Methodical Construction of Database Management Systmes

Datenbankverwaltungssysteme (DBVSe) spielen eine immer größere Rolle in der Datenverarbeitung von Organisationen. Sie dringen in immer neue Bereiche vor, und ihre Funktionalität wird zunehmend erweitert. Angesichts der deshalb "großen" Anzahl zu realisierender DBVSe ist es ein dringendes Problem, ihre Konstruktion auf methodische Art und Weise zu unterstützen. Das Ziel ist dabei nicht nur die methodische Implementierung einer bestimmten Funktionalität, sondern besonders auch die Kosteneffizienz (d.h. möglichst kurze Entwicklungsdauer). Diese Arbeit stellt einen Ansatz zu methodischen Konstruktion von zentralisierten Datenbankverwaltungssystemen vor. Zwei Hauptaufgaben sind dabei die Bereitstellung eines Architekturmodells sowie die Entwicklung eines Konstruktionsprozesses. Das Architekturmodell ist notwendig, um die Struktur eines zu konstruierenden Systems repräsentieren und entwickeln zu können. Die Arbeit schlägt ein an das Client/Server-Prinzip angelehntes Architekturmodell vor (Broker/Services-Modell). Dienste stellen die Funktionalität dar, die von Teilen des Datenbankverwaltungssystems realisiert wird. Broker sind Aktive Agenten, sie sind verantwortlich für Dienste und können Dienste von anderen Brokern anfordern. Der Konstruktionsprozess strukturiert das Vorgehen während der Entwicklung eines DBVSes. Der Konstruktionsprozess beruht auf Techniken der Wiederverwendbarkeit von Software-Artefakten, um so Konstruktionseffizienz zu ereichen und die Ergebnisse früherer Entwicklungen zu berücksichtigen. Wiederverwendbare Einheiten sind z.B. Analysen, Architekturen und Spezifikationen. Für jede Phase und ihre spezifischen wiederverwendbaren Artefakte wird gezeigt, wie das Auffinden und die Auswahl von Wiederverwendungskandidaten unterstützt werden kann. Insbesondere werden Konzepte vorgeschlagen, die es erlauben, Bereiche, für die eine große Anzahl von Realisierungsalternativen existiert, zu strukturieren und zu klassifizieren. Realisierungsalternativen werden auf einer abstrakten Ebene durch das Konzept der Strategie repräsentiert. Strategien werden im Rahmen des Architekturmodells formal spezifiziert; ihre Implementierung wird durch Techniken beschrieben. Techniken sind formal spezifizierte Klassen (im Sinne der objektorientierten Programmierung), sie werden während der Implementierungsphase wiederverwendet. Weiterhin illustriert die Arbeit die Konstruktionsmethode für einen DBVS-Teilbereich (die Transaktionsverwaltung) auf der Basis der bisher eingeführten Konzepte. Eine Domänenanalyse wird durchgeführt, die hauptsächlich in einer Klassifikation von Synchronisationsverfahren in Termini von Strategien resultiert. Eine Spezifikationssprache für Transaktionsmodelle wird entwickelt, und es wird gezeigt, wie Spezifikationen in dieser Sprache realisiert werden können (im Kontext des Architekturmodells und des Strategiebegriffs). Schließlich wird der Entwurf eines Konstruktionsunterstützungssystems, das das Architekturmodell und den Konstruktionsprozess unterstützt, untersucht und der Abriss einer Beispielkonstruktion illustriert.