi prin rutine create de către specialişti. În cele ce urmează sunt prezentate criteriile avute în vedere în alegerea tipului de SGBD [2]. a) Portabilitatea SGBD-ului. Prin aceasta înţelegem posibilitatea de a utiliza un SGBD de pe un sistem de calcul pe un altul. Portabilitatea cuprinde două aspecte şi anume: portabilitatea programelor propriu-zise şi portabilitatea datelor. Pentru realizarea unor programe portabile este necesar ca: programele să conţină cât mai puţine elemente legate de echipament. Portabilitatea sistemului de gestiune privit prin prisma portabilitaţii datelor se referă la posibilitatea de a folosi o serie de date 113

111 utilizate în cadrul unui sistem informatic de către un alt sistem informatic, deci posibilitatea integrării fişierelor deja existente în cadrul unui alt sistem. b) Costul sistemului. Acest criteriu trebuie privit prin prisma: timpului de ocupare a unităţii centrale; costului de întreţinere şi dezvoltare; resurselor hard imobilizate; costului de adaptare şi trecere pe un nou sistem de calcul; costul documentaţiei etc. c) Facilităţile de implementare, întreţinere şi exploatare a bazei de date. Acestea sunt reflectate prin: modalitatea de descriere a datelor; tehnicile de organizare şi regăsire a datelor, care să permită un acces cât mai rapid la orice informaţie; timpul cât mai redus pentru actualizare, căutare şi răspuns la cererile de informare; editarea operativă a celor mai variate tipuri de situaţii solicitate de către utilizator; posibilitatea de inserţie a unor programe de aplicaţie, programe de validare de date, de actualizare, rutine statistice, rutine de sortare, rutine de prezentare grafică a ieşirilor etc. d) Posibilitatea gestionarii structurilor complexe de date. e) Multitudinea metodelor de acces. In funcţie de cerinţele proprii aplicaţiei, sistemul va trebui să suporte interogări sau actualizări în timp real având proceduri de tip conversaţional. f) Protecţia şi securitatea datelor din bază. g) Specificul aplicaţiei. Este cunoscut faptul că programele sunt orientate pe aplicaţii, cum ar fi: programarea producţiei, aprovizionare-desfacere, optimizări, prognoze etc. Toate aceste criterii de alegere pot fi corelate cu o serie de factori complementari cum ar fi: mentenanţa sistemului, facilităţile ce le oferă administratorului bazei de date, calitatea documentaţiei oferite de furnizori, asistenţă în implementarea sistemului şi în pregătirea utilizatorilor etc. Toţi aceşti factori alături de criteriile enunţate pot să influenţeze succesul în implementarea SGBD-ului şi eficienţa economică pe ansamblul sistemului informatic. 114

112 În cele ce urmează se vor prezenta o serie de aspecte privind utilizarea limbajului SQL pentru crearea bazei de date, definirea utilizatorilor şi acordarea drepturilor de acces, definirea interogărilor bazei de date, precum şi exemple practice sub SGBD ORACLE Limbajul SQL - Crearea, Administrarea şi Interogarea bazelor de date relaţionale Limbajul SQL (Structured Query Language) a fost realizat în cadrul firmei IBM ca limbaj de interogare al SGBD System R şi ulterior a devenit unul din cele mai răspândite limbaje pentru SGBD-urile relaţionale. Limbajul SQL, ca limbaj de interogare a bazelor de date relaţionale, este construit pe baza a două formalisme abstracte enunţate în cele ce urmează. 1. Algebra relaţională prin care interogările sunt exprimate prin aplicarea unor operatori unari sau binari care constituie primitive ce acţionează asupra relaţiilor, rezultatul interogărilor fiind tot relaţii, ceea ce permite asocierea şi imbricarea acestor operatori pentru a forma interogări complexe. Operatorii algebrei relaţionale se împart în două grupe şi anume: - operaţii pe mulţimi (Reuniunea, Intersecţia, Diferenţa, Produsul cartezian); - operatori relaţionali speciali (Selecţia, Proiecţia, Cuplarea (JOIN), Diviziunea). 2. Calculul relaţional prin care interogările descriu mulţimea tuplelor rezultat prin specificarea unui predicat (condiţie) care trebuie satisfăcut de aceste tuple. Începând din 1986 limbajul SQL a devenit standard ANSI pentru limbajele de interogare ale bazelor de date relaţionale fiind utilizat atât în cadrul unor SGBD-uri complexe cum ar fi SGBD ORACLE (liderul mondial în domeniul bazelor de date), cât şi în cadrul unor SGBD-uri de complexitate redusă cum ar fi cele din familia xbase (Dbase IV, FoxPro). Standardul SQL utilizat pînă la începutul anului 2000 este cel realizat în 1992 şi cunoscut sub numele de SQL 92 sau SQL2. Noul standard SQL3 lansat în 1999 are în vedere o serie de extensii faţă de SQL2 după cum urmează: 115

113 - facilităţi orientate obiect posibilitatea de definire de către utilizator a tipurilor abstracte de date care să permită descrierea de metode, identitatea obiectelor, subtipuri şi moştenire, polimorfism etc.; - structuri de control pentru a conferi limbajului completitudine de calcul (IF, FOR, WHILE, etc.) pentru a deveni un limbaj de sine stătător a cărui putere de expresie să nu mai fie limitată la nivelul limbajelor relaţionale; - facilităţi pentru exprimarea prelucrărilor recursive; - facilităţi de comunicare în reţea; - facilităţi de prelucrare distribuită (mecanisme pentru crearea, memorarea şi execuţia procedurilor la nivelul serverelor de date stored procedures); - facilităţi multimedia; - facilităţi pentru tratarea timpului în bazele de date. Comenzi pentru crearea/actualizarea schemei bazei de date Crearea unui utilizator se realizează cu comanda CREATE USER <nume utilizator> IDENTIFIED BY <parola> Adăugarea relaţiilor într-o bază de date comanda CREATE TABLE are sintaxa: CREATE TABLE <nume relaţie>[(<nume atribut> <tip dată>, )] Exemplu -crearea tabelei Persoane în SQL Oracle se realizează cu comanda: CREATE TABLE Persoane (Nrcrt NUMBER UNIQUE NOT NULL,Nume CHAR(15),Prenume CHAR(15),Datan DATE,Sexul CHAR,Adresa VARCHAR2(50)); O nouă relaţie poate fi creată şi ca rezultat al unei operaţii de interogare astfel: CREATE TABLE <nume relaţie> (<nume atribut> <tip dată>, ) AS <subinterogare> Adăugarea/modificarea de atribute pentru o relaţie existentă se realizează cu comanda: ALTER TABLE <nume relaţie> ADD MODIFY (< nume atribut> <tip dată>, ) Ştergerea unei relaţii se realizează cu comanda: DROP TABLE <nume relaţie> 116

114 Comenzi pentru optimizarea interogărilor Una din principalele căi de optimizare a timpilor de interogare a unei baze de date este indexarea. Un index poate fi privit ca o relaţie cu două atribute şi anume: - primul atribut conţine valorile atributelor relaţiei după care se crează indexul; - al doilea atribut conţine un pointer (adresa) la locaţia tuplelor corespunzătoare. Crearea unui index se realizează cu comanda: CREATE [UNIQUE] INDEX <nume index> ON <nume relaţie>(<nume atribut>[asc DESC], ) Dacă pentru atributele utilizate în clauza WHERE a unor instrucţiuni SQL au fost creaţi indecşi, atunci aceştia vor fi utilizaţi în vederea optimizării timpului de prelucrare. Decizia de utilizare sau nu a unui index este luată de limbajul SQL şi nu de utilizator. Pentru aceasta fiecare model de limbaj SQL dispune de o componentă numită optimizator, care examinează interogarea şi decide care este modul optim de obţinere a rezultatului. O altă tehnică de optimizare a interogărilor este tehnica clustering disponibilă în ORACLE şi care constă în gruparea tuplelor din mai multe relaţii şi stocarea lor în aceeaşi zonă pe disc. Controlul datelor (comenzi DCL) Vederi O vedere este o relaţie virtuală, definită plecând de la alte relaţii din baza de date şi care nu conţine date şi deci nu ocupă spaţiu fizic pe disc. Vederile se definesc în două scopuri şi anume: - pentru a simplifica accesul utilizatorilor la date; - pentru a asigura protecţia şi securitatea datelor fiecărui utilizator fiindu-i permis acces la o porţiune a bazei de date şi putând efectua doar anumite operaţii (conform drepturilor de acces specificate cu comenzile GRANT/REVOKE). 117

115 Asupra unei vederi se pot efectua aceleaşi operaţii ca şi asupra unei relaţii cu deosebirea că vederile nu conţin date şi că orice modificări efectuate asupra datelor sunt reflectate şi în vederi. Astfel, asupra unei vederi se pot realiza operaţiile: - creare vedere (CREATE VIEW); - creare sinonim pentru vedere (CREATE SYNONIM); - ştergere vedere (DROP VIEW); - interogare vedere (SELECT); - actualizare date din vedere (UPDATE); - ştergere date din vedere (DELETE); - adăugare date (INSERT). Crearea unei vederi se realizează cu comanda CREATE VIEW care are sintaxa: CREATE VIEW <nume vedere> [<lista atribute>] AS <fraza SELECT> [WITH CHECK OPTION] Exemplu: CREATE VIEW StocuriD1(Codp,Denp,Ump,Cant,Pret,Valoare) AS SELECT Stocuri.Codp, Denp,Ump,Cant,Pret,Cant*Pret FROM Produse,Stocuri WHERE Produse.codp=Stocuri.Codp AND CodDep = D1 Interogarea vederii se va realiza cu comanda SELECT * FROM StocuriD1 Utilizarea opţiunii WITH CHECK OPTION asigură faptul că nici o tuplă nu va fi adaugată sau actualizată cu instrucţiunile INSERT, UPDATE, dacă nu sunt respectate condiţiile specificate în clauza WHERE a instrucţiunii SELECT din definiţia vederii. Pentru acordarea sau retragerea drepturilor de acces la baza de date prin intermediul vizualizărilor se vor folosi comenzi de forma: GRANT [ALL SELECT INSERT UPDATE DELETE] ON <nume vedere> TO <nume utilizator> sau REVOKE [ALL SELECT INSERT UPDATE DELETE] ON <nume vedere> FROM <nume utilizator> 118

116 Asigurarea securităţii datelor presupune definirea drepturilor de acces ale utilizatorilor şi protecţia sistemului la accesul neautorizat. În acest sens asigurarea securităţii se realizează pe două niveluri şi anume: - nivelul 1 acordarea dreptului de acces la sistem; - nivelul 2 acordarea dreptului de acces la nivel de relaţii. Pentru conectarea utilizatorilor la sistem în majoritatea versiunilor de SQL se utilizează un nume de utilizator şi o parolă. Referitor la drepturile de acces la nivel de relaţie în sistemele multi-user trebuie precizat utilizatorul care a creat relaţia (proprietarul relaţiei). Fiecare utilizator are drepturi doar asupra propriilor relaţii, iar drepturi asupra unor relaţii create de alţi utilizatori pot fi acordate prin comanda GRANT şi pot fi retrase prin comanda REVOKE. Datele privind definirea bazei de date, utilizatorii şi drepturile de acces sunt stocate în dicţionarul de date şi sunt gestionate de către sistemul de gestiune a bazei de date (SGBDR). În cele ce urmează se va prezenta modul de realizare a celor două nivele de securitate în cadrul sistemului ORACLE. Nivelul 1 de securitate a datelor se realizează cu comanda: GRANT <autorizare, > TO <nume utilizator> [IDENTIFIED BY <parola>] unde <autorizare> poate fi: - DBA conferă utilizatorului dreptul de efectuare a oricărei operaţii asupra oricărei relaţii din baza de date; - CONNECT conferă utilizatorului dreptul de a a face interogări (SELECT) şi actualizări (INSERT, UPDATE, DELETE) asupra relaţiilor create de alţi utilizatori, însă nu permite utilizatorului să creeze relaţii (CREATE) sau să şteargă relaţii create de alţi utilizatori (DROP); - RESOURCE conferă utilizatorului drepturile ce rezultă din autorizarea CONNECT şi în plus dreptul de a crea relaţii (CREATE) şi de a şterge relaţii ce îi aparţin (DROP). 119

