Етапи проектування БД

Проектування БД - це ітераційний, багатоетапний процес прийняття аргументованих рішень під час аналізу інформаційної моделі предметної області, вимог до даних з боку прикладних програмістів і користувачів, синтезу логічних і фізичних структур даних, аналізу та обгрунтування вибору програмних та апаратних засобів.

Для створення бази даних з визначеної предметної області (теми) необхідно ретельно ознайомитися з теорією нормалізації відношень.

До узагальнених етапів проектування БД слід віднести:

· Дослідження предметної області;

· Аналіз даних (сутностей та їх властивостей);

· Визначення відносин між сутностями і визначення первинних і вторинних (зовнішніх) ключів.

У процесі проектування визначається структура реляційної БД (склад таблиць, їх структура і логічні зв'язки). Структура таблиці визначається складом стовпців, типом даних і розмірами стовпців, ключами таблиці.

Життєвий цикл бази даних - це сукупність етапів які проходить база даних на своєму шляху від створення до закінчення використання.Серед них:

1. Дослідження і аналіз проблеми, для вирішення якої створюється база даних.

2. Побудова Інфологічної і даталогіческой моделі.

3. Нормалізація отриманих Інфологічних і даталогічних моделей. Після закінчення цього етапу, як правило отримують заготовки таблиць БД і набір зв'язків між ними (первинні та вторинні ключі).

4. Перевірка цілісності БД (Цілісність бази даних)

5. Вибір фізичного способу зберігання та експлуатації (тех. засоби) бази даних.

6. Проектування вхідних та вихідних форм.

7. Розробка інтерфейсу програми.

8. Функціональне наповнення програми.

9. Налагодження: перевірка на коректність роботи функціонального наповнення системи.

10. Тестування: тест на коректність введення виведення даних, тест на максимальну кількість активних сесій і т. д.

11. Введення в експлуатацію: налагодження ІТ-інфраструктури, навчання користувачів та ІТ-персоналу.

12. При необхідності додавання вихідних форм та додаткової функціональності. У випадку якщо необхідні більш серйозні зміни, слід повторити всі кроки з першого.

13. 5. Бази даних та їх типи. СУБД

14.

15. База даних (БД) – це систематизоване сховище інформації певної предметної галузі, до якого можуть мати доступ різні користувачі для вирішення своїх завдань

16.

БД

Фактографічні

Документальні

Містять короткі відомості про описувані об’єкти, подані в суворо визначеному форматі

Містять велику інформацію найрізноманітнішого типу (текстову, графічну, звукову, мультимедійну)

Система управління базою даних (СУБД) – це програмне забезпечення, що дозволяє створювати БД й оновлювати інформацію, яка зберігається в ній. СУБД забезпечує зручний доступ до інформації з метою перегляду, пошуку, аналізу й обробки.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25.

26.

27.

28.

29.

30.

31.

БД

Ієрархічні

Мережні

Реляційні

Поділ БД за способом організації даних і зв’язків між ними

32.

33.

34.

35.

36.

37.

38.

Існує можливість установлювати додатково до вертикальних ієрархічних зв’язків горизонтальні (більш гнучка, основна структура - мережі)

Існує впорядкованість елементів у записі, один елемент – вважається головним, інші – підлеглими (у вигляді дерева)

Містять інформацію, організовану у вигляді прямокутних таблиць (така таблиця називається відношенням).

Школа

Перші класи

Треті класи

Другі класи

1-А

1-Б

2-А

2-Б

3-А

3-Б

Педагогічний колектив

Інформатика Козуб Ю.В.

Інформатика Петров І. М.

Математика Сергєєва О.М.

10-В

10-Б

10-А

39.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46.

47.

48.

49.

50.

51.

52. Окремі учні різних класів

6. Реляційна модель даних (РМД) - логічна модель даних, прикладна теорія побудови баз даних, яка є додатком до завдань обробки даних таких розділів математики як теорії множин і логіка першого порядку.

На реляційної моделі даних будуються реляційні бази даних.

Реляційна модель даних включає такі компоненти:

· Структурний аспект (складова) - дані в базі даних є набором відносин.

