Введение 4
Глава 1. Обзор 6
1.1 Предметная область 6
1.2 Обзор существующих решений 7
1.3 Платформа QReal 10
1.4 Научные работы на кафедре системного программирования СПбГУ 12
1.5 Обучение базам данных в университете 13
Глава 2. Разработка требований 14
2.1 Процесс разработки 14
2.2 Список требований 14
Глава 3. Реализация 17
3.1 Архитектура 17
3.2 Создание графических языков 18
3.3 Генерация физической схемы из логической схемы 21
3.4 Генерация SQL-кода 23
3.5 Обратная генерация 24
3.6 Создание меню для работы с элементом «Таблица» 24
Глава 4. Подготовка продукта 27
4.1 Пользовательская документация 27
4.2 Локализация системы 27
4.3 Сборка инсталлятора 27
Глава 5. Апробация 28
5.1 Цели апробации и выбор целевой группы 28
5.2 Проведение апробации 28
5.3 Результаты апробации 28
5.4 Доработка по результатам апробации 31
Заключение 32
Список литературы 33
Приложение 36
Сегодня практически любой крупный программный проект взаимодействует с базами данных (БД), поэтому осуществление процесса быстрого и удобного создания БД — актуальная и важная задача. Одно из удачных решений — визуализация БД с помощью моделей «сущность-связь», в которых пользователь описывает сущности предметной области и отношения между ними. Изначально задаётся логическая схема: сущности, атрибуты сущностей, связи. Затем из логической схемы создается физическая схема: сущности становятся таблицами; отношения также преобразуются в соответствующие им вспомогательные таблицы; добавляются детали, специфичные для конкретной СУБД (типы данных атрибутов, дополнительные свойства атрибутов и сущностей). После этого по физической модели можно написать код, создающий базу данных.
Инструментов, позволяющих автоматизировать данный процесс, существует достаточно много. В основном это продукты, которые обладают рядом недостатков, если рассматривать их с точки зрения обучения процессу проектирования. А ведь прежде чем начать проектировать базы данных в реальных задачах, разработчики программ должны научиться делать это правильно на небольших примерах.
На кафедре системного программирования СПбГУ несколько лет разрабатывается проект QReal [14, 29] с открытым исходным кодом, позволяющий быстро создавать визуальные языки программирования и инструментальную поддержку для них. До данной работы на базе QReal не было создано полноценного инструмента для работы с базами данных. Разработка такого средства позволила бы изучить и проанализировать возможности платформы, созданного на кафедре, а также расширить его функциональность. Повторение уже существующих программных продуктов проектирования БД не является целесообразной задачей. Зато можно было бы создать легковесный и легкий в использовании инструмент, предназначенный для использования на занятиях по БД, который бы учитывал недостатки существующих решений с точки зрения процесса обучения. Так на базе QReal было решено разработать систему QReal:Databases для графического проектирования БД, предназначенную для обучающихся.
В рамках данной работы были поставлены следующие задачи:
• разработать требования к системе;
• реализовать функциональность инструмента по выработанным требованиям;
• создать локализацию системы для русского и английского языков, создать пользовательскую документацию, собрать инсталлятор;
• произвести апробацию на целевой группе и доработать приложение по результатам апробации.
Работа над проектом длилась 2 года, часть результатов была описана в курсовой работе 2015 года [28].
В результате работы над данным проектом решены следующие задачи:
• разработаны требования к системе графического проектирования БД для обучающихся;
• реализована среда моделирования QReal:Databases, позволяющая обучающимся работать с логическими схемами БД и физическими схемами для разных СУБД: создавать и редактировать схемы, осуществлять генерацию физической схемы по логической, генерацию SQL-кода для создания и редактирования таблиц, обратную генерацию по экземпляру БД;
• создана локализация системы для русского и английского языков, создана пользовательская документация, собран инсталлятор для Windows;
• произведена апробация приложения на целевой группе, по результатам апробации в систему внесён ряд изменений.
Направления дальнейших исследований:
• проверка правильности построения диаграмм по некоторым критериям, указанным преподавателем;
• проведение более глубокого исследования удобства использования приложения, сравнение с инструментами, представленными в обзоре;
• расширение возможностей работы с редактированием структуры таблиц;
• поддержка возможности создания меню элементов на уровне ядра системы;
• поддержка миграции БД из одной СУБД в другую;
• реализация удобного способа расположения графических элементов в процессе генерации физической схемы;
• добавление горячих клавиш для создания элементов диаграммы;
• поддержка нескольких способов обработки отношения «один-к-одному».
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