117 Unui utilizator îi pot fi acordate mai multe tipuri de autorizări în cadrul unei singure comenzi GRANT. Parola stabilită pentru un utilizator poate fi modificată printr-o comandă GRANT ulterioară spre exemplu astfel: GRANT RESOURCE TO <nume utilizator> IDENTIFIED BY <noua parolă> Unui utilizator căruia i s-a acordat un tip de autorizare îi pot fi acordate şi alte tipuri de autorizare prin comenzi GRANT ulterioare. Retragerea autorizărilor acordate unui utilizator se realizează cu comanda: REVOKE <autorizare, > FROM <nume utilizator> Nivelul 2 de securitate a datelor Pentru acordarea respectiv retragerea drepturilor de acces la relaţii se utilizează comenzile GRANT respectiv REVOKE cu următoarea sintaxă: GRANT ALL <drept de acces>, ON <nume relaţie> TO <nume utilizator> PUBLIC [WITH GRANT OPTION] respectiv REVOKE ALL <drept de acces>, ON <nume relaţie> FROM <nume utilizator> PUBLIC Privilegiile (drepturile de acces) pot fi acordate sau retrase de următoarele categorii de utilizatori: - utilizatorii cu nivel de autorizare DBA; - proprietarii relaţiilor; - utilizatorii autorizaţi cu opţiunea WITH GRANT OPTION. Prin specificarea PUBLIC acordarea respectiv retragerea drepturilor de acces se aplică tuturor utilizatorilor. Prin specificarea WITH GRANT OPTION, utilizatorul respectiv poate la rândul său să acorde aceleaşi drepturi sau mai puţine altor utilizatori. În ORACLE pot fi acordate următoarele drepturi de access asupra relaţiilor: SELECT, INSERT, DELETE, ALTER, UPDATE, CREATE,DROP pentru tabele şi indecşi. 120

118 Drepturile de acces pot fi acordate asupra întregii relaţii, sau doar asupra anumitor atribute ale relaţiei. Exemple: Acordarea tuturor drepturilor de acces utilizatorilor Ionescu, Popescu, asupra relaţiei Persoane care aparţine utilizatorului Vasilescu se realizează prin comanda: GRANT ALL ON Vasilescu.Persoane TO Ionescu,Popescu Acordarea tuturor utilizatorilor, drepturile SLECT,INSERT,UPDATE asupra relaţiei Produse aparţinând utilizatorului Ionescu se realizează cu comanda: GRANT SELECT,INSERT,UPDATE ON Ionescu.Produse TO PUBLIC Acordarea privilegiilor SELECT,UPDATE numai asupra atributelor CodP, Denp din relaţia Produse aparţinând utilizatorului Ionescu, utilizatorului Popescu cu condiţia ca acesta la rândul său să poată acorda oricărui alt utilizator aceleaşi drepturi sau mai puţine, se realizează cu comanda: GRANT SELECT,UPDATE ON Ionescu.Produse(CodProdus,Denumire) TO Popescu WITH GRANT OPTION Retragerea drepturilor de acces INSERT,DELETE asupra relaţiei Persoane aparţinând utilizatorului Vasilescu, utilizatorului Ionescu se realizează cu comanda: REVOKE INSERT,DELETE ON Vasilescu.Persoane FROM Ionescu Instrucţiuni pentru inserarea şi actualizarea datelor în tabele Inserarea datelor comanda INSERT are următoarea sintaxă: INSERT INTO <nume relatie> <nume vedere> [(<nume atribut> )] [VALUES] <lista valori> <subinterogare> Exemple: Fie tabela Persoane(Nrcrt,Nume,Prenume, Datan, Sexul, Adresa) INSERT INTO Persoane VALUES (1, Ionescu, Ion,05/23/82, M, Suceava ) (adaugă o înregistrare în tabela Persoane completând toate atributele) INSERT INTO Persoane(Nrcrt,Nume,Prenume) VALUES (2, Ionescu, Ana ) (adaugă o înregistrare în Persoane completând numai atributele Nrcrt,Nume, Prenume) 121

119 Pentru a insera în tabela PersF(Nrcrt,Nume,Prenume) toate înregistrările din tabela Persoane pentru care Sexul= F se scrie comanda: INSERT INTO PersF(Nrcrt,Nume,Prenume) SELECT Nrcrt,Nume,Prenume FROM Persoane WHERE Sexul = F Actualizarea datelor comanda UPDATE are sintaxa: UPDATE <nume relaţie> <nume vedere> SET <nume atribut> = <expresie>, [WHERE <condiţie>] Condiţia din clauza WHERE defineşte tuplele care vor face obiectul actualizării. Clauza WHERE poate conţine şi o subinterogare. Exemple: UPDATE Persoane SET Nume = Popescu, Prenume = Ana Maria WHERE Nume = Ionescu AND Prenume = Ana (actualizează numele şi prenumele persoanei Ionescu Ana cu valorile Popescu respectiv Ana Maria). UPDATE Vanzari SET Pret = Pret*1.2 WHERE CodP IN (SELECT CodP FROM Facturi WHERE Numar = 120 AND Vanzari.Codc=Facturi.Codc ) (realizează majorarea preţului cu 20% pentru produsele vândute cu factura 120). Dacă în comanda UPDATE clauza WHERE este omisă, actualizarea se va efectua asupra tuturor tuplelor relaţiei. Ştergerea datelor comanda DELETE are sintaxa: DELETE FROM <nume relaţie> <nume vedere> [WHERE <condiţie>] unde <condiţie> poate fi o condiţie simplă, o expresie sau o subinterogare. Exemple: DELETE FROM Stocuri WHERE Cant = 0 (şterge toate înregistrările din tabela Stocuri pentru care câmpul Cant are valoarea 0). DELETE Oferte (şterge toate înregistrările din tabela Oferte). 122

120 Comenzi pentru gestiunea tranzacţiilor Tranzacţia este o succesiune de instrucţiuni SQL grupate într-un bloc de instrucţiuni utilizate pentru actualizarea şi/sau interogarea datelor din baza de date. O tranzacţie se consideră încheiată după realizarea tuturor operaţiilor pe care le conţine. Operaţiile conţinute într-o tranzacţie pot fi realizate efectiv în baza de date sau nu, fie automat de către sistem după fiecare operaţie, fie printr-o comandă explicită dată după o succesiune de operaţii. Astfel salvarea automată de către sistem a modificărilor este realizată prin comanda SET AUTOCOMMIT ON Dacă iniţial a fost specificată comanda SET AUTOCOMMIT OFF, salvarea modificărilor efectuate asupra datelor se realizează prin comanda COMMIT, iar abandonarea modificărilor se realizează prin comanda ROLLBACK. Blocul de operaţii ce definesc o tranzacţie poate fi delimitat de instrucţiunile : BEGIN TRANSACTION END TRANSACTION Problemă rezolvată Se lansează în execuţie SQL Plus Oracle sub utilizatorul system (figura 5.1). În baza de date ORCL sub S.G.B.D. Oracle se crează utilizatorul U1 identificat prin parola PW1 şi i se acordă privilegiile CONNECT, RESOURCE (figura 5.2). Se închide sesiunea de lucru SQL Plus a utilizatorului system (cu instrucţiunea EXIT) şi se deschide o nouă sesiune de lucru SQL Plus pentru utilizatorul U1 (figura 5.3). Se crează tabela Produse şi se inserează două înregistrări (figura 5.4). 123

121 ORCL Figura 5.1. Lansare SQL Plus ORACLE pentru utilizatorul system Figura 5.2. Creare utilizator U1 şi acordare privilegii CONNECT, RESOURCE 124

122 ORCL Figura 5.3. Lansare SQL Plus ORACLE pentru utilizatorul U1 Figura 5.4. Creare tabelă Produse şi inserare două înregistrări 125

123 Limbajul SQL - Interogarea bazelor de date - Fraza SELECT Interogarea bazelor de date în limbajul SQL se realizează cu ajutorul unei singure instrucţiuni şi anume instrucţiunea SELECT având următoarea sintaxă: SELECT [DISTINCT] <lista atribute> * FROM <lista relaţii> [WHERE <condiţie>] [GROUP BY <lista atribute de grupare>] [HAVING <condiţie>] [ORDER BY <atribut1 de ordonare> [ASC] DESC, ] [UNION <frază SELECT>] <lista atribute> este o listă ce conţine nume de atribute (câmpuri) sau expresii construite utilizând atribute, separate prin caracterul, şi care fac parte din relaţiile (tabele, vederi) enumerate în <lista relaţii> din clauza FROM. Numele fiecărui atribut sau expresii din <lista atribute> va fi afişat în capul de tabel ce reprezintă rezultatul interogării, fiecare atribut sau expresie putând primi un alias folosind specificarea AS <alias>. Caracterul * specifică faptul că se extrag toate atributele tabelei precizate în clauza FROM. Clauza DISTINCT precizează faptul că în relaţia rezultat nu pot apărea duplicate (tuple identice). Clauza WHERE precizează condiţiile de interogare (condiţii care trebuie să fie satisfăcute de tuplele interogate, condiţii de cuplare relaţii (JOIN, relaţii între tabele). În clauza WHERE pot fi utilizaţi operatori logici (AND, NOT, OR), predicate (IN, LIKE, BETWEEN, EXISTS, ALL, ANY), operatori aritmetici (+, -, **, /, *), operatori de comparare (=, #,<, >, <=, >=, <>), parantezele ( ) pentru schimbarea ordinii de prioritate a operaţiilor, operatorilor, funcţii şi alte subinterogări SELECT, pentru construirea de expresii pe care trebuie să le îndeplinească tuplele ce constituie rezultatul interogării. Predicatul IN permite specificarea unei liste pentru domeniul de căutare pentru un atribut, iar predicatul BETWEEN permite specificarea unui interval pentru domeniul de căutare a valorilor unui atribut, fiind echivalent cu o condiţie de forma: <atribut> >= <limita inf. interval> AND <atribut> <= <limita sup. interval> 126

124 Exemple: Fie tabela Persoane(Nrcrt,Nume,Prenume, Datan, Sexul, Adresa) Selectarea tuturor înregistrărilor din tabela Persoane pentru care primele 7 caractere din câmpul Adresa sunt Suceava sau Rădăuţi se realizează cu comanda: SELECT * FROM Persoane WHERE SUBSTR(Adresa,1,7) IN ( Suceava, Rădăuţi ) Interogarea de mai sus este echivalentă cu interogarea: SELECT * FROM Persoane WHERE SUBSTR(Adresa,1,7) = Suceava OR SUBSTR(Adresa,1,7) = Rădăuţi Selectarea tuturor înregistrărilor din tabela Persoane pentru care data naşterii este cuprinsă între 01/01/72 şi 01/01/82 se realizează astfel: SELECT * FROM Persoane WHERE Datan BETWEEN {01/01/72} AND {01/01/82} Interogarea de mai sus este echivalentă cu interogarea: SELECT * FROM Persoane WHERE Datan >= {01/01/72} AND Datan <= {01/01/82} Predicatul LIKE permite selecţia şirurilor de caractere care conţin anumite caractere specificate prin intermediul unei măşti definite cu ajutorul unor caractere speciale (%, _ în dbase IV, FoxPro, ORACLE, sau *,? în INFORMIX) Exemple: SELECT * FROM Persoane WHERE Nume LIKE %a (selectează toate înregistrările din tabela Persoane pentru care valorile atributului Nume se termină cu litera a ). SELECT Nume,Prenume,Datan FROM Persoane WHERE Nume LIKE A%u (selectează valorile atributelor Nume, Prenume, Datan pentru toate înregistrările din tabela Persoane pentru care prima literă din Nume este A iar ultima literă este u ). SELECT Nume FROM Persoane WHERE Nume LIKE _o% (selectează valorile atributului Nume pentru toate înregistrările din tabela Persoane pentru care prima literă din Nume este orice literă, a doua literă din Nume este litera o şi începând din poziţia a treia numele poate conţine orice litere.) 127