· Аспект (складова) цілісності - відносини (таблиці) відповідають певним умовам цілісності. РМД підтримує декларативні обмеження цілісності рівня домену (типу даних), рівня відносини і рівня бази даних.

· Аспект (складова) обробки (маніпулювання) - РМД підтримує оператори маніпулювання відносинами (реляційна алгебра, реляційне числення).

Крім того, до складу реляційної моделі даних включають теорію нормалізації.

Термін "реляційний" означає, що теорія заснована на математичному понятті ставлення (relation). Як неформального синоніма терміну "відношення" часто зустрічається слово таблиця. Необхідно пам'ятати, що "таблиця" є поняття нестроге і неформальне і часто означає не "ставлення" як абстрактне поняття, а візуальне уявлення відносини на папері або екрані. Некоректне і нестрогое використання терміну "таблиця" замість терміна "ставлення" нерідко призводить до нерозуміння. Найбільш часта помилка полягає в міркуваннях про те, що РМД має справу з "плоскими", або "двовимірними" таблицями, тоді як такими можуть бути тільки візуальні представлення таблиць. Відносини ж є абстракціями, і не можуть бути ні "плоскими", ні "неплоским".

Для кращого розуміння РМД слід відзначити три важливі обставини:

· модель є логічною, тобто відносини є логічними (абстрактними), а не фізичними (збереженими) структурами;

· для реляційних баз даних вірний інформаційний принцип: все інформаційне наповнення бази даних представлено одним і тільки одним способом, а саме - явним завданням значень атрибутів у кортежі відносин; зокрема, немає ніяких покажчиків (адрес), що зв'язують одне значення з іншим;

· наявність реляційної алгебри дозволяє реалізувати декларативне програмування і декларативне опис обмежень цілісності, на додаток до навігаційного (процедурним) програмування і процедурної перевірці умов.

Принципи реляційної моделі були сформульовані в 1969 - 1970 роках Е. Ф. Коддом (EF Codd). Ідеї ​​Кодда були вперше публічно викладені в статті "A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks" ^[1], що стала класичною.

Суворе виклад теорії реляційних баз даних (реляційної моделі даних) в сучасному розумінні можна знайти в книзі К. Дж. Дейта. "CJ Date. An Introduction to Database Systems" ("Дейт, К. Дж. Введення в системи баз даних").

Найбільш відомими альтернативами реляційної моделі є ієрархічна модель, і мережева модель. Деякі системи, що використовують ці старі архітектури, використовуються досі. Крім того, можна згадати про об'єктно-орієнтованої моделі, на якій будуються так звані об'єктно-орієнтовані СУБД, хоча однозначної і загальноприйнятого визначення такої моделі немає.

7. Нормалізація таблиць в реляційної базі даних

Нормалізація - це розбивка таблиці на дві або більш, які характеризуються кращими властивостями при доповненні, зміні і вилученні даних. Кінцева мета нормалізації зводиться до отримання такого проекту бази даних, у котрому кожний факт з'являється лише в однім місці, тобто виключена надлишковість інформації. Це робиться не стільки з метою економії пам'яті, скільки для виключення можливої суперечливості збережених даних.

Кожна таблиця в реляційній БД задовольняє умові, у відповідності з якою у позиції на перетині кожного рядка і стовпця таблиці завжди знаходиться єдине атомарне значення і ніколи не може бути множини таких значень. Будь-яка таблиця, що задовольняє цій умові, називається нормалізованою.

Кожній нормальній формі відповідає деякий визначений набір обмежень. Відношення знаходиться в деякій нормальній формі, якщо задовольняється властивий їй набір обмежень.

Кожна нормальна форма є більш обмеженою і більш бажаною, ніж попередня. Це зв'язано з тим, що в (N+1)-ій нормальній формі вилучаються деякі небажані властивості, які характерні N-ій нормальній формі. Теорія нормалізації грунтується на наявності тієї або іншої залежності між полями таблиці.

Основні властивості нормальних форм:

· кожна наступна нормальна форма в деякому змісті краще попередньої;

· при переході до наступної нормальної форми властивості попередніх нормальних властивостей зберігаються.

Найбільше важливі нормальні форми відношень грунтуються на фундаментальному в теорії реляційних баз даних понятті функціональної залежності.

Дата добавления: 2015-05-24