Сергей Маклаков,
(с) 2001 Interface Ltd.
Руководитель Учебно-консалтингового центра

Эта статья была опубликована на сайте www.compress.ru

Журнал КомпьютерПресс, #1 2001

Моделирование данных представляет собой сложную и ответственную задачу, поскольку от качества модели данных зависит, в конечном счете, эффективность и производительность информационной системы. На рынке CASE- средств давно известен инструмент моделирования данных Erwin ERX. Это средство позволяет значительно облегчить процесс моделирования за счет построения графической модели данных и автоматической генерации схемы данных для выбранной СУБД. Однако, Erwin ERX не в состоянии обеспечить процесс поверки качества данных. Хотя графическое представление данных облегчает такую проверку, все же до недавнего времени эта работа не была автоматизирована.

В октябре 2000 года компания Computer Associates выпустила новый программный продукт серии ERwin - ERwin Examiner. Этот основанный на базе знаний инструмент позволяет анализировать структуру баз данных с целью выявления недочетов и ошибок проектирования. ERwin Examiner дополняет функциональность Erwin ERX, автоматизируя трудоемкую задачу поиска и исправления ошибок, и одновременно повышая квалификацию модельщиков данных благодаря встроенной системе обучения. Принципиальная схема работы ERwin Examiner показана на рис.1.

ERwin Examiner может использовать в качестве источника метаданных готовую модель Erwin ERX, DDL – скрипт или провести обратное проектирование базы данных. Выбор источника метаданных можно сделать в диалоге Select Project Type (рис.2), возникающем при создании нового проекта.

ERwin Examiner поддерживает работу со следующими СУБД:

• ORACLE 7 и 8 (SQL*NET или NET 8);
• DB2 версии DB2 for OS390 версий 4 и 5 (DB2 Connect);
• DB2 Universal Database версии 4, 5 и 6;
• Microsoft SQL Server версий 6 и 7 (32 разрядный ODBC драйвер);
• Sybase версий 10 и 11 (32 разрядный ODBC драйвер).

Для визуального представления импортированной модели ERwin Examiner имеет несколько окон. В левой части главного окна имеются три закладки - Tables, Relationships и Diagnostics.

Закладка Tables содержит иерархический список (рис. 3), первый уровень которого содержит список открытых в ERwin Examiner моделей, второй- список таблиц, другие – список колонок и первичных ключей. Кнопка “i” слева от имени колонки вызывает диалог с подробной информацией об объекте.

Закладка Relationships содержит информацию о связях (рис. 4). Первый уровень списка на закладке Tables содержит список моделей, второй- список таблиц, третий – связей Paternt to Child, четвертый - список ключей и связей нижнего уровня.

Закладка Diagnostics содержит информацию об ошибках и недостатках модели данных (рис. 5). Первый уровень списка на закладке Tables содержит список моделей, второй – категорий ошибок. Подробное описание ошибки можно получить, щелкнув левой кнопкой мыши по кнопке “i” слева от имени ошибки.

Ошибки объединены в четыре категории. В первую категорию (Columns) входят ошибки проектирования колонок. Ниже приведен фрагмент списка ошибок этой категории:

• Inconsistent Definition. Название колонки встречается в различных таблицах, но при этом колонки (или их синонимы) имеют разные определения. Это может привести к сохранению неверных данных.
• Groups with Inconsistent Definition. Группа колонок, нарушающих первую нормальную форму имеет противоречивое взаимное определение.
• Duplicate Table. Имя таблицы неуникально в модели.
• Table with No Columns. Таблица не имеет колонок.
• Data Names Conflict with SQL Keywords. Имя является резервированным словом.

• Incorrectly Defined Foreign Keys. Некорректное определение внешнего ключа, не обеспечивающее правила ссылочной целостности.
• Candidate Keys with All Nullable Columns. Уникальные индексы или/и первичные ключи содержат колонки null, что может привести к дублированию строк.
• Improperly Defined Indexes. По меньшей мере один индекс имеет аномалии.
• Undefined Alternate Keys. Таблица имеет суррогатный первичный ключ и не имеет альтернативного ключа.
• Different CHECK Constraints. Несколько колонок определены в разных таблицах, но имеют разные ограничения CHECK.
• Tables without a Candidate Key. Таблица не имеет ограничений, гарантирующих уникальность записи (PK, Unique Constraint или Unique Index).
• Disabled Constraints. Неверное ограничение.
• Tables with No Clustered Index. Таблица должна иметь кластеризованный индекс.
• Primary Key with Columns Allowing Decimals. Колонка первичного ключа содержит числовую колонку с десятичными знаками, например, типа REAL.
• Unnecessary CHECK Constraints. Ненужные ограничения, например, ограничения на внешнем ключе дочерней таблицы вместо ограничения на первичном ключе родительской.
• Unnecessary Indexes. Ненужные индексы.
• Unnecessary Foreign Keys. Ненужные внешние ключи, например, если целостность уже поддерживается другими внешними ключами.
• Missing Indexes. Отсутствие индексов, например на внешнем ключе.
• Tables with Too Many Indexes. Таблица содержит слишком много индексов.
• Indexes with Too Many Columns. Индекс содержит слишком много колонок.
• Primary Keys with Too Many Columns. Первичный ключ содержит слишком много колонок.
• Indexes with Variable Length Columns. Индекс содержит колонки переменной длины VARCHAR (только для DB2).
• Conflicting Indexes. Конфликтующие индексы.
• Tables with No Relationships. Таблица не имеет связей.
• Delete Cascade/Restrict Conflicts. Ограничение ссылочной целостности для внешнего ключа определено как ON DELETE CASCADE, а дочерняя таблица имеет по крайней мере один внешний ключ без этой опции, поэтому автоматическая ссылочная целостность не может поддерживаться для “внучатой” таблицы.