125 Predicatele ALL, ANY, EXISTS se utilizează pentru interogări ce conţin subinterogări, în vederea verificării anumitor condiţii ce trebuie îndeplinite între rezultatele interogării şi rezultatele subinterogării. Clauza GROUP BY realizează gruparea tuplelor unei relaţii pe baza valorilor unui atribut sau grup de atribute şi generează o singură tuplă pentru fiecare grup de tuple având aceeaşi valoare pentru atributele care definesc grupul. Atributele care definesc grupul trebuie obligatoriu să se regăsească în lista atributelor interogate <lista atribute>. De asemenea asupra unor atribute pot fi aplicate funcţii agregat: - AVG(<atribut>) media valorilor atributului specificat ca parametru, pe grup; - SUM(<atribut>) suma valorilor atributului specificat ca parametru, pe grup; - MAX(<atribut>) maximum valorilor atributului specificat ca parametru, pe grup; - MIN(<atribut>) minimum valorilor atributului specificat ca parametru, pe grup; - COUNT(<atribut>) numărul înregistrărilor pe grupare după <atribut>. Observaţie. <atribut> poate fi fie un atribut, fie o expresie definită utilizând atribute ale tabelei. Clauza HAVING, opţiune a clauzei GROUP BY, este o formă specială a clauzei WHERE întrucât se aplică unor grupuri de tuple (şi nu unor tuple) definite de clauza GROUP BY. Exemple: Fie tabela Stocuri(CodDep,CodP,UmP,Cant,Pret) SELECT CodDep,SUM(Cant*Pret) AS Valoare,COUNT(CodDep) AS Contor FROM Stocuri GROUP BY CodDep (Calculează suma produselor Cant*Pret pentru toate tuplele având aceeaşi valoare în câmpul CodDep şi numărul înregistrărilor din fiecare grup definit de câmpul CodDep şi afisează rezultatele sub formă de tabel având coloanele CodDep, Valoare, Contor) SELECT CodDep,CodP,MAX(Pret) FROM Stocuri GROUP BY CodP HAVING MAX(Pret) <

126 (selectează pentru fiecare grupă de înregistrări având aceeaşi valoare în câmpul CodP, înregistrarea cu preţul maxim mai mic decât ) Clauza ORDER BY permite precizarea ordinii de afişare a datelor astfel: ORDER BY <nume atribut 1> [ASC] DESC,<nume atribut 2>[ASC] DESC, Exemplu: SELECT * FROM Persoane ORDER BY Datan DESC,Nume (afişează toate înregistrările din tabela Persoane în ordine descrescătoare după data naşterii şi în cadrul aceleiaşi date a naşterii crescător după Nume) Clauza UNION permite obţinerea rezultatului a două sau mai multe interogări printr-o singură instrucţiune SELECT. Exemplu: SELECT CodDep,CodP,Cant FROM Stoc_Prod WHERE CodDep = Dep01 UNION SELECT CodDep,CodP,Cant FROM Stoc_Prod WHERE Cant >= 100 (selectează tuplele (CodDep,CodProd,Cant) din tabela Stoc_Prod pentru toate înregistrările pentru care CodDep = Dep01, la care adaugă tuplele (CodDep,CodProd,Cant) din tabela Stoc_Prod pentru toate înregistrările pentru care Cant >= 100). Pentru a nu se elimina tuplele duplicat trebuie specificat UNION ALL. Pentru a schimba ordinea de afişare a tuplelor extrase se poate utiliza clauza ORDER BY aplicată doar relaţiei finale şi nu asupra fiecărei fraze SELECT. Regăsirea datelor din două sau mai multe relaţii Interogarea datelor din două sau mai multe tabele (relaţii) presupune existenţa unor câmpuri comune pentru realizarea operaţiei de cuplare (operatorul JOIN). În fraza SELECT operaţia de cuplare este definită în clauza WHERE sub forma: <nume tabela1>.<cheie1> = <nume tabela2>.<cheie2> (unde <cheie1>, <cheie2> reprezintă câmpurile ce identifică înregistrările corespondente în cele două tabele). 129

127 Pentru exemplificare pe lângă tabela Stocuri mai considerăm tabela Produse(CodP, DenP, DesP). SELECT Produse.CodP,DenP,UmP,Cant,Pret FROM Produse,Stocuri WHERE Produse.CodP = Stocuri.CodP (extrage toate tuplele (CodP,DenP,UmP,Cant,Pret) pentru care valoarea atributului CodP din tabela Produse este egală cu valoarea atributului CodP din tabela Stocuri ). În lipsa clauzei WHERE se vor extrage toate combinaţiile posibile între tuplele celor două tabele (produsul cartezian). Fiecărei tabele i se poate atribui un alias astfel încât fraza de mai sus este echivalentă cu fraza: SELECT A.CodP,DenP,UmP,Cant,Pret FROM Produse A,Stocuri B WHERE A.CodP = B.CodP În anumite situaţii poate fi necesară corelarea (cuplarea) unei relaţii (tabele) cu ea însăşi. Spre exemplu dacă presupunem că în tabela Stocuri unele produse pot apare de mai multe ori cu preţuri diferite şi ne interesează poziţiile cu preţul minim, formulăm următoarea interogare: SELECT A.CodP,A.Cant,A.Pret FROM Stocuri A WHERE A.Pret = (SELECT MIN(B.Pret) FROM Stocuri B WHERE A.CodP = B.CodP) Pentru rezolvarea unor astfel de probleme s-au utilizat instrucţiuni SELECT imbricate care vor fi prezentate în detaliu în cele ce urmează. Instrucţiuni SELECT imbricate Limbajul SQL oferă posibilitatea construirii unor interogări complexe prin includerea în clauza WHERE a unei instrucţiuni SELECT, a altei instrucţiuni SELECT (numită sub-interogare sau inner ) astfel: SELECT <lista atribute> FROM <lista relaţii> WHERE <condiţie> (<sub-interogare>) La rândul ei sub-interogarea poate conţine în clauza WHERE o altă instrucţiune SELECT obţinând astfel o interogare complexă constituită din instrucţiuni SELECT imbricate pe un număr oarecare de nivele. Instrucţiunea SELECT interioară generează 130

128 valori pentru condiţia de căutare a instrucţiunii SELECT exterioare care o conţine (numită şi outer ). O sub-interogare poate returna o singură valoare, sau poate returna mai multe valori. În ce priveşte ordinea de evaluare a interogărilor pot exista : - sub-interogări simple - în care interogarea interioară este evaluată prima, independent de interogarea exterioară, iar rezultatul interogării interioare este utilizat de interogarea exterioară; - sub-interogări corelate - în care interogarea exterioară transmite repetat câte o valoare pentru interogarea interioară, care în baza valorii primite, parcurge tuplele relaţiei şi transmite interogării exterioare rezultatul obţinut. Astfel de interogări realizează corelarea unei relaţii cu ea însăşi şi sunt cele mai performante. Spre exemplu dacă presupunem că în tabela Stocuri unele produse pot apare de mai multe ori cu preţuri diferite şi ne interesează poziţiile cu preţul minim, formulăm următoarea interogare: SELECT A.CodP,A.Cant,A.Pret FROM Stocuri A WHERE A.Pret = (SELECT MIN(B.Pret) FROM Stocuri B WHERE A.CodP = B.CodP) Sub-interogări simple care returnează o singură valoare - pot fi utilizate în interogări imbricate având sintaxa: SELECT <lista atribute> FROM <lista relaţii> WHERE <atribut> = < > <= >=!= (<sub-interogare>) [ORDER BY <atribut[asc] DESC, ] 131

129 Exemplu: SELECT CodDep,CodP,Cant FROM Stocuri WHERE Cant > (SELECT AVG(Cant) FROM Stocuri ) ORDER BY CodDep (afişează produsele pentru care există stocuri peste medie, ordonate pe depozite). Sub-interogari simple care returneaza mai multe valori pot fi utilizate în interogări imbricate care utilizează în clauza WHERE condiţii care generează o mulţime de valori folosind unul din predicatele: (NOT)IN, (NOT)ANY, (NOT)ALL, (NOT)EXISTS. Exemplu: SELECT * FROM Produse WHERE CodP IN (SELECT CodP FROM Facturi WHERE Numar IN (SELECT Numar FROM Beneficiari,Comenzi WHERE Beneficiari.Nume= Ionescu AND Beneficiari.Cod_B=Comenzi.Cod_B)) Predicatul ANY poate fi utilizat în combinaţie cu oricare din operatorii <, >, =, <=, >=,!= şi permite verificarea dacă valoarea unui atribut satisface condiţia precizată pentru orice valoare din lista rezultată din subinterogare. SELECT CodP FROM Stocuri WHERE Cant > ANY (SELECT Cant FROM Stocuri WHERE CodDep = D1 ) Predicatul ALL returnează toate tuplele pentru care valorile atributului din clauza WHERE sunt <, >, <=, >= decât toate valorile generate de interogarea interioară (acest predicat nu poate fi utilizat cu operatorul = ce ar corespunde cazului banal în care toate interogările din listă sunt egale). Exemplu: SELECT * FROM Stocuri WHERE Cant < ALL (SELECT Cant FROM Stocuri WHERE CodDep = D1 ) Predicatul EXISTS verifică dacă pentru fiecare tuplă a relaţiei există tuple care satisfac condiţia din interogarea interioară (deci EXISTS permite specificarea mai multor atribute în interogarea interioară). Astfel spre exemplu instrucţiunea: SELECT * FROM Produse A WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM Stocuri B WHERE B.CodP=A.CodP) va returna o listă de produse care nu au nici o înregistrare în Stocuri. 132

130 Aplicaţie practică Se consideră baza de date Furnizori_Clienţi_Stocuri care conţine următoarele tabele (în ACCESS): PRODUSE (catalog de produse) Câmp Semnificaţie Tip dată Dimensiune Observaţii Codp Cod produs Number, Integer 4 Cheie primară Denp Denumire produs Text 20 Desp Descriere produs Hyperlink Referă document corespunzător STOCURI (stocurile de produse pe depozite) Câmp Semnificaţie Tip dată Dimensiune Observaţii Codp Cod produs Number, Integer Lookup Wizard 4 Lookup Wizard cu tabela PRODUSE CodDep Cod depozit Text 2 Ump Unitate de măsură produs Lookup Wizard 8 Creare şi utilizare listă de valori Cant Cantitate Number, Integer 4 Pret Preţ unitar Number, LongInteger 8 FURNIZORI (catalog de furnizori) Câmp Semnificaţie Tip dată Dimensiune Observaţii Codf Cod furnizor Number, Integer 4 Cheie primară Denf Denumire Text 30 furnizor Adresaf Adresa furnizor Text 25 CLIENTI (catalog de clienţi) Câmp Semnificaţie Tip dată Dimensiune Observaţii Codc Cod client Number, Integer 4 Cheie primară Denc Denumire client Text 30 Adresac Adresa client Text 25 OFERTE (oferte de produse de la furnizori) Câmp Semnificaţie Tip dată Dimensiune Observaţii Codf Cod furnizor Number, Integer Lookup Wizard 4 Lookup Wizard cu tabela FURNIZORI Codp Cod produs Number, Integer Lookup Wizard 4 Lookup Wizard cu tabela PRODUSE Ump Unitate de Lookup Wizard 8 Creare şi utilizare 133

