Анализ предметной области

Проектирование баз данных.

Проектирование базы данных является одним из этапов жизненного цикла информационных систем. Ввиду сложности этот этап выполняется, как правило, коллективом разработчиков и включает следующие виды работ:

- анализ предметной области;

- проектирование и непосредственно кодирование (создание запросов и приложений);

- тестирование и сопровождение.

Проектирование баз данных начинается с анализа предметной области, в которой будет работать информационная система. Как правило, этот этап выполняется разработчиком совместно с заказчиком. Заказчик обычным языком описывает информационные объекты, их свойства, их взаимосвязи, пожелания будущих пользователей. Результатом такой работы является техническое задание на разработку информационной системы.

В техническом задании более строго указывается список исходных данных, запросов к информационной системе, список выходных данных, оговаривается интерфейс, определяющий переход от представления данных в базе данных к представлению, принятому среди пользователей, и обратно. В общем случае пользователи представляют данные в виде документов различных видов. Собственно после этого и начинается процесс проектирования базы данных.

Проектирование баз данных осуществляется на двух уровнях – физическом и логическом. На физическом уровне решаются вопросы размещения данных на внешних носителях. Во многом эта работа выполняется системой управления базой данных автоматически без участия разработчика.

На логическом уровне составляется общий список полей, который может насчитывать от единиц до тысяч. Описывают каждое поле по типу данных. Общий список полей разбивается на отдельные таблицы. Дальнейшее рассмотрение информационной структуры приводит к разбиению – нормализации – основных таблиц на более мелкие с целью избежания многократно повторяющихся данных в записях, что уменьшает объем памяти, занимаемый базой данных на диске, и обеспечивает непротиворечивость данных в базе данных.

Процесс нормализации имеет итерационный (пошаговый) характер, и осуществляется методом нормальных форм. Суть метода состоит в последовательном переводе таблицы из одной нормальной формы в другую, причем каждая последующая устраняет определенный вид функциональной зависимости между полями таблицы. Всего в теории описаны шесть нормальных форм, на практике чаще всего применяют первые три.

Первая нормальная форма. Отношение называется приведенным к первой нормальной форме, если все его атрибуты неделимы. Например, отношение, содержащее поле «ФИО», не приведено к первой нормальной модели, если в запросах БД требуется выделить отдельно фамилию или имя. Разработчики БД изначально строят так исходное отношение, чтобы оно было в первой нормальной форме.

Вторая нормальная форма. Для приведения отношений ко второй нормальной форме необходимо дополнительно ввести понятие функциональной зависимости.

Функциональная зависимость полей – это, зависимость, при которой в строке определенному значению ключевого поля соответствует только одно значение не ключевого поля. Функционально не ключевое поле зависит от составного ключа, но не зависит от любого поля, входящего в состав ключа.

Отношение находится во второй нормальной форме, если оно находится в первой нормальной форме, и каждое не ключевое поле функционально полно зависит от составного ключа.

Третья нормальная форма. Третья нормальная форма позволяет устранить транзитивную зависимость. Данная зависимость существует в отношении, если существуют два описательных поля, в которых первое зависит от ключа, а второе зависит от первого. Отношение находится в третьей нормальной форме, если оно находится во второй нормальной форме, и каждое не ключевое поле не транзитивно зависит от ключа.

Для устранения транзитивной зависимости используется расщепление отношения на несколько.

Процесс нормализации заканчивается созданием схемы данных, в которой указываются все нормализованные таблицы с их полями и взаимосвязями между ними. Указываются типы взаимосвязей.

Дата добавления: 2014-01-06