Основные этапы проектирования базы данных

Информационно-логическая модель данных

Целью проектирования базы данных (БД) является определение ее логической структуры. Разработка БД производится на основе описания предметной области. Это описание должно содержать совокупность документов с данными, необходимыми для загрузки в БД, и другие сведения об объектах и процессах, характеризующих предметную область. Такое описание должно охватывать весь класс реальных объектов, процессов и явлений, т. е. сущностей, информация о которых должна содержаться в БД и обеспечивать реализацию возможных запросов к БД и решение задач. Разработка БД должна начинаться с определения состава данных, подлежащих хранению в базе для обеспечения выполнения запросов пользователя. Далее должен производиться их анализ и структурирование.

В результате проектирования базы данных должна быть разработана информационно-логическая модель данных (ИЛМ ), т. е. определен состав реляционных таблиц, их структура и логические связи. Структура реляционной таблицы определяется составом полей, их последовательностью, типом данных каждого поля и их размером, а также ключом таблицы.

Компонентами ИЛМ являются информационные объекты и структурные связи между ними.

Информационный объект (ИО) — это информационное отображение некоторой сущности, т. е. реального объекта, явления, процесса или события, о которых должна быть представлена информация в БД. Информационный объект определяется рядом качественных и количественных характеристик, которые представлены соответствующими реквизитами, т. е. ИО образуется совокупностью логически взаимосвязанных реквизитов, характеризующих некоторую сущность предметной области. Примерами информационных объектов могут быть совокупности реквизитов, отражающих характеристики товаров, материалов, подразделений, поставщиков, заказчиков, технологических операций и т. д.

Состав реквизитов ИО определяет его структуру. Каждый ИО с определенной структурой образует класс (вид) объекта, которому можно присвоить имя. Информационный объект имеет линейную структуру данных, т. е. в нем отсутствуют группы, множественные элементы, что обеспечивает простое отображение в реляционную таб-
лицу.

Структурные связи между информационными объектами представляют собой бинарные связи между парами информационных объектов. Структурные связи характеризуются реальными отношениями между экземплярами различных информационных объектов (совокупностями конкретных значений реквизитов) и функциональными связями между ИО, отражающими потребности совместной обработки информационных объектов. При проектировании реляционной БД структурная связь устанавливается между ИО (если они характеризуются реальными отношениями) независимо от наличия функциональной связи, так как БД должна обеспечить всевозможные запросы. Реальные отношения между парой ИО определяются природой реальных объектов, процессов или явлений, отображаемых этими информационными объектами (поставщик-товар, группы-преподаватели, …).

Функциональная связь имеется между ИО, если необходима совместная обработка данных, представленных соответствующими информационными объектами. Реальные отношения могут быть нескольких типов:

¨ один к одному (1:1) — имеет место, когда каждому экземпляру первого ИО соответствует только один экземпляр второго ИО и наоборот. Такие ИО легко могут быть объединены в один объект, структура которого образуется объединением реквизитов обоих исходных объектов, а ключевым реквизитом может быть выбран любой из ключей исходных ИО;

¨ один ко многим (1:¥) — отношения, когда каждому экземпляру одного ИО может соответствовать несколько экземпляров другого ИО. В такой связи имеют место иерархические групповые отношения между экземплярами разных типов. При этом один ИО определяется как главный объект, а другой ИО как подчиненный объект;

¨ многие ко многим (¥:¥) — отношения, когда каждому экземпляру одного ИО может соответствовать несколько экземпляров другого ИО. Такие отношения можно охарактеризовать как сетевые.

При проектировании используются два метода разработки БД. Используя первый метод, сначала определяются основные задачи, для решения которых строится база. Затем определяются потребности задач в данных. При использовании второго метода изучается предметная область, производится анализ ее данных и устанавливаются типовые объекты предметной области.

Наиболее рациональным считается сочетание обоих подходов. Это связано с тем, что на начальном этапе, как правило, нет исчерпывающих сведений о всех задачах и пришлось бы отложить проектирование и создание БД до выполнения постановки всех задач. Использование такой технологии удобнопотому, что средства создания реляционной БД в СУБД позволяют на любом этапе разработки внести изменения в БД и модифицировать ее структуру без ущерба для введенных ранее данных. Эта технология предполагает использование предварительных сведений о необходимости получения из БД различной информации.

Дата добавления: 2014-11-16