131 măsură produs listă de valori Pret Preţ unitar Number, 8 LongInteger Datao Data ofertei Date 8 Oferta Oferta furnizor Hyperlink Referă document corespunzător VANZARI (vânzările de produse pe clienţi) Câmp Semnificaţie Tip dată Dimensiune Observaţii Codc Cod furnizor Number, Integer Lookup Wizard 4 Lookup Wizard cu tabela CLIENTI Codp Cod produs Number, Integer Lookup Wizard 4 Lookup Wizard cu tabela Ump Unitate de măsură produs Cant Cantitate Number, Integer 4 Pret Preţ unitar Number, 8 LongInteger PRODU,03SE Lookup Wizard 8 Creare şi utilizare listă de valori Să se scrie comenzile SQL pentru realizarea interogărilor de mai jos: a) Situaţia stocurilor Câmp CodDep Codp Denp Ump Cant Pret Valoare Tabela Stocuri Stocuri Produse Stocuri Stocuri Stocuri Cant*Pret b) Situaţia ofertelor Câmp Codf Denf Adresaf Codp Denp Ump Pret Datao Tabela Furnizori Furnizori Furnizori Produse Produse Oferte Oferte Oferte c) Situaţia vânzărilor Câmp Codc Denc Adresac Codp Denp Ump Cant Pret Valoare Datav Tabela Clienti Clienti Clienti Produse Produse Vanzari Vanzari Vanzari Cant*Pret Vanzari d) Lista produselor pentru care nu există oferte Câmp Codp Denp Tabela Produse Produse 134

132 Lista produselor pentru care nu s-au făcut vânzări în perioada [Data1,Data2] Câmp Codp Denp Tabela Produse Produse a) b) c) d) e) SELECT CodDep, Stocuri.Codp, Denp, Ump, Cant, Pret, Cant*Pret AS Valoare FROM Stocuri, Produse WHERE Stocuri.Codp = Produse.Codp SELECT Oferte.Codf, Denf, Adresaf, Oferte.Codp, Denp, Ump, Pret, Datao FROM Oferte, Produse,Furnizori WHERE Oferte.Codp = Produse.Codp AND Oferte.Codf = Furizori.Codf SELECT Vanzari.Codc, Denc, Adresac, Vanzari.Codp, Denp, Ump,Cant, Pret, Cant*Pret AS Valoare, Datav FROM Vanzari, Produse,Clienti WHERE Vanzari.Codp = Produse.Codp AND Vanzari.Codc = Clienti.Codc SELECT * FROM Produse WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM Oferte WHERE Produse.Codp=Oferte.Codp) SELECT * FROM Produse WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM Vanzari WHERE Produse.Codp=Vanzari.Codp AND Datav BETWEEN Data1 AND Data2) Răspuns: 5.2. Proiectarea programelor şi a procedurilor Proiectantul de soft are ca principală misiune definirea şi structurarea componentelor care vor forma un tot unitar, astfel încât prin acestea să se obţină un proiect soft operaţional. Proiectantul va grupa funcţiile ce trebuie să fie interconectate şi va descrie modalităţile de realizare a legăturilor. După proiectanţii de soft vor interveni programatorii, pentru transpunerea în realitate a proiectului. Ei vor controla intrările, prelucrările şi ieşirile din sistem prin intermediul programelor. Softul are două componente de bază instrucţiunile şi modulele. Instrucţiunile sunt operaţiuni elementare executate de calculator prin gruparea şi selecţia controlată a acestora pentru atingerea obiectivelor funcţiilor de prelucrare orientate pe probleme. 135

133 Instrucţiunile constituie cel mai jos nivel al operaţiunilor ce pot fi executate de către un limbaj de programare. Blocurile de instrucţiuni sunt astfel grupate încât să constituie anumite structuri executabile de calculator. De modul în care sunt grupate instrucţiunile pentru a da naştere unor structuri standard ale programelor, de relaţiile dintre instrucţiuni, de aranjamentul acestora depinde calitatea softului proiectat. Modulul este o colecţie sau o formă grupată de instrucţiuni de programe sursă. Modulele se pot grupa pentru a forma programele. Programul, în concepţia diverşilor autori, are semnificaţii diferite. El este definit ca: - un set de instrucţiuni cu ajutorul cărora se efectuează prelucrări specifice; - o entitate ce poate fi executată pe calculator; - un mijloc de comunicare cu calculatorul pentru rezolvarea unor probleme; - o descriere a unui algoritm şi a datelor asociate în vederea execuţiei pe calculator, deci o reprezentare a acestora (algoritmi şi date) ţinând cont de restricţiile impuse de calculator; - o realizare a unei funcţii f care, dată fiind o mulţime de date x, specifică valoarea y=f(x); Prin algoritm se înţelege o metodă de soluţionare a unei clase de probleme, reprezentată de o succesiune finită de operaţii bine definite, numite instrucţiuni. Prin prisma complexităţii lor programele se pot clasifica în [1]: - programe simple (1000 de linii) - programe de complexitate medie( de linii) - programe complexe (peste de linii) au numeroase module cu legături complexe. Pentru ca programele să fie caracterizate prin eficienţă, fiabilitate, flexibilitate, inteligibilitate, în procesul elaborării lor trebuie să se respecte anumite principii [1]: - principiul conformării, potrivit căruia programele trebuie să fie elaborate în conformitate cu cerinţele utilizatorului; 136

134 - principiul completitudinii constă în realizarea descrierilor complete ale obiectivelor programului pe toate nivelurile ierarhice de descompunere; - principiul abstractizării se referă la elaborarea funcţiei programului, ţinând cont de elementele esenţiale, făcându-se abstracţie de detaliile nesemnificative; - principiul modularizării constă în descompunerea programelor în subdiviziuni logice (module), care vor fi analizate în procesul de concepere şi elaborare a programelor. În timp s-au conturat mai multe metode sau tehnici de programare prezentate sumar în cele ce urmează.. Metoda programării clasice are la bază construirea monolitică a logicii programului, fără intenţii de structurare. Programul este privit în totalitatea lui şi analizat direct la nivelul operaţiilor elementare pe care le implică executarea lucrării care se elaborează. Programarea modulară constă în descompunerea programului, chiar din faza de proiectare, în module uşor de întrebuinţat. Fiecare modul este apoi analizat ca un program distinct şi rezolvat ca atare [1]. Metoda programării structurate constă în faptul că oferă o rezolvare standardizată şi structurată, în mod unitar, a programelor, reprezentând o ridicare a activităţii de programare la nivelul activităţii industriale, fundamentată pe o metodologie ştiinţifică. Programarea structurată este caracteristică dezvoltării sistemelor pe baza diagramelor fluxului de date şi utilizează limbaje structurate. Ea presupune o separare între structurile de date şi codul funcţiilor care le prelucrează. Metoda programării orientate-obiect - constă în abordarea naturală a lumii reale, folosind componente modularizate şi eliminând restricţiile impuse de mediul de programare. Se definesc concepte noi de tip, clasă, moştenire, etc [Udrică M., 2000]. 137

135 Atributele modulelor La nivelul softului proiectat, componenta de bază este modulul. El este o colecţie sau o formă grupată de instrucţiuni ale programului sursă. La rândul lor, modulele se pot grupa pentru a forma programe. Modulele programelor au următoarele caracteristici [1]: - Un modul este format dintr-un grup de instrucţiuni care sunt contigue din punct de vedere fizic şi sunt executate ca o unitate distinctă; - Grupurile de instrucţiuni care formează un modul au începuturi şi sfârşituri bine definite; - În majoritatea cazurilor, grupul de instrucţiuni are doar un punct de intrare şi unul de ieşire; - Un modul poate fi un program sau un subprogram distinct compilat sau o procedură internă a unui program. Un modul are trei componente de bază: funcţia, logica şi interfeţele. Funcţia unui modul constă în transformarea datelor prin procesul de execuţie a acestuia. Funcţia este tratată în regimul cutiilor negre, ea fiind văzută la nivel de modul doar prin ceea ce se percepe în exteriorul lui, nu privindu-i componentele interne sau, altfel spus, rolul acestora. Interes prezintă doar intrările şi ieşirile modulului respectiv [1]. La nivelul softului, referirea la un modul este în acelaşi timp o referire la funcţia lui. La nivelul cel mai de sus, modulele au funcţii orientate spre problema de rezolvat, în timp ce modulele aflate pe nivelurile mai de jos au funcţii orientate spre prelucrările pe care le realizează. În diagrama de structură, folosită pentru reprezentarea grafică a proiectelor soft, un modul este reprezentat printr-o casetă (dreptunghi) ce poartă denumirea funcţiei îndeplinite. La atribuirea numelui unui modul trebuie să se ţină cont de faptul că acesta trebuie să surprindă atât funcţia proprie, cât şi pe cele ale subcomponentelor de ordin inferior. Se recomandă [1] evitarea conjuncţiilor din structura numelor, deoarece ele ar sugera necesitatea folosirii mai multor module. 138

136 Logica modulului descrie prelucrările care au loc în interiorul acestuia [1]. La nivelul programării, preocuparea este, în esenţă, legată de logica modulului, algoritmii de prelucrare, redaţi sub diverse forme scheme logice, pseudocod, tabele de decizie, arbori de decizie sau combinaţii ale acestora sunt concepuţi pentru prezentarea modului de transformare a intrărilor în ieşiri. Paşii algoritmilor se vor transforma în instrucţiuni ale limbajelor de programare. Interfeţele sunt conexiuni sau cuplaje între module. Interfeţele modulelor sunt utilizate pentru stabilirea căilor prin care să se transfere controlul de la un modul la altul [1]. Conexiunile dintre module se înregistrează pe două planuri: - al transferării controlului de la un modul la altul; - al transmiterii datelor de la un modul la altul. În concluzie, se poate spune că eficienţa proiectelor soft depinde în mare măsură de eficienţa cu care se transferă controlul între module, precum şi de metoda folosită pentru transmiterea datelor între module Structurile de control ale programelor Proiectul soft trebuie să fie văzut [1] din două puncte de vedere: logic şi fizic. Din punct de vedere logic, modalitatea în care intră în funcţiune modulele este redată prin structura ierarhică a lor. Din punct de vedere fizic, după ce s-a stabilit structura logică, se va pune problema adaptării prelucrării lor pe calculator, moment în care se va avea în vedere structura execuţiei instrucţiunilor, adică a secvenţelor după care se declanşează operaţiunile din interiorul modulelor. Structurile de control al logicii cunoscute şi sub numele de structuri de control fundamentale, reprezintă un set minim, dar şi necesar, de reguli prin care să se controleze procesul de activare a componentelor de prelucrare dintr-un program sau între modulele acestuia. Structurile sunt: secvenţa, selecţia, iteraţia sau repetiţia. Ele mai sunt cunoscute şi sub numele de structură secvenţială, structură alternativă (simplă şi generalizată şi 139

137 structură repetitivă (condiţionată anterior sau la început şi condiţionată posterior sau la sfârşit ). Secvenţa asigură parcurgerea instrucţiunilor în ordinea în care apar. Selecţia defineşte alegerea unui grup de instrucţiuni din două sau mai multe posibile. Iteraţia oferă posibilitatea execuţiei repetate a unui grup de instrucţiuni. În elaborarea programelor structurate este necesar să se respecte o serie de restricţii, şi anume [1]: - fiecare element (secvenţa, selecţia, iteraţia) are un punct de intrare; - fiecare element are un punct de ieşire unic; - elementul de iteraţie permite şi o execuţie cu factor de repetiţie zero, adică excluderea elementului respectiv din execuţie. Fiecare element din cele enunţate (secvenţa, selecţia, iteraţia) care respectă restricţiile de mai sus defineşte un bloc standard şi sunt reprezentate în continuare [1]. Structura secvenţială (liniară) se prezintă astfel: i1 i2 in Figura 5.5. Structura secvenţială Selecţia (structura de tip IF-THEN-ELSE) sau structura alternativă are următoarea formă de prezentare: NU C DA Bloc - 2 Bloc Figura 5.6. Structura alternativă

138 Dacă se îndeplineşte condiţia C, se execută operaţiile din Bloc-1, altfel se execută operaţiile din Bloc-2. După execuţia blocului, se continuă cu instrucţiunea următoare. Structura alternativă generalizată (de tip CASE-OF) este o generalizare a selecţiei. Ea permite alegerea unei variante din mai multe posibile (figura 5.7). C Bloc - 1 Bloc -2 Bloc -n Figura 5.7. Structura alternativă generalizată Iteraţia sau structura repetitivă defineşte execuţia repetată a unei operaţii sau grup de operaţii, funcţie de rezultatul evaluării unei condiţii. Evaluarea condiţiei se face fie înainte, fie după executarea operaţiilor. Structura repetitivă condiţionată anterior (de tip WHILE-DO) este reprezentată în figura 5.8 Bloc - 1 C NU DA Figura 5.8. Structura repetitivă condiţionată anterior 141

