Программирование баз данных

Эволюционная разработка в настоящее время является стандартной методикой для создания бизнес-приложений малого и среднего размера. Большинство бизнес-приложений включают в себя систему управления базой данных и обработку данных, находящихся в ней.

Для поддержки разработки таких приложений все коммерческие системы управления базами данных имеют внутренние средства программирования. Программирование баз данных выполняется на основе специализированных языков, которые имеют встроенную базу знаний и средства, необходимые для работы с базами данных. Рабочая среда поддержки языка обеспечивает инструментальные средства для создания пользовательских интерфейсов, числовых вычислений и отчетов. Термин язык четвертого поколения применяется как к самому языку программирования баз данных, так и к его рабочей среде.

Языки четвертого поколения успешно применяются на практике, поскольку большинство современных приложений в той или иной мере занимаются обработкой информации, заключенной в базах данных. Основные операции, выполняемые такими приложениями, – это модификация базы данных и создание отчетов на основе информации, извлеченной из базы данных. Обычно для ввода и вывода данных используются стандартные формы. Языки четвертого поколения имеют средства для создания интерактивных приложений, позволяющие пользователям вносить изменения в базу данных. Пользовательский интерфейс обычно состоит из набора стандартных форм или электронной таблицы.

Обычно рабочая среда языков четвертого поколения включает следующие инструментальные средства (рис. 8.6).

1. В качестве языка программирования баз данных (точнее, языка запросов к базе данных) обычно используется SQL [87].

2. Генератор интерфейсов используется для создания форм ввода и отображения данных.

3. Электронная таблица применяется для анализа данных и выполнения различных действий над числовой информацией.

4. Генератор отчетов предназначен для создания отчетов на основе информации, содержащейся в базе данных.

Рис. 8.6. Компоненты языка четвертого поколения

Большинство бизнес-приложений предполагают структурированные формы для ввода и вывода данных, поэтому языки четвертого поколения обеспечивают мощные средства для определения экранных форм и создания отчетов. Экранные формы часто определяются как ряд взаимосвязанных форм (в одном приложении, которое мы исследовали, было 137 различных форм), поэтому система, генерирующая экраны, должна обеспечивать следующее.

1. Интерактивное определение форм, когда разработчик определяет поля ввода и их организацию.

2. Связывание форм, когда разработчик задает определенные данные, ввод которых вызывает отображение дальнейших форм.

3. Проверка входных данных, когда разработчик при формировании полей форм определяет дозволенный диапазон входных величин.

В настоящее время большинством языков четвертого поколения поддерживается разработка интерфейсов баз данных, основанных на Web-броузерах. Они делают базу данных доступной с помощью Internet. Это снижает стоимость обучения и программного обеспечения и позволяет внешним пользователям иметь доступ к базе данных. Однако ограничения протоколов Internet и медленный просмотр Web-страниц делают этот метод не подходящим для систем, в которых требуется быстрое взаимодействие с пользователем.

Методы, основанные на языках четвертого поколения, могут использоваться для эволюционного прототипирования или для генерирования "одноразового" прототипа системы. Структура, которую CASE-средства накладывают на разрабатываемое приложение и сопутствующую документацию, определяет более удобное сопровождение прототипов, чем предлагают прототипы, разработанные вручную. CASE-средства могут генерировать код SQL или код на языке низшего уровня, например COBOL. В статье [116] в кратком обзоре языков четвертого поколения описан ряд инструментальных средств этого типа.

Хотя языки четвертого поколения подходят для разработки прототипов, все же они имеют ряд недостатков, проявляющихся при разработке систем. Программы, написанные на языках четвертого поколения, как правило, выполняются медленнее подобных программ, написанных на обычных языках программирования, и требуют намного больше памяти. Например, я участвовал в эксперименте, в котором перезапись на язык C++ программы, написанной на языке четвертого поколения, привела к 50%-му сокращению необходимой памяти. Программа на С также выполнялась в 10 раз быстрее, чем аналогичная программа, написанная с использованием языка четвертого поколения.

Несмотря на то что применение языков четвертого поколения снижает стоимость разработки систем, общая сумма затрат за полный жизненный цикл таких систем пока не ясна. Их программы обычно плохо структурированы и трудны в сопровождении. Специфические проблемы могут возникать при модификации подобных систем. В настоящее время языки четвертого поколения не стандартизированы и не унифицированы, поэтому при модификации систем, скорее всего, придется переписать программы, поскольку язык, на котором они написаны, устареет.