Разработка схемы данных

Режимы работы с базами данных

Обычно с базами данных работают две категории исполнителей. Первая категория —проектировщики. Их задача состоит в разработке структуры таблиц базы данных и согласовании ее с заказчиком. Кроме таблиц проектировщики разрабатывают и другие объекты базы данных, предназначенные, с одной стороны, для автоматизации работы с базой, а с другой стороны — для ограничения функциональных возможностей работы с базой (если это необходимо из соображений безопасности). Проектировщики не наполняют базу конкретными данными (заказчик может считать их конфиденциальными и не предоставлять посторонним лица). Исключение составляет экспериментальное наполнение модельными данными на этапе отладки объектов базы.

Вторая категория исполнителей, работающих с базами данных, —пользователи. Они получают исходную базу данных от проектировщиков и занимаются ее наполнением и обслуживанием. В общем случае пользователи не имеют средств доступа к управлению структурой базы — только к данным, да и то не ко всем, а к тем, работа с которыми предусмотрена на их конкретном рабочем месте.

Соответственно, система управления базами данных имеет два режима работы: проектировочный и пользовательский. Первый режим предназначен для создания или изменения структуры базы и создания ее объектов. Во втором режиме происходит использование ранее подготовленных объектов для наполнения базы или получения данных из нее.

Выяснив основную часть данных, которые заказчик потребляет или поставляет, можно приступать к созданию структуры базы, то есть, структуры ее основных таблиц.

1. Работа начинается с составления генерального списка полей — он может насчитывать сотни позиций.

2. В соответствии с тем, какие данные размещаются в каждом поле, определяют наиболее подходящий тип для каждого поля.

3. Далее распределяют поля генерального списка по базовым таблицам. На первом этапе распределение производят по функциональному признаку. Принцип разделения очень прост: обеспечить, чтобы ввод данных в одну таблицу производился в рамках одного подразделения, а еще лучше — на одном рабочем месте.

Наметив столько таблиц, сколько подразделений (рабочих мест) охватывает база данных, приступают к дальнейшему делению таблиц. Критерием необходимости деления является факт множественного повтора данных в соседних записях. На рис. 2.7 показана таблица, у которой в поле Адрес наблюдается повтор данных. Это явное свидетельство того, что таблицу надо поделить на две взаимосвязанных таблицы и, возможно, заполнять эти таблицы на разных рабочих местах.

4. В каждой из таблиц намечают ключевое поле. В качестве такового выбирают поле, данные в котором повторяться не могут. Например, для таблицы данных о студентах таким полем может служить индивидуальный шифр студента. Для таблицы со сведениями о постоянных подписчиках на услуги, предоставляемые фирмой, ключевым является номер контракта. Для складской таблицы ключевым может быть артикул товара.

Если в списке полей таблицы нет такого поля, которое можно было бы использовать как ключевое, его можно создать искусственно. Например, можно ввести дополнительное поле типа Счетчик — оно не может содержать повторяющиеся данные по определению.

Рис. 2.7. Если данные в поле начинают повторяться, то таблицу стоит поделить

Есть еще прием объединения двух не уникальных полей в одно уникальное. Так, например, в таблице расписания занятий время занятия не уникальное поле, поскольку в одно и то же время занятия идут у разных групп. Номер аудитории тоже не уникальное поле, поскольку в одной аудитории могут заниматься разные группы. Но если объединить время занятия с номером аудитории, то такое составное поле станет уникальным, ведь в одно и то же время в одной аудитории две группы заниматься не могут. С таким искусственным полем может быть связан номер группы студентов, занимающихся в данное время в данной аудитории, и фамилия преподавателя, который этим занятием руководит.

5. С помощью карандаша и бумаги расчерчивают связи между таблицами. На рис. 2.8 показан пример взаимосвязи между группой таблиц, входящих в базу данных компании, занимающейся трансляцией спутниковых телевизионных каналов. Ключевые поля таблиц в ней выделены полужирным шрифтом. Такой чертеж называется схемой данных.

Рис. 2.8. Схема связей между таблицами

Существует несколько типов возможных связей между таблицами. Наиболее распространенными являются связи один ко многим и один к одному. Связь между двумя таблицами организуется на основе общего поля. Оно должно присутствовать как в той, так и в другой таблице, причем в одной из таблиц оно обязательно должно быть ключевым. То есть на стороне один всегда должно выступать ключевое поле, содержащее уникальные, неповторяющиеся значения. Значения того же поля на стороне многие могут повторяться.

На схеме данных общие поля соединены линиями связи. С одной стороны эта линия всегда маркируется знаком «1», с другой стороны — либо знаком «1» (связь один к одному), либо значком «бесконечность» (связь один ко многим Понятно, что если связываются ключевые поля, то это всегда связь один к одному а если ключевое поле связано с неключевым, то это связь один ко многим.

Про подобные таблицы говорят, что они связаны реляционными отношениями. Соответственно, системы управления, способные работать со связанными таблицами, называют системами управления реляционными базами данных, а схему данных в технической литературе могут называть схемой реляционных отношений.

6. Разработкой схемы данных заканчивается «бумажный» этап работы над техническим предложением. Эту схему заказчик согласовывает с исполнителем, и лишь после этого исполнитель может приступать к непосредственному созданию базы данных.

Следует иметь в виду, что по ходу разработки проекта заказчику непременно будут приходить в голову новые идеи. На всех этапах проектирования он будет постоянно стремиться охватить единой системой все новые и новые подразделения и службы предприятия. Возможность гибкого исполнения его пожеланий во многом определяется квалификацией разработчика базы данных. Если схема данных составлена правильно, подключать к базе новые таблицы нетрудно. Если структура базы нерациональна, разработчик испытает серьезные трудности и может войти в противоречия с заказчиком.

Контрольные вопросы

1. Что означает аббревиатура СУБД?

2. Что принято называть базой данных.

3. Для чего предназначено СУБД?

4. Что называется объектом, атрибутом и ключевым элементом в теории БД?

5. Что такое первичный и вторичный ключи в БД?

6. Каким принципам должны подчиняться процедуры хранения данных в БД?

7. Перечислите модели данных в теории БД?

8. Охарактеризуйте иерархическую модель данных в СУБД.

9. Охарактеризуйте сетевую модель данных в СУБД.

10. Охарактеризуйте реляционную модель данных в СУБД.

11. Достоинства и недостатки СУБД, основанные на иерархической и сетевой моделях.

12. Как называют столбец и строку в таблице реляционной СУБД?

13. Охарактеризуйте первую, вторую и третью нормальную формы в СУБД.

14. Какие средства существуют в СУБД для ускорения доступа к данным?

15. Какой язык используется в реляционных СУБД для доступа к информации в ней?

16. Какие группы инструкций могут быть выделены в составе SQL?

17. Для чего предназначен язык описания данных?

18. Для чего предназначен язык манипулирования данными?

19. Что такое транзакция в теории БД?

20. На какие классы можно разделить все СУБД?

21. Охарактеризуйте профессиональные СУБД. Назовите их.

22. Охарактеризуйте персональные СУБД. Назовите их.

23. Что значит задать структуру БД?

24. Назовите объекты БД.

25. Охарактеризуйте таблицы БД.

26. Охарактеризуйте запросы БД. Их назначение.

27. Охарактеризуйте формы БД. Их назначение.

28. Охарактеризуйте отчеты БД. Их назначение.

29. Охарактеризуйте макросы и модули БД. Их назначение.

Дата добавления: 2014-01-05