139 Structura repetitivă condiţionată posterior (de tip DO UNTIL) are forma din figura 5.9. Bloc - 1 C NU DA Figura 5.9. Structura condiţionată posterior O formă particulară de structură repetitivă condiţionată posterior este structura repetitivă cu număr definit de paşi (de tip DO FOR). Numărul de repetiţii este controlat de o variabilă, numită variabilă de control. În reprezentarea grafică următoare, V este variabila de control, Vi este valoarea iniţială a variabilei de control, iar R este raţia (incrementul). O astfel de structură este redată în figura V=Vi Bloc - 1 V=Vi+R V>Vf DA NU Figura Structura repetitivă 142 cu număr definit de paşi

140 În literatura de specialitate, se consideră că structura secvenţială, structura alternativă de tip IF-THEN-ELSE şi structura repetitivă condiţionată anterior sunt suficiente pentru a defini structura de control a oricărui program. Din acest motiv, cele trei structuri de control, enumerate mai sus, sunt numite structuri de control fundamentale sau structuri de bază Proiectarea şi realizarea programelor Ideea de bază în proiectarea programelor constă în faptul că acesta trebuie să respecte întocmai structurile diagramelor fluxurilor de date, prin nivelurile arhitecturale de tip program. Pentru proiectarea programelor, programatorii vor respecta sistemul de cerinţe şi restricţii impus de etapele parcurse anterior pentru realizarea sistemului informatic. Urmând principiile programării structurate, realizarea programelor se face în următoarele faze [2]: definirea problemei de programat; descompunerea problemei de programat; realizarea modulară a produselor program; testarea top-down a produselor program; definirea programului testat şi a documentaţiei aferente; dezvoltarea versiunii calitative a produsului program. Specificaţiile elaborate în etapele precedente permit definirea problemei de programat prin care se formulează elementele specifice şi se analizează relaţiile dintre aceste elemente, din punct de vedere dinamic sau static. Descompunerea aplicaţiei se poate face după criteriul funcţionalităţii, motiv pentru care elementele rezultate se mai numesc şi module funcţionale. Din punct de vedere al fluxului datelor pot fi [2]: - module de intrare, care manipulează datele de intrare; - modulele de ieşire, care furnizează rezultate ale prelucrărilor; - module de prelucrare, care efectuează diverse operaţii asupra datelor. 143

141 Pe baza unor funcţiuni identificate sau a altor raţiuni de programare, modulele pot fi divizate în continuare. Scopul acestei structurări funcţionale până la nivel elementar este de a identifica funcţiunile sistemului şi de a le separa, eventual, în funcţiuni generale şi cu caracter specific aplicaţiei. Modulele funcţionale pot fi descompuse apoi după criteriul omogenităţii, rezultând modulele operaţionale. Realizarea modulară a produselor program presupune următoarele acţiuni [2]: - Examinarea modulelor şi specificarea succesiunii operaţiilor de prelucrare descrise în acestea. - Constituirea setului reprezentativ cu date test. Setul de date trebuie sa acopere întreaga cazuistică a sistemului informaţional şi să testeze toate ramurile programului. - Precizarea elementelor de comunicaţie între module, respectiv stabilirea parametrilor de intrare/iesire în/din fiecare modul. - elaborarea algoritmii de prelucrare specifici fiecărui modul şi structura programelor. - transcrierea algoritmilor într-un limbaj de programare. - scrierea codului sursă şi obţinerea fişierelor executabile. Prin compararea rezultatelor propuse a fi obţinute cu cele efectiv furnizate de aplicaţia informatică, sunt verificate sintactic şi funcţional module din program. Dacă se realizează identitatea între cele doua categorii de rezultate, operaţia de testare se consideră încheiată. O atenţie deosebită trebuie acordată întocmirii documentaţiei programului cu observaţia că în acest sens este recomandată autodocumentarea la nivel de modul Proiectarea sistemelor distribuite Un sistem de prelucrare distribuită a datelor presupune existenţa a două sau mai multor sisteme independente de prelucrare a datelor, numire noduri, interconectate într-o configuraţie de reţea. Ele folosesc facilităţi de comunicare pentru schimbul de informaţii 144

142 şi îşi coordonează activităţile pentru realizarea unui anumit scop. Un sistem de prelucrare distribuită a datelor permite realizarea activităţii de prelucrare automată a datelor în cadrul unei reţele de calculatoare. Într-un astfel de mediu, cooperează trei componente tehnologice distincte: prelucrarea datelor, comunicarea datelor şi reţeaua de calculatoare. Scopul lor este de a colabora fiecare cu fiecare, astfel încât să se realizeze obiectivele comune ale organizaţiei [1]. NOD Legătură/canal NOD Figura Model de bază al unui sistem de prelucrare distribuită a datelor. Sistemele de prelucrare distribuită a datelor trebuie să permită: - posibilitatea de prelucrare independentă; - o configuraţie de reţea; - o posibilitate de transfer a datelor folosind facilităţi de partajare a datelor; - un obiectiv comun de realizat. La proiectarea unui sistem nou trebuie să se definească clar obiectivele pe care trebuie să le îndeplinească noul sistem. Aceste obiective pot fi clasificate în financiare şi funcţionale. Din punct de vedere financiar se urmăreşte maxim de profit cu minimum de cheltuieli, iar din punct de vedere funcţional se urmăreşte realizarea unui sistem performant. Costul sistemului se regăseşte în costurile iniţiale pe procesoare, periferice (imprimantă, scanner, etc), cablări, soft-uri, şi costuri funcţionale (operaţionale) cu distribuirea datelor, cu personalul, întreţinerea sistemului, etc. Performanţa sistemului este apreciată prin prisma productivităţii şi a eficienţei lui. Ea se determină în funcţie de cerinţele operaţionale ale unui sistem de calcul. Se consideră că performanţa este o funcţie a [1]: - timpului de răspuns(intervalul de timp dintre momentul formulării unei cereri de la un terminal de comunicaţie-date şi obţinerea răspunsului în acelaşi loc); 145

143 - randamentului(cantitatea de date ce poate fi prelucrată de către un sistem de calcul într-o perioadă de timp); - calităţii serviciilor oferite utilizatorilor(siguranţă, fidelitate, integrare, control şi acceptabilitate); - nivelul serviciilor. Sistemul propus trebuie să fie fezabil, din punct de vedere tehnic, şi eficient, prin prisma costurilor prelucrării automate a datelor şi a comunicaţiilor din sistem. Performanţele sistemului sunt influenţate de mai mulţi factori, cum ar fi timpul de răspuns, randamentul, disponibilitatea, siguranţa(securitatea sistemului). La proiectarea sistemelor distribuite trebuie avute în vedere două componente majore: - Proiectarea nodurilor; - Proiectarea reţelei de comunicaţii. Ordinea de proiectare nu este strictă rămânând la latitudinea echipei de proiectare. Sisteme PAD Proiectare NODURI Proiectare subsisteme de COMUNICAŢII Proiectare INTERFEŢE Figura Principalele module de proiectare a sistemelor de prelucrare distribuită a datelor Modele de sisteme distribuite Calculatoarele personale şi staţiile de lucru pot fi utilizate fie ca sisteme de-sinestătătoare pentru execuţia diferitelor aplicaţii informatice, fie într-o configuraţie de reţea. O reţea locală se bazează pe un set de calculatoare personale, fiecare cu propria memorie, 146

144 astfel încât să poată folosi în comun toate echipamentele şi software-ul din reţea. Dintre toate calculatoarele, există unul sau unele mai puternice pe care se vor afla aplicaţii folosite în comun de celelalte calculatoare ale reţelei. Cea mai utilizată arhitectură este arhitectura client/server. Arhitectura client/server Modelul Client /Server oferă date distribuite, portabilitate între platforme şi un acces standardizat la resurse. Termenul de Client /Server provine de la metoda tradiţională de accesare a unui computer central numit server de către computere aflate la distanţă sau clienţi într-o infrastructură de reţea. Modelul Client /Server implică o entitate software (clientul) care efectuează cereri, acestea fiind îndeplinite de o altă entitate software(serverul). Clientul este cel care transmite o cerere severului, acesta o interpretează şi apoi o efectuează. Pentru a putea îndeplini cererea, serverul poate referi o sursă de informaţie (baze de date), să efectueze procesări asupra datelor, să controleze periferice sau să efectueze cereri adiţionale altor servere. Un client poate face cereri la multiple servere şi un server poate deservi mai mulţi clienţi. Sursă de informaţie (Bază de date) Cerere Procesare (Logică şi Aritmetică) Client Server Dispozitive (Imprimantă, periferice partajate) Rezultatul Servicii(Cereri adiţionale altor servere) îndeplinirii cererii Figura O tranzacţie Client /Server. Se poate afirma că tehnologia client / server împarte o aplicaţie în trei componente de bază: un client, un server şi o reţea care conectează clientul la server. Atât clientul cât şi serverul sunt calculatoare cu grade variate de putere de calcul, ce colaborează la îndeplinirea sarcinilor. Calculatorul server este responsabil cu administrarea accesului la baza de date, precum şi cu alte sarcini care-i revin direct serverului. Când se alege un server pentru 147

145 mediul de lucru client / server trebuie avute în vedere: scalabilitatea posibilitatea de creştere a capacităţii serverului, în limite rezonabile; toleranţa la erori posibilitatea de recuperare a contextului calculatorului server după producerea unei disfuncţionalităţi hardware; service şi asistenţă tehnică. Calculatoarele server au utilizări variate în sistemele client / server (există servere de fişiere care asigură spaţiul de disc centralizat care poate fi folosit conform necesităţilor calculatoarelor client din reţea; servere de tipărire care colectează informaţiile ce urmează a fi trimise către imprimantă de către calculatoarele client şi le asigură tipărirea într-o anumită ordine; servere de baze de date calculatoare care rulează un sistem de gestiune a bazelor de date (DBMS), bazat pe SQL; serverele de aplicaţii calculatoare server care rulează programe de aplicaţii). Sistemele client-server au apărut ca urmare a descentralizării activităţii din diverse domenii, ceea ce presupune o repartizare a realizării sarcinilor pe cele două nivele: client, server. De obicei clienţii reprezintă utilizatorii finali care vor comunica cu serverul bazei de date în cadrul unei reţele de calculatoare. După rolul pe care îl are fiecare din componentele client, server, se pot distinge trei arhitecturi de bază pentru un sistem client-server (Loomis 1992) şi anume: - arhitectura de tip server de obiecte în care se distribuie prelucrarea între cele două componente (server, client). Serverul este responsabil de administrarea memoriei şi zăvoarelor, efectuarea operaţiilor în memoria secundară, securitatea, integritatea şi recuperarea bazei de date, executarea procedurilor stocate şi optimizarea interogărilor. Clientul este responsabil de administrarea tranzacţiilor şi realizarea interfeţei cu limbajul de programare; - arhitectura de tip server de pagini cea mai mare parte a prelucrărilor este realizată de către client. Serverul este responsabil de memoria secundară şi furnizează paginile corespunzător cererilor formulate de client; - arhitectura de tip server de bază de date cea mai mare parte din prelucrările bazei de date este efectuată de către server. Clientul transmite cererea serverului, primeşte rezultatele şi le transmite aplicaţiei. Este modul utilizat frecvent de către sistemele relaţionale. 148