В четвертую категорию входят ошибки связей (Relationships):

• Incorrect Recursive Relationships. Некорректно определенная рекурсивная связь. Внешний ключ рекурсивной связи должен включать по крайней мере одну колонку NULL, в противном случае возникает коллизия при вставке.
• Disabled Relationships. Недоступная связь – ссылочный ключ связи недоступен.
• Non-Enforceable Relationships. Связи, не имеющие определения внешнего ключа.
• Mismatched Foreign Keys. Имеются аномалии во внешних ключах.
• Infinite Loops. Бесконечные циклы. Существует цикл между таблицами и внешние ключи не имеют свойства NULL. При этом вставка данных невозможна.
• Tables with Too Many Relationships. Таблица имеет слишком много связей, это может привести к потере производительности.
• Cross Linked Relationships. Между таблицами существует цикл и внешние ключи не имеют свойства NULL. Вставка данных невозможна.
• Incompatible Relationships. Связь, основанная на колонке с разными типами или определениями.

По умолчанию связи таблиц показываются в нетрадиционном синтаксисе – в виде ссылок (рис.6), однако, существует возможность представления связей в более привычном стиле – в виде линий. Ссылки на диаграмме служат для навигации – щелчок по ссылке переключает окно на дочернюю или родительскую таблицу. Диаграмма таблиц весьма информативна – в графическом виде показываются не только таблицы и колонки, но и ограничения, индексы, найденные ошибки. Из контекстного меню (Legend) можно легко вызвать справку по системе обозначений диаграммы (рис.7).

Результатом диагностики ошибок может стать отчет генерация SQL- скрипта, корректирующего ошибки моделирования. Ниже приведен фрагмент корректирующего кода, сгенерированного для Oracle:

Corrective Oracle SQL Scripts for model: ORADEMO

--Including implied foreign keys.

--Sat Oct 28 14:59:07 2000

-- Enable disabled constraint in table ITEM

ALTER TABLE ITEM ENABLE CONSTRAINT ENOUGH_STOCK;

-- Create secondary index in table EMPLOYEE

-- to achieve better performance in joins with EMPLOYEE

CREATE INDEX IX1EMPLOYEE_EMPLOYEE ON EMPLOYEE

(

MANAGER_ID

);

-- Create secondary index in table SALESMAN

-- to achieve better performance in joins with STATE

CREATE INDEX IX1SALESMAN_STATE ON SALESMAN

(

COUNTRY_ID,

ASSIGNED_STATE

);

-- Create secondary index in table SALESMAN

-- to achieve better performance in joins with EMPLOYEE

CREATE INDEX IX1SALESMAN_EMPLOYEE ON SALESMAN

(

EMPLOYEE_ID

);

Ключевой возможностью ERwin Examiner является возможность обучения модельщиков данных. При вызове описания ошибки (кнопка “i” слева от имени ошибки в закладке Diagnostics) появляется диалог с описанием ошибки, содержащий кнопку Teach Me. Щелчок по этой кнопке вызывает справку по данной проблеме, включая примеры и описание путей решения проблемы. Следовательно, модельщики данных обучаются в первую очередь тем темам, которые они плохо знают.

Помимо выявления ошибок, ERwin Examiner позволяет также сравнивать модели данных и сливать модели. Для работы с большими моделями предусмотрена удобная навигация по модели и работа с подмоделями, причем диагностика может быть проведена в рамках отдельной подмодели.

В целом, применение ERwin Examiner для моделирования данных позволяет решить следующие задачи:

• Предельно сократить время обучения модельщиков данных.
• Минимизировать или устранить проблемы целостности данных.
• Повысить общую производительность информационной системы.
• Улучшить взаимодействие разработчиков, входящих в рабочую группу.
• Уменьшить время разработки и повысить качество приложений.
• Уменьшить стоимость разработки и сопровождения базы данных

Другие статьи по продуктам Computer Associates