Логическое проектирование

Логическое проектирование представляет собой необходимый этап при создании БД. Основной задачей логического проектирования является разработка логической схемы, ориентированной на выбранную систему управления базами данных (СУБД).

Процесс логического проектирования состоит из следующих этапов:

1. Выбор конкретной СУБД.

2. Отображение концептуальной схемы на логическую схему.

3. Выбор ключей.

4. Описание языка запросов.

Одним из основных критериев выбора СУБД является оценка того. насколько эффективно внутренняя модель данных, поддерживаемая системой, способна описать концептуальную схему. Системы управления базами данных, ориентированные на персональные компьютеры, как правило, поддерживают реляционную или сетевую модель данных. Подавляющее большинство современных СУБД - реляционные. Если выбрана реляционная система, то концептуальную схему БД предстоит отображать на реляционную.

По сути дела выбранная модель данных (реляционная, сетевая или иерархическая) представляет средства для описания структуры данных. Процедуры выполняются на языке описания данных (ЯОД), который входит в ядро СУБД.

Второй составной частью СУБД является язык манипулирования данными (ЯМД), который используется при работе различных приложений с БД. Как правило, ЯМД встраивается в язык программирования. Языки манипулирования данными могут обладать разными возможностями: ЯМД низкого уровня обычно бывают процедурные, высокого уровня - декларативные. Использование процедурных языков требует определенной подготовки, декларативные языки более пригодны для непрофессионального пользователя. Поэтому выбор СУБД, имеющей определенный ЯМД, весьма существен для неподготовленного пользователя. Кроме ядра в СУБД входят сервисные программы и средства для решения прикладных задач. СУБД, ориентированные на персональные компьютеры, отличаются более простой структурой, чем СУБД для мощных ЭВМ.

При выборе СУБД, реализующей конкретную БД, выделяют два подхода к ее оценке. Первый подход связан с взглядом пользователя на конечную систему, а второй- сугубо технический, связан с производительностью системы. С учетом этой системы рассмотрим семь групп параметров для характеристики и последующего выбора СУБД. Данные параметры, не претендуя на исчерпывающую полноту, тем не менее, дают достаточно полную картину о возможностях СУБД.

1. Общие характеристики:

тип ПЭВМ; максимальное число записей в файле; максимальный объем файла; максимальное число копий в записи; максимальное число символов на запись; максимальное число индексов на файл; максимальное число таблиц в операции соединения; максимальное число файлов, доступных для одной команды; максимальное число одновременно открытых файлов; максимальное число файлов в БД; максимальное число записей в БД; максимальное число переменных; максимальное число символов в одном поле; импорт-экспорт данных; прямой доступ; поля переменной длины; многозначные поля; тип внутренней модели данных; фирма-изготовитель; версия; название русифицированной версии.

2. Управление файлами и поиск:

тип связи; модификация нескольких файлов; двунаправленное соединение таблиц; ЯМД; тип поиска.

3. Средства поддержки приложений:

каталог данных; генератор приложений; процедурный язык; подпрограммы; макросы; отладчик; система поддержки исполнения; шифровка программ и данных; разграничение доступа; графика; графика цветная; текстовый редактор; экранный художник; статистика.

4. Ввод и поддержание целостности:

управление с помощью команд; управление с помощью меню; проверка целостности по таблице; проверка уникальности ключа; проверка по дате; независимость данных.

5.Отчеты:

отчеты по нескольким файлам; сохранение форматов отчета; выдача отчета на экран; выдача отчета на магнитный носитель; вычисляемые поля; группы; переопределение формата даты; формат "почтовой карточки"; заголовки отчетов; генератор отчетов; окончание отчета; итоговые поля; максимальная ширина отчета; отчет в матричной форме.

6.Операционная среда:

тип операционной системы; объем требуемой оперативной памяти; необходимость использования постоянной памяти; объем требуемой постоянной памяти; язык системы.

7.Дополнительные сведения:

наличие сетевого варианта; стоимость; примечание; источники.

При отображении концептуальной схемы на реляционную модель, каждый прямоугольник схемы отображается в таблицу. Отобразим, например сущность ПРЕПОДАВАТЕЛЬ описываемую атрибутами ФИО, должность, звание, кафедра, стаж, в виде таблицы.

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

ФИО	Должность	Звание	Институт	Дисциплина

Определим структуру каждой таблицы, то есть типы и размеры полей.

Признак ключа	Поле	Тип поля	Размер поля
ключ	ФИО	текстовый	21
	Должность	текстовый	15
	Звание	текстовый	10
Ключ	Институт	текстовый	20
	Дисциплина	текстовое	15

Выводы

Концептуальная модель представляет объекты предметной области и их взаимосвязи, без указания способа их физического хранения.

При проектировании концептуальной модели все усилия должны быть направлены на структуризацию данных и выявление взаимосвязи между ними.

Концептуальная модель транспонируется затем в модель данных, совместимую с выбранной СУБД, называется логической моделью.

Логическая модель отражает логические связи между элементами данных вне зависимости от их содержания и среды хранения.

Логическая модель может быть реляционной, иерархической, сетевой. Она отображается в физическую память, такую как диск, лента.

Физическая модель, определяет размещение данных, методы доступа и технику индексирования и называется внутренней моделью системы.

В современных СУБД выполнение задач физического проектирования осуществляется автоматически.