146 În fiecare dintre cele trei cazuri serverul se găseşte pe aceeaşi maşină ca şi baza de date fizică. Clientul se poate afla pe aceeaşi maşină sau pe una diferită. În cazul bazelor de date distribuite pe mai multe maşini, clientul va comunica cu câte un server de pe fiecare maşină. De asemenea mai mulţi clienţi pot comunica concomitent cu acelaşi server (accesul concurent). Arhitectura tradiţională a sistemelor client-server este o arhitectură pe două nivele (etaje), în care la primul nivel (clientul) se realizează interfaţa cu utilizatorul şi logica principală a aplicaţiei, iar la al doilea nivel (serverul) se realizează validarea datelor şi accesul la baza de date. Necesitatea rezolvării unor probleme complexe care presupun accesul la baza de date a unui număr mare de utilizatori, utilizarea unor platforme hardsoft diferite, precum şi integrarea bazelor de date în mediul Web, au impus definirea unei noi arhitecturi client-server în care sunt definite trei nivele şi anume: - nivelul client, la care se realizează interfaţa cu utilizatorul aplicaţiei; - nivelul server de aplicaţie, la care se realizează logica aplicaţiei şi prelucrării datelor; - nivelul server de baze de date, la care se realizează validarea datelor şi accesul la baza de date. Un server de aplicaţie poate servi mai mulţi clienţi, fiind conectat fizic atât la nivelul client cât şi la nivelul server de baze de date. Spre exemplu în mediul Web, clientul poate fi un browser Web, iar serverul de aplicaţie poate fi un server Web. Teste rezolvate 1. Proiectarea fizică a sistemelor informatice înseamnă: a) o abordare detaliată a sistemului; b) o abordare de ansamblu a sistemului; c) o abordare generală a sistemului; 2. Proiectarea fizică a sistemelor informatice implică: a) proiectarea fizică a bazelor de date şi a fişierelor. b) proiectarea structurii sistemului şi a programelor. Răspuns : a 149

147 c) proiectarea documentaţiei sistemului analizat. d) proiectarea strategiilor de prelucrare distribuită. Răspuns : a, b, d 3. Proiectarea fizică a bazelor de date şi a fişierelor îşi propune să asigure: a) trecerea de la descrierea logică a datelor la una tehnică, de stocare a datelor; b) structura globală de organizare a datelor; c) descrierea logică a datelor. Răspuns : a 4. Sunt structuri de control fundamentale în realizarea programelor: a) structura secvenţială; b) structură funcţională; c) structura alternativă; d) structura organizaţională: e) structura repetitivă. Răspuns : a, c, e 5. Structura repetitivă de bază condiţionată anterior este: a) de tip WHILE-DO; b) de tip DO UNTIL; c) de tip DO FOR. Răspuns : a 6. Nu sunt metode de programare: a) metoda programării clasice; b) metoda programării structurate; c) metoda programării orientate-obiect; d) metoda programării iterative. Răspuns : d 7. Un modul are componente de bază: a) funcţia; b) schema; c) logica; d) interfeţele. Răspuns : a, c, d 8. Funcţia unui modul constă în: a) transformarea datelor prin procesul de execuţie a acestuia. b) descrierea prelucrărilor care au loc în interiorul acestuia. c) legătura cu alte module. 150

148 Răspuns : a 9. Realizarea modulară a programelor corespunde principiilor: a) programării clasice; b) programării structurate; c) bazelor de cunoştinţe; Răspuns : b 10. Principalele module de proiectare a sistemelor de prelucrare distribuită a datelor sunt: a) proiectarea nodurilor; b) proiectarea diagramelor; c) proiectarea reţelei de comunicaţii. Răspuns : a, c 11. Nu sunt componente de bază ale tehnologiei client/server: a) clientul; b) administratorul de sistem; c) serverul; d) reţeaua care conectează clientul la server. Răspuns : b 12. Care dintre următoarele instrucţiuni nu sunt decizionale? a) WHILE... WEND ; b) IF...END IF; c) IF...ELSE...END IF; d) IF...THEN...ELSE IF END IF ; e) SELECT CASE...CASE END SELECT. Răspuns : a 13. Care dintre următoarele instrucţiuni repetitive sunt condiţionate posterior? a) FOR...NEXT ; b) WHILE...WEND ; c) DO WHILE...LOOP; d) DO UNTIL...LOOP; e) DO...LOOP WHILE. Răspuns : e 14. Proiectarea fizică a bazei de date are în vedere: a) modul de stocare a datelor pe suportul de memorare; b) trecerea de la descrierea logică a datelor la una tehnică, de stocare a datelor; c) structura globală de organizare a datelor. Răspuns: a), b) 15. Sistemul de Gestiune a Bazelor de Date este: a) un sistem de programe care permite definirea, crearea şi întreţinerea bazei de date precum şi accesul controlat la baza de date; b) un sistem de programe pentru interogarea bazei de date. Răspuns: a) 151

149 Întrebări şi răspunsuri 1. Enumeraţi arhitecturile de bază pentru un sistem client-server după rolul pecare îl au componentele client şi server; Răspuns: - arhitectura de tip server de obiecte; - arhitectura de tip server de pagini; - arhitectura de tip server de bază de date. 2. Enumeraţi cele 3 nivele ale noii arhitecturi client-server definite ca urmare a utilizării a unor platforme hard-soft diferite, precum şi integrării bazelor de date în mediul Web: Răspuns: - nivelul client, la care se realizează interfaţa cu utilizatorul aplicaţiei; - nivelul server de aplicaţie, la care se realizează logica aplicaţiei şi prelucrării datelor; - nivelul server de baze de date, la care se realizează validarea datelor şi accesul la baza de date. 152

150 Capitolul 6 Instrumente CASE În general, un instrument CASE (Computer Aided Systems/Software Engineering) este un pachet software care oferă suport în proiectarea şi implementarea sistemelor informatice. Prin integrarea numeroaselor tehnici utilizate în pregătirea proiectării unui sistem, incluzând aici dicţionarul datelor, fluxul de date, relaţiile între entităţi, un software de tip CASE poate determina o creştere a gradului de corectitudine cu care se realizează proiectarea unei baze de date. Altfel spus, termenul CASE se referă la totalitatea instrumentelor şi metodelor destinate ingineriei software asistată de calculator. Aceste produse software asigură suport în etapa de analiză şi de proiectare facilitând reprezentarea grafică în cadrul acestor etape. Deşi instrumentele CASE sunt numite uneori generic instrumente de modelare ER ceea ce ar însemna că pot doar să creeze modelul logic, în realitate un instrument de tip CASE are mult mai multe facilităţi. Un instrument CASE realizează în primul rând legătura între modelul utilizator şi modelul logic ce formalizează modelul utilizator folosind un mod de reprezentare comun atât acestuia cât şi proiectantului bazei de date. Un instrument de tip CASE nu elimină însă posibilitatea ca modelul final obţinut să fie proiectat greşit. În scopul evitării acestei situaţii este necesară o pregătire de durată a utilizatorului. Dacă acesta are experienţă în lucrul cu instrumente CASE, utilizarea unui produs nou este facilă deoarece toate instrumentele de modelare se bazează pe aceleaşi principii şi au relativ aceleaşi facilităţi. Dacă însă utilizatorul este nou în domeniu, trebuie luat în considerare timpul necesar realizării unui model şi timpul necesar verificării acestuia de către o persoană cu experienţă. Problema CASE-ului (Proiectarea Sistemelor/Programelor asistată de calculator sau cu Ajutorul Calculatorului Computer Aided Systems/Software Engineering) a devenit foarte importantă la mijlocul anilor 1980, când hardul sa extins prin seria PCurilor, iar reţelele au devenit mai puternice, constituindu-se sistemele distribuite. Obiectivul principal al CASE-ului îl constituie punerea în practică a produselor-program 153

151 de proiectare şi realizare a softului cu ajutorul calculatorului. Instrumentele oferite de CASE sunt utilizabile din faza de definire a cerinţelor până la întreţinerea fizică a produsului informatic. Totuşi, analiza şi proiectarea, bazate pe conceptele şi metodele structurate, reprezintă elementele forte ale instrumentelor CASE, iar în ultimii ani CASE a acordat atenţia cuvenită analizei, proiectării şi programării orientate pe obiecte [1]. Majoritatea produselor soft au fost construite în mod artizanal, fără posibilitatea testării complete a lor, fiind însoţite de o documentaţie destul de slabă. Instrumentele CASE implică utilizarea calculatorului ca un mijloc de susţinere a activităţilor de planificare, definire, proiectare şi realizare a softului. Ele se bazează pe logica structurală, pe descompunerea funcţională şi reprezentarea prin diagrame a fluxurilor de date ale aplicaţiilor. Potrivit principiilor conceptuale, sistemele CASE au fost realizate pentru a încuraja abordarea logicii structurate şi pentru folosirea calculatorului ca un mod de tezaurizare a lucrărilor şi ca o planşetă de desen, pe care pot fi plasate reprezentările structurate ale sistemelor sau aplicaţiilor. Pe măsura evoluţiei lor, sistemele CASE au devenit mult mai complexe, permiţând ca procesele de proiectare şi realizare a aplicaţiilor să se desfăşoare într-un mediu informatic interactiv, oferind utilizatorilor un întreg arsenal de instrumente şi proceduri, prin care pot proiecta, realiza, testa, documenta, întreţine/actualiza şi exploata sistemul. Utilizarea produselor de tip CASE a fost determinată de [1]: - calitatea îndoielnică a aplicaţiilor realizate în mod tradiţional; - frustrarea utilizatorilor în încercarea lor de a participa la procesul de proiectare şi realizare a aplicaţiilor, datorită nivelului ridicat de cunoştinţe informatice solicitate de metodele tradiţionale; - costuri deosebit de mari pe care le presupun întreţinerea şi actualizarea softului funcţional; - imposibilitatea rezolvării tuturor cerinţelor utilizatorilor; - limitarea posibilităţii de reprezentare grafică a schemelor de realizare a noilor proiecte. 154

152 Folosirea sistemelor CASE este motivată şi de următoarele avantaje: - reducerea complexităţii logicii de descriere a sistemului; - posibilitatea de a alege dintre mai multe variante de proiectare; - creşterea vitezei de realizare a sistemelor; - realizarea succesivă a componentelor unui sistem; - creşterea integrării; - consolidarea disciplinei de proiectare; - oferirea unei interfeţe de proiectare; - folosirea depozitelor modularizate; - salvarea şi refolosirea unor componente din diagramele realizate; - simplificarea activităţilor de proiectare şi realizare a sistemelor/aplicaţiilor. Utilizarea sistemelor CASE a început cu introducerea diagramelor fluxurilor de date, care fac posibilă realizarea unui model al derulării proceselor sistemului/aplicaţiei care se proiectează. A urmat folosirea dicţionarului de date ca un depozit al tuturor datelor privind sistemul sau aplicaţia. Au apărut ecranele predefinite pentru a prezenta ce poate să obţină utilizatorul prin exploatarea sistemului. S-a apelat la facilităţile grafice, care pot folosi simbolurile logicii structurate şi care permit proiectantului să realizeze o diagramă coerentă a fluxurilor de date Funcţiile CASE Primele sisteme CASE erau un set de aplicaţii neintegrate, cu funcţii distincte, fără a fi interconectate. Aceste limite au fost eliminate, în cea mai mare parte, prin generaţiile actuale, care încearcă să realizeze o integrare completă şi uşoară a tuturor elementelor, integrarea reprezentând, de fapt, factorul cel mai important al metodologiei CASE. CASE se bazează pe două funcţii fundamentale [1]. Prima funcţie constă în posibilitatea descompunerii de sus în jos (top-down) a sistemului informatic în procese şi module distincte, fiecare având definite responsabilităţile funcţionale şi/sau operaţionale. 155

