36.Модели предметных областей и предъявляемые к ним требования

Построение любой БД прежде всего преследует цель хранения и использования информации о какой-либо предметной области.

При разработке базы данных принято выделять несколько уров­ней моделирования, которые служат переходом непосредственно от предметной области к реализации БД на конкретной СУБД:

■ предметная область;

■ общая модель предметной области;

■ логическая модель данных;

■ физическая модель данных;

■ база данных и приложения.

ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ

Представляет часть реального мира, данные из которого необ­ходимо отобразить в БД. Так, в качестве предметной области можно выбрать работу отдела кадров какого-либо предприятия, учет успеваемости студентов вуза и т.д. Предметная область очень многогранна и включает в себя массу понятий и данных, как необходимых для построения БД, так и несущественных или даже абсолютно бесполезных. Например, если в качестве пред­метной области выбрать учет успеваемости студентов, то понятия «личная карточка» и «экзаменационная оценка» являются важ­ными, а «материальная помощь» – менее существенным понятием. Следовательно, важность данных очень зависит от выбора предметной области и стоящих перед разработчиком задач.

ОБЩАЯ МОДЕЛЬ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ

Подразумевает знания человека о выбранной предметной об­ласти, которые могут быть выражены в качестве личного опыта или присутствовать в материальном мире при помощи каких- либо средств. Этими средствами могут выступать текстовые опи­сания предметной области (например, в случае учета успеваемости – правила обработки оценок, приказы на прием и отчислений студентов и т.д.).

Можно сказать, что модель предметной области описывают процессы, происходящие в ней, и движение используемых при этом данных.

ЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ

Описывает взаимосвязи между понятиями предметной облас­ти и налагаемые при этом ограничения.

Как отмечалось выше, предметная область состоит из множе­ства взаимосвязанных понятий. Описав связи между ними, мож­но построить прототип будущей БД – ее логическую модель без привязки к конкретной СУБД. В качестве примера отдельных понятий можно указать студента, группу, факультет или даже стипендию. Между ними могут возникать некоторые взаимосвя­зи, например: студент учится в определенной группе какого-то факультета, студенту в зависимости от полученных оценок на­числяется стипендия и т.д.

Естественно, кроме самих взаимосвязей, между понятиями могут присутствовать и некоторые ограничения на данные, кото­рые в них циркулируют. Например, оценкой может являться только целое число от 2 до 5.

ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ

Описывает логическую модель данных средствами конкрет­ной СУБД. В физической модели атрибуты представляются как столбцы таблиц, домены преображаются в типы данных (приня­тые в выбранной СУБД). Отношения и связи, разработанные в логической модели данных, преобразуются в таблицы и в связи между ними. Также в выбранной СУБД реализуются ограниче­ния, которые имели место в логической модели данных. Для это­го используются индексы, ограничения целостности, триггеры и хранимые процедуры.

БАЗА ДАННЫХ И ПРИЛОЖЕНИЯ

Этот уровень является результатом предыдущих этапов – сама БД, реализованная и размещенная на конкретной программно-­аппаратной основе, выбор которой позволяет существенно опти­мизировать работу БД, например, повысить ее скорость. Для этого можно выбрать необходимый (оптимальный для решаемых задач) тип компьютера, на котором размещается СУБД, изменить коли­чество процессоров, подобрать объем оперативной памяти, дис­кового пространства подсистемы и т.п. Очень большое значение имеет также настройка СУБД, выполненная для выбранной про­граммно-аппаратной платформы.

База данных должна адекватно отражать предметную область. Это означает, что должны выполняться следующие условия:

Состояние базы данных в каждый момент времени должно соответствовать состоянию предметной области.

Изменение состояния предметной области должно приводить к соответствующему изменению состояния базы данных

Ограничения предметной области, отраженные в модели предметной области, должны некоторым образом отражаться и учитываться базе данных.