Этап физического проектирования баз данных

Этап логического проектирования баз данных.

Затем следует формализованное описание концептуальной схемы предметной области.

Формализованное описание концептуальной схемы базы данных в большинстве случаев осуществляется на бумаге и служит основой эскизного проекта создания банка данных информационной системы.

Результа­том этого этапа является высокоуровневое представление информацион­ных требований.

36 Логическое проектирование заключается в определении числа и структу­ры таблиц, формировании запросов к БД, определении типов отчетных доку­ментов, разработке алгоритмов обработки информации, создании форм для ввода и редактирования данных в базе и решении ряда других задач.

Решение задач логического проектирования БД в основном определяется спецификой задач предметной области. Наиболее важной здесь является про­блема структуризации данных.

При проектировании структур данных для автоматизированных систем можно выделить три основных подхода:

1. Сбор информации об объектах решаемой задачи в рамках одной табли­цы (одного отношения) и последующая декомпозиция ее на несколько взаи­мосвязанных таблиц на основе процедуры нормализации отношений.

2. Формулирование знаний о системе (определение типов исходных данных и их взаимосвязей) и требований к обработке данных, получение с помощью CASE-системы (системы автоматизации проектирования и разработки баз данных) го­товой схемы БД или даже готовой прикладной информационной системы.

3. Структурирование информации для использования в информационной системе в процессе проведения системного анализа на основе совокупности правил и рекомендаций.

При проектировании БД необходимо познакомиться с понятиями метода и методологии проектирования БД.

Метод – это упорядоченная логическая процедура для выполнения определенной задачи.

Методология – система методов, применяемых в научных исследо­ваниях для обоснования результатов. В терминах БД методология про­ектирования может рассматриваться как совокупность инструментов и с­редств, применяемых для последовательной разработки проекта струк­туры БД. Поскольку система БД состоит из программ и данных, методо­логия проектирования БД рассматривается как неотъемлемая часть об­щей методологии систем программного обеспечения.

Физическое проектирование. На этом этапе решаются вопросы, свя­занные с производительностью системы, осуществляется проектирование формата хранимых записей (виды представления и сжа­тия данных в хранимых записях), анализ и проектирование кластеров (размещение записей в смежных участках физической памяти), проекти­рование путей доступа (параметры, от которых зависит стоимость дос­тупа при поиске и обновлении данных – логическое упорядочение запи­сей, методы доступа). Перечисленные задачи решаются непосредственно средствами СУБД без участия проектировщика, который только иногда может вмешиваться для разрешения некоторых возникших проблем.

Структура таблиц базы данных задаётся с помощью средств описания таблиц субд в полном соответствии информационным объектам, после формирования структуры базы данных может осуществляется загрузка данных в базу.

Результатом этапа физического проектирования – является физическая структура базы данных. Физические структуры организации файлов подразделяются на ЛИНЕЙНЫЕ И НЕ ЛИНЕЙНЫЕ.

ЛИНЕЙНЫЕ

Лалала коретка лалала.коректа алала.

В линейных структурах в одну страницу файла базы данных объединяются записи одной таблицы которые располагаются в последовательном порядке друг за другом. Указателей между записями не предусматривается. При добавлении записей в линейных структурах каждая новая запись помещается непосредственно за последней записью. Если страница файла данных заполняется, то для соответствующей таблицы выделяется дополнительная страница.

Удаление записей в линейных структурах может производится двумя способами. В первом способе при удалении записи сразу же осуществляется автоматическое перезаписывание на новых позициях всех строк записей лежащих за удаляемой ….. Эффективное использование дискового пространства, но вызывает существенные накладные расходы при любых операциях по удалению записей. Поэтому другим достаточно распространённым способом является простое вычёркивание удаляемой записи. Ведение базы данных в этом случае может быть организовано так, что бы превышение объёма пустых мест в странице выше определенного(где то 30 процентов) специальный компонент субд автоматически проведёт дефрагментацию страниц устраняя пустые места по ранее удалённым записям.

КОРРектировка записей. При корриктировке записей могут возникать случаи когда новые значение корректируемой записи может потребовать больше или меньше дискового пространства, ранее занимаемое под старое значение данного поля. Решение этой проблемы приводит к двум разновидностям линейных структур файлов бд.

Первая разновидность основана на подходе заимствованным из структуры текстовых файлов. Файл состоит из последовательно расположенных строк-символов, строки имеют различную длину и отделяются друг от друга символом возврата каретки. Строки имеют различную длину, а доступ к строкам или записям осуществляется по их номеру путём последовательного считывания предыдущих записей. Если при корректировке какого-то поля требуется больше или меньше дискового проостранства то файл расширяется или уплотняется с автоматическим перезаписыванием на новых позициях всех строк лежащей за корректируемой. Если логичкская страница переполняется, то перезаписываются записи из следующей страницы. Это обеспечивает максимальную эффективность использования дискового простарнва, но не даёт возможности быстрого прямого доступа к нужной записи.

Другим подходом организации линейных структур при корректировке данных является выделение для каждой записи одинакового дискового пространства исходя из максимально возможного заполнения строк по установленным типам полей. Такой способ организации данных обеспечивает прямой доступ к любой записи так как её положение однозначно вычисляется по её номеру и параметру полей. Вместе с тем эффективность использования дискового пространства при таком подходе не высокая так как в полях записей хранятся и пустые значения. Тем немение простота или доступ в таких структурах обсловили их популярность в тех случаях, когда объём данных не велик и вопросы эффективности использования дискового пространства не существенны.

НЕЛИНЕЙНЫЕ

В нелинейных структурах записи одной таблицы базы данных не обязательно располагаются друг за другом на однйо странице файла базы данных, но обязательно содержат специальные указатели на следующую запись. Указатели могут образовывать односвязные списки если записи находятся в одной таблице или многосвязные списки их ещё называют древовидной структурой если списки относятся к записям других таблиц. Соотетственно физические записи в нелинейных структурах включают помимо информационных полей одно или несколько полей указателей где размещаются адреса связанных записей. Реализация связанных записей осуществляется в вмиде прямой или косвенной адресации. При прямой адресации в указателях размещаются физические адреса начала связанных записей. При косвенной адресации в указателях находятся номера связаных записей, физические адреса которых отыскиваются по специальному справочнику. В который ставятся на учёт физические адреса всех новых запсией. Непосредственная реализация связанных записей является более эффективной чем в линейных структурах однако здесь осуществляется существенно большие и сложные по сравнению с линейными структурами затраты и процедуры преобразования базы данных при любых операциях.

Дата добавления: 2015-05-09