153 Cea de-a doua funcţie se referă la faptul că sistemele informaţionale pot fi reprezentate într-o formă grafică concisă, folosind câteva simboluri de bază. Importanţa acestor două funcţii rezidă în posibilitatea utilizării modularităţii aplicaţiilor, a diagramelor, obţinerea unei documentaţii privind realizarea, evaluarea arhitecturii şi utilizarea sistemului. Pentru definirea şi construirea sistemelor, produsele CASE presupun stabilirea şi respectarea unei anumite discipline. Metodologia oferă o interfaţă între crearea şi verificarea/validarea proiectului logic, dezvoltarea unei biblioteci cu documentaţii, care include şi integrează caracteristicile proceselor şi paşii de parcurs, pentru descrierea modului de lucru; oferă un model al produsului final, ce poate fi folosit în realizarea operaţiilor de exploatare şi întreţinere a sistemului/aplicaţiei, şi oferă o interfaţă pentru păstrarea evoluţiei proiectului. Folosirea reprezentărilor grafice în logica CASE oferă posibilitatea descompunerii aplicaţiei în mai multe componente logice. Prin ataşarea unei baze de date la elementele grafice, se va obţine un depozit ce va conţine paşii şi funcţiile reprezentate în diagramele construite. Dacă aceste elemente sunt corect stabilite, ele vor sta la baza descrierii proceselor, ce vor constitui procedurile de prelucrare ale sistemului/aplicaţiei. Modelarea grafică în sistemele CASE prezintă o interactivitate ridicată, permiţând construirea diagramelor, deplasarea de la o diagramă la alta, modificarea, extinderea, copierea, evaluarea şi descrierea elementelor unei aplicaţii. Modelele grafice permit conectarea fluxurilor logice între activităţile şi funcţiile specifice aplicaţiei, relaţii care pot fi testate şi validate în mod automat Trăsături definitorii ale CASE-ului Evoluţia instrumentelor CASE a determinat apariţia I-CASE (Integrated CASE) care se referă la toate aspectele integrării, chiar dacă sistemele sunt deschise sau nu. Caracteristicile mediilor moderne de tip CASE [1]: - un set de instrumente specifice pentru realizarea sistemelor; - diversitatea modurilor de interacţiune; 156

154 - semnificaţia reprezentărilor grafice; - elemente de tip verificare şi validare (V&V); - natura bidirecţională, deplasări pe verticală în structura sistemului; - deschidere pentru interconectarea instrumentelor CASE; - sprijin pentru lucrul cu utilizatori multipli; - descompunerea; - performanţe de deplasare, pe orizontală, de la un instrument la altul; - grade diferite de automatizare; - integrarea. CASE-ul nu este un proces independent. El constituie un set integrat de metodologii, care urmăresc realizarea ciclului de viaţă al unui sistem. La sfârşitul fiecărei faze a ciclului de viaţă, rezultatele obţinute trebuie supuse unei analize şi verificări, iar utilizatorii trebuie informaţi asupra modului de gestionare a procedurilor de lucru. Ei sunt cei care trebuie să dea avizul de continuare a parcurgerii fazelor următoare, pe baza a ceea ce li s-a prezentat. Este, de fapt, un proces de revalidare a conceptelor folosite în proiectarea sistemului şi a modelului proiectat pe măsura desfăşurării operaţiunilor, din faza de proiectare până la predarea produsului final. CASE poate sprijini aceste proceduri prin punerea la dispoziţie a unei documentaţii a modelului proiectat. Pe acest fond, pot fi făcute evaluări, critici sau modificări asupra elementelor din modelul proiectat. Rezultatele obţinute în urma proiectării unui anumit model de sistem constau în documentaţia oferită, care acoperă întregul ciclul de viaţă al sistemului, cu toate operaţiile şi procedurile pe care le presupune. În plus, CASE oferă posibilitatea de a analiza ieşirile obţinute şi de a le modifica pentru a reflecta schimbările intervenite în sistem, modulele definite şi depozitul de date Tipuri de instrumente CASE (Conferinţa Naţională de Învăţământ Virtual, ediţia a III-a, 2005) În literatura de specialitate, instrumentele CASE sunt clasificate şi după un alt criteriu decât cel al activităţilor din ciclul de viaţă al sistemelor pe care le sprijină. Acest 157

155 criteriu se referă la metodologia pe care o încorporează pentru realizarea sistemelor. Astfel, se întâlnesc următoarele trei categorii: - instrumente CASE bazate pe metodologia structurată; - instrumente hibride, ce conţin elemente specifice orientării-obiect, dar care nu permit realizarea sistemelor orientate-obiect; - instrumente pur orientate-obiect. În cele ce urmează se vor prezenta câteva exemple de CASE folosite de cele mai utilizate metodologii de analiză şi proiectare, respectiv metodologia structurată şi cea orientată pe obiecte. A) Metodologia structurată Westmount I-CASE Yourdon oferă suport complet pentru realizarea sistemelor informatice. Având la baza metoda structurată propusă de Yourdon, acest instrument CASE integrat oferă posibilitatea lucrului în echipă, posibilitatea de generare şi reutilizare a codului şi generarea automată a documentaţiei de realizare a sistemului informatic. Repository este componenta centrală a arhitecturii Westmount I-CASE Yourdon. Repository este implementat cu ajutorul unui SGBD relaţional: Informix, Ingres sau Oracle. Analyst, este componenta ce oferă suport pentru analiza structurată. Metoda este implementată de Yourdon şi De Marco. Westmount I-CASE Yourdon oferă suport pentru un set extins de instrumente şi anume editoare pentru diagrame de flux a datelor, diagrame entitate asociere, diagrame de structură a datelor editoarele matriciale pentru matricea listei de evenimente. Arhitect este componenta ce permite definirea arhitecturii sistemului (proiectarea de ansamblu). Designer este componenta ce oferă suport pentru proiectarea de detaliu a sistemului informatic. Proiectarea de detaliu a aplicaţiei este strâns legată de proiectarea bazei de date. Pentru modelarea datelor se utilizează diagrama entitate asociere. 158

156 Programmer este mediul de programare care oferă suport pentru generarea codului sursă, compilare, lansare în execuţie şi testarea aplicaţiei. Generatorul de cod translatează specificaţiile de proiectare în cod sursă. Astfel, pe baza diagramei entitate asociere se generează codul DDL (în SQL) ce defineşte structura fizică a bazei de date. Codul poate fi completat pentru a defini restricţiile de integritate şi modul fizic de stocare a bazei de date. Este prezentată şi facilitatea de inginerie inversată care translatează definirile asociate bazei de date existente într-o diagramă entitate asociere. Codului aplicaţiei este generat în limbajul C îmbogăţit cu instrucţiuni SQL pornind de la specificaţiile din schemele de structură. Docwriter este componenta care permite generarea documentaţiei pentru fiecare etapă de realizare a sistemului. Utilizarea produsului Westmount I-CASEY Yourdon îmbunătăţeşte productivitatea realizării sistemelor informatice şi oferă garanţii pentru calitatea sistemelor obţinute. B) Metodologia orientată-obiect Expresia pur orientate-obiect" se referă la faptul că pe de o parte, instrumentele CASE conţin numai elemente specifice abordării orientate-obiect a sistemelor, iar pe de altă parte la faptul că se bazează pe metodele şi tehnicile de analiză şi proiectare orientateobiect. Instrumentele CASE orientate-obiect, din punct de vedere al etapelor ciclului de viaţă al sistemelor, pot fi grupate ca şi cele convenţionale, astfel: - Upper CASE orientat-obiect pentru analiza şi proiectarea sistemelor; - Lower CASE orientat-obiect pentru generarea codului-sursă al aplicaţiilor; - I-CASE orientat-obiect care acoperă întregul ciclu de viaţă. Tendinţa de utilizare mai accentuată a tehnologiilor informaţionale orientate-obiect a condus la apariţia a numeroase produse CASE orientate-obiect sau la reorientarea firmelor producătoare de instrumente convenţionale spre înglobarea în produsele lor a elementelor specifice abordării obiectuale. 159

157 6.4. Exemple de instrumente CASE Un posibil dezavantaj al utilizării instrumentelor CASE îl reprezintă costul acestora. O licenţă pentru All Fusion ERwin Data Modeler costă în jur de 3000$. La momentul actual nu se poate indica exact un anumit produs software ca fiind cel mai bun de pe piaţă. În final nu contează ce produs a fost utilizat atât timp cât modelul obţinut este correct şi poate fi întreţinut cu uşurinţă. Se consideră că un instrument CASE este performant dacă permite forward engineering (capacitatea de a crea baza de date din modelul proiectat), ingineria inversă (crearea modelului având la dispoziţie modelul) şi capturarea metadatelor (posibilitatea de definire a datelor). Se va demonstra această afirmaţie exemplificând cu ajutorul mai multor instrumente, dintre care cel mai performant, conform opiniei generale, este AllFusion Erwin Data Modeler. Erwin Data Modeler Unul dintre programele intens utilizate în proiectarea CASE a bazelor de date este Erwin care este un instrument de modelare vizuală care permite atât modelarea logică cât şi modelarea fizică. Câteva dintre avantajele utilizării acestui program: - mediu de modelare simplu de utilizat; - este posibilă partajarea şi reutilizarea modelelor odată create; - utilizarea Erwin reduce timpul de proiectare datorită creării automate a modelului fizic; - îmbunătăţeşte exactitatea modelului datorită posibilităţii de sincronizare a modelului cu baza de date fizică; - ERwin pune la dispoziţia utilizatorului o facilitate importantă numită forward engineering care permite conversia diagramei ER în cod SQL corespunzător bazei de date modelate; - reverse engineering facilitate care permite crearea unui model pe baza schemei unei baze de date existente în prealabil. 160

158 Erwin Data Modeler permite utilizarea modelelor complexe prin împărţirea lor în submodele mai uşor de gestionat. Modelele realizate pot fi vizualizate, modificate şi tipărite la imprimantă în multiple moduri. RPTwin este o componentă înglobată în Erwin care permite realizarea de rapoarte şi conţine un set de rapoarte predefinite şi de asemenea oferă posibilitatea realizării unor rapoarte personalizate. Fereastra principală Erwin Data Modeler este prezentată în figura 6.1. Figura 6.1. Fereastra ERwin Data Modeler. În partea superioară a interfeţei utilizator ERwin sunt plasate bara de meniuri şi bara de instrumente (toolbar) care permit selectarea unor opţiuni din meniuri, respectiv accesarea mai rapidă a unora dintre aceste opţiuni prin apăsarea butoanelor corespunzătoare. Fereastra de explorare a modelului (Model Explorer Pane) permite, prin intermediul unor elemente grafice, construirea modelului prin inserarea de entităţi, domenii, relaţii, reguli de validare, etc. 161

159 AllFusion Erwin Data Modeler suportă trei tipuri de modele pentru proiectarea bazelor de date: Logic: Model conceptual (global) care include entităţi, relaţii şi atribute, esenţiale obţinerii unui model Entitate Relaţie. Fizic: Model detaliat care implică specificarea tabelelor, atributelor şi a tipului de date asociat. Logic/Fizic: Un model care înglobează atât modelul fizic cât şi modelul logic. Pentru a crea un model, se alege opţiunea New din meniul File. Fereastra Create Model este prezentată în figura 6.2. Figura 6.2. Fereastra de creare a unui nou model Această fereastră de dialog permite alegerea tipului modelului (butoanele radio din partea superioară) şi formatul bazei de date în care va fi exportat modelul creat în Erwin. Se poate alege de asemenea şi un eventual şablon (Template) pentru crearea unui anumit tip de model prin apăsarea butonului Browse File System şi alegerea fişierului respectiv. 162

160 Formatul bazei de date se alege din secţiunea Target Database. În figura de mai sus s-a ales formatul Acces. Noul model va fi denumit implicit Model_n. Pentru a-l redenumi se execută click dreapta pe numele modelului din fereastra Model Explorer şi se alege opţiunea Properties. Redenumirea se realizează prin introducerea noului nume în câmpul Name, figura 6.3. Figura 6.3. Redenumirea modelului Crearea modelului continuă cu inserarea atributelor. Din fereastra Diagram Windows se execută dublu click pe entitatea care se va popula cu atribute şi se alege opţiunea New. Se va afişa fereastra din figura 6.4. Se apasă butonul New, apoi se introduce numele atributului şi se selectează tipul acestuia. Figura 6.4. Fereastra introducere a atributelor. 163

161 ERwin suportă trei tipuri de relaţii: cu identificare, fără identificare şi many to many. ERwin clasifică entitatea copil într-o relaţie cu identificare slabă (weak). Pentru adăugarea unei relaţii se execută click dreapta pe elementul Relationship din Model Explorer şi se alege opţiunea New. Se va afişa fereastra din figura 6.5. Figura 6.5. Adăugarea unei relaţii noi O relaţie cu identificare semnifică faptul că una dintre entităţile relaţiei este entitate dependentă, adică una dintre entităţi este, pentru a se identifica, cel puţin parţial dependentă de cealaltă entitate. Entitatea copil nu se poate identifica fără a se utiliza cel puţin cheia primară a entităţii părinte. Într-o relaţie fără identificare, entitatea copil nu are nevoie pentru identificare de cheia primară a entităţii părinte. Entitatea copil trebuie să conţină însă obligatoriu cheia primară a entităţii părinte. O relaţie de tip fără identificare este simbolizată prin linie punctată. După alegerea celor două entităţi aflate în relaţie şi apăsarea butonului OK, noua relaţie este adăugată şi este figurată grafic printr-o linie (punctată sau continuă, corespunzătoare tipului relaţiei) ce uneşte cele două entităţi. O relaţiei many to many este simbolizată printr-o linie continuă cu două puncte negre la ambele capete. După crearea relaţiei, utilizatorul poate adăuga o descriere a acesteia prin executarea unui click dreapta pe relaţie şi accesarea opţiunii Properties. În final, după realizarea tuturor operaţiilor se obţine un model fizic ce poate fi ulterior folosit pentru forward engineering, figura

162 Erwin permite, prin intermediul opţiunii Forward Engineering, convertirea diagramei entitate relaţie în cod SQL, generându-se astfel schema bazei de date. Scriptul SQL din figura 6.7 este obţinut pentru modelul StocProd de gestionare a depozitării şi vânzării produselor în cazul unui hipermarket. Figura 6.6. Model fizic al unei baze de date. Figura 6.7. Script SQL generat prin forward 165

163 Microsoft Visio 2007 Microsoft Visio permite crearea unui mare număr de tipuri de diagrame bazate pe şabloane predefinite, dar oferă şi instrumente CASE pentru proiectarea bazelor de date. Este disponibil în două variante, Standard şi Professional, varianta profesională având capacităţi avansate de Inginerie inversă şi un mai mare număr de şabloane predefinite. De asemenea, varianta Professional permite elaborarea de diagrame specifice limbajului de programare vizuală UML şi transformarea bazelor de date în format UML (Universal Modeling Language). Fereastra Microsoft Visio Professional este prezentată în figura 6.8. Figura 6.8. Interfaţa Microsoft Visio Şabloanele sunt grupate pe categorii şi afişate în banda din partea stângă a ferestrei aplicaţiei. Procesul de creare a modelului unei baze de date poate începe prin selectarea şablonului corespunzător din categoria Database Model Diagram sau cu importarea unui model deja creat în Erwin Data Modeler, figura 6.9. Opţiunea Reverse Engineering din meniul Database permite importul bazelor de date Oracle, DB2, SQL, Access şi generarea modelului Visio corespunzător. Un program 166

164 automatizat (wizard) ghidează utilizatorul pentru o preluare mai facilă a bazelor de date deja existente în alte formate şi pentru conectarea la diverse surse de baze de date. etape: Proiectarea unei baze de date cu ajutorul Visio presupune parcurgerea următoarelor a) Crearea modelului ORM (Object Role Model) care permite crearea unui model intuitiv al bazei de date (stabilirea entităţilor, a atributelor acestora, evidenţierea relaţiilor dintre entităţi). b) Generarea automată a modelului logic pe baza modelului ORM c) Generarea modelului fizic pe baza modelului logic obţinut anterior Interfaţa de creare a tabelelor (entităţilor) este similară cu aceeaşi interfaţă din programul Microsoft Access cu deosebirea că, în cazul Visio, tabelele pot fi portabile independent de sistemul de gestionare a bazelor de date.. Figura 6.9. Opţiunile meniului Database. Este posibil importul modelelor realizate cu alte instrumente CASE. Ca etapă intermediară între generarea modelului logic şi generarea modelului fizic este necesară validarea modelului (Database->Model-> Error Check). În acest caz este posibilă 167

165 apariţia unor erori care vor fi afişate în fereastra de afişare a rezultatelor. Cele mai comune tipuri de erori pot apărea în următoarele două situaţii: - două sau mai multe relaţii au acelaşi nume; - coloanele cu aceeaşi denumire din tabele diferite sunt diferite din punct de vedere al tipului datelor. Pentru a genera baza de date se selectează din meniul Database opţiunea Generate. Se va lansa automat validarea modelului şi se poate opta pentru generarea unui script DDL ce conţine comenzile SQL corespunzătoare generării fiecărei tabele şi relaţii din baza de date. Este utilă selectarea opţiunii Store current database image in model pentru ca modificările ulterioare aduse bazei de date să determine doar o adăugare a acestora şi nu crearea de la zero a bazei de date modificate. În final Visio va genera entităţile, indecşii şi relaţiile bazei de date. Rezultatul acestei cod va fi afişat în fereastra de afişare a rezultatelor. Ca ultimă etapă, se recomandă o verificare a codului respectiv, întrucât pot apărea erori. Visio 2007 permite salvarea sub formă de pagină Web a modelelor realizate. Diagramele ER se pot salva în diverse formate grafice cu scopul utilizării ulterioare în documentaţiile diverselor proiecte. Toad data modeler Toad Data Modeler exportă diagramele ER în format HTML, RTF sau în format imagine (.jpg sau.bmp). Atuurile acestui program sunt următoarele: - posibilitatea de a creea diagrame ER pentru diverse sisteme de gestionare a bazelor de date; - ingineria inversă; - adăugarea de date suplimentare în diagramele ER pentru a îmbunătăţi descrierea bazei de date; - posibilitatea de a verifica modelul şi de a genera erorile într-o formă explicită; - generarea automată de cod SQL pentru baza de date creată; - monitorizarea modificărilor cu ajutorul Version Manager-ului; 168

166 - posibilitatea de creare a unei liste de sarcini privind modelul generat (To Do list). Pentru a creea un nou model în Toad Data Modeler se alege din meniul File opţiunea New. În continuare se alege formatul bazei de date ţintă, pentru care va fi generat scriptul SQL. Pentru Access 2000 nu se generează script SQL, însă se generează cod VBA (Visual Basic for Applications). Codul sursă poate fi executat ca şi Modul în fereastra editorului Visual Basic din Access Mai întâi va trebui creată o bază de date vidă şi inserat un modul Visual Basic. În modulul respectiv se copie codul generat de programul Toad. În continuare, din fereastra editorului Visual Basic se alege opţiunea Reference din meniul Tools şi se selectează DAO 3.6 libraries for MS Access 2000 şi se lansează în execuţie modulul din opţiunea Run. Din meniul Model, opţiunea Insert se inserează toate elementele grafice ale modelului: entităţi, atribute şi diverse tipuri de relaţii. Dacă se doreşte modificarea tipului unei relaţii create în prealabil, se execută click dreapta pe relaţia respectivă şi se alege opţiunea Edit Relationship. Se va afişa fereastra din figura Figura Modificarea unei relaţii. 169

167 Este posibilă astfel redenumirea relaţiei, modificarea tipului acesteia, inserarea unei scurte descrieri, etc. Pentru a obţine o imagine de ansamblu asupra bazei de date, se va accesa opţiunea Project Explorer din meniul Model. Se va afişa structurat lista cu entităţile existente, atributele, relaţiile şi indecşii utilizaţi, figura În final se validează modelul şi se remediază eventualele erori selectând opţiunea Model Verification. Procesul de inginerie inversă va extrage toate elementele bazei de date din formatul original şi va genera modelul Toad al bazei de date respective. Pentru a asigura comunicarea cu diversele formate de baze de date, Toad foloseşte diverse metode de comunicaţie printre care, atunci când este posibilă şi comunicaţia nativă. Opţiunea Reverse Engineering din meniul File va demara procesul. Utilizatorul va trebui să specifice formatul original al bazei de date, tipul acesteia şi numele utilizator şi parola de conectare dacă este cazul, figura Figura Afişarea structurată a modelului. Fereastra Model Explorer 170

168 Figura Opţiunea Reverse Engineering. Embarcadero ER/Studio Programul suportă diverse tipuri de baze de date: Oracle, MS SQL Server, IBM DB2 şi Sybase ASE. Programul poate fi rulat în două moduri: client independent (standalone) sau ca şi client conectat la un depozit central. Depozitul permite crearea unei baze de date centralizate care va memora modelele create şi permite de asemenea aplicarea unor restricţii de securitate referitoare la accesul la modelul respectiv. Nu este permis accesul la un submodel fără ca, în prealabil, accesul la modelul principal să fie permis. Opţiunea New din meniul File determină activarea ferestrei din figura

169 Figura Opţiunile disponibile pentru crearea unui nou model în ER/Studio După cum se constată din figura 6.12, sunt posibile trei variante de creare a modelului: crearea unui model nou, posibilitatea de a importa un model din fişiere SQL, ERX sau dintr-un format extern de descriere a datelor. Facilitatea inginerie inversă utilizează conexiunea directă cu o mare varietate de tipuri de baze de date. Odată cu accesarea acestei opţiuni se lansează un wizard care va afişa o listă cu tipurile de baze de date compatibile şi care vor fi ulterior transformate în modele logice sau fizice. Obiectele asupra cărora se poate aplica procesul inginerie inversă sunt: tabelele şi vederile, tabelele definite de utilizator, procedurile şi funcţiile memorate. Se detectează de asemenea automat integritatea în cazul în care nu este declarată explicit în baza de date. ER/Studio va împărţi elementele capturate dintr-o bază de date în două categorii, corespunzătoare modelului logic şi modelului fizic. Prin vizualizarea modelului logic, utilizatorul poate vizualiza proprietăţile asociate unei tabele, cum ar fi atributele, relaţiile şi eventualele restricţii. Programul nu elimină restricţiile legate de cheia străină declarate explicit ci va semnala o cheie străină prin afişarea simbolului FK lângă aceasta. ER/Studio permite crearea diagramelor entitate relaţie în totalitate pornind de la zero sau obţinerea acestora cu ajutorul facilităţii inginerie inversă. Produsul scanează bazele de date şi ajută utilizatorii în eliminarea redundanţelor prin extragerea metadatelor. 172

170 Figura Interfaţa utilizator ER/Studio Oracle Designer Setul de instrumente Designer/2000 este parte integrantă din portofoliul de instrumente de dezvoltare oferit de Oracle şi reprezintă o soluţie integrată pentru dezvoltarea de sisteme client/server din generaţia a doua sau de sisteme Intranet bazate pe Web. Designer/2000 acoperă toate fazele ciclului de dezvoltare a aplicaţiilor software, pornind de la modelarea sistemului informatic (business modelling) până la exploatare. Abordarea Designer/2000 bazată pe un Repository permite ca anumite componente sau toate componentele să fie folosite pentru dezvoltarea rapidă de aplicaţii scalabile, multiplatformă, distribuite. Oracle Designer oferă instrumente de modelare şi de dezvoltare care permit utilizatorilor să urmărească anumite metode de proiectare. Astfel, Oracle Designer 173

171 permite utilizatorilor să utilizeze metodologia SLDC (System Development Life Cycle) sau metode iterative gen SSADM (Structured System Analysis and Design Methodology). Figura Oracle Designer În cele ce urmează se vor prezenta caracteristicile generale ale acestui produs software. Produsele software oferă instrumente de modelare pentru crearea diagramei de flux de date, a diagramelor entitate relaţie, a diagramelor ierarhiei funcţionale şi a modelelor de proces. Oracle Designer poate transforma un model logic în model fizic ce poate fi apoi transformat în bază de date. Oracle Designer conţine instrumente de transformare a procedurilor în cod şi poate de asemenea genera o interfaţă grafică utilizator (GUI) prin utilizarea Oracle Form şi Report. Oracle Designer oferă un depozit centralizat în care se stochează toate informaţiile ce pot fi accesate de către alţi utilizatori. Acest fapt permite proiectanţilor să lucreze simultan la aceeaşi aplicaţie şi toate modelele sunt imediat disponibile celorlaltor utilizatori. Un alt avantaj al acestei centralizări este cel generat de faptul că toată informaţia este memorată unitar, micşorându-se riscul pierderii sau alterării acesteia. 174