ЛЕКЦІЯ 7.

5. Проектування бд

Этапы проектирования

Построение концептуальной модели предметной области

Логическое проектирование базы данных

Нормализация отношений

Автоматизированные технологии проектирования баз данных

Заключение

Етапи проектування

Проектуванню баз даних традиційно приділяється велика увага, так як ця робота багато в чому визначає успішність експлуатації створеної бази даних, можливості її модернізації і вдосконалення в подальшому.

У процесі проектування баз даних часто виділяють три етапи.

Етап 1. Побудова концептуальної моделі предметної області.

У рамках цього етапу досліджується предметна область - частина реального світу, для якого створюється база даних. Вивчаються інформаційні потреби користувачів, виявляються інформаційні об'єкти й зв'язки між ними. Виходячи з отриманої інформації будується концептуальна модель предметної області, незалежна від моделі даних і програмних засобів (включаючи СУБД).

Етап 2. Логічне проектування - перетворення створеної концептуальної моделі в концептуальну схему, реалізовану конкретної СУБД.

На цьому етапі на основі концептуальної моделі розробляється структура бази даних, відповідна обраної для її створення СУБД.

Для реляційної бази даних інформація розбивається на відносини (таблиці); для кожних відносин (таблиці) визначаються атрибути (поля), первинні ключі; відносини приводяться до нормалізованого виду; ідентифікуються зв'язки між відносинами.

Етап 3. Фізичне проектування бази даних.

На цьому етапі вирішуються проблеми фізичного розміщення бази даних у зовнішній пам'яті і організації доступу до неї. Фізичне проектування бази даних реалізується адміністратором банку даних при створенні конфігурації і налаштуванні системи. Від фахівців, які брали участь в проектуванні бази даних на попередніх етапах, цей процес може бути повністю прихований. Враховуючи, що процес фізичного проектування бази даних є вузько спеціалізованим, надалі він розглядатися не буде.

В рамках концептуальної моделі інформаційний зміст предметної області виражається деякими абстрактними засобами. Основною вимогою, що пред'являються до концептуальної моделі, є вимога адекватного відображення предметної області. Модель повинна бути несуперечливою, відображати погляди і потреби всіх користувачів системи. Модель повинна мати властивість легкої розширюваності, що забезпечує введення нової інформації.

Розглянемо деякі засоби концептуального моделювання.

ER-модель

ER-модель (Entity-Relationship - сутність-зв'язок) була запропонована П. Ченом в 1976 р. [12]. Інформація про зміст предметної області в рамках моделі зображується в структурованому графічному вигляді (ER-діаграма).

Основними конструкціями моделі є сутності та зв'язку.

Для ER-моделі не існує єдиної стандартизованої системи позначень, тому що наводяться далі характеристики ER-діаграм можуть дещо відрізнятися від опублікованих в різних книгах.

Під сутністю в ER-моделі розуміються об'єкт або явище, інформація про яких буде зберігатись в базі даних (склад, накладна і т. д.). При цьому розрізняють тип суті і екземпляр сутності.

Під типом сутності розуміють набір однорідних об'єктів, що відображається як єдине ціле (магазин, товар і т. д.). Під екземпляром сутності мається на увазі конкретний об'єкт (магазини «Світлий», «Схід» і т. д.). На ER-діаграмі сутність зображується прямокутником, в якому зазначено його ім'я (як правило, іменник).

Сутності мають властивості, звані атрибутами. Атрибути повинні дозволяти розрізняти екземпляри сутності. Наприклад, для сутності Магазин атрибутами є його назва, адреса, спеціалізація, площа торгових залів і т. д. На ER-діаграмі атрибути зображаються овалами, в яких вказані їхні імена, з'єднаними з сутностями прямими лініями.

Атрибути, однозначно ідентифікують сутність, називаються ключовими атрибутами. Наприклад, для сутності Накладна ключовим атрибутом буде її номер. Ключові атрибути на ER-діаграмі виділяються підкресленням. У деяких ситуаціях з декількох простих атрибутів може формуватися складовою ключ (для сутності Поставки товарів це можуть бути атрибути Артикул товару і Дата поставки).

За допомогою зв'язків на ER-діаграмі відображається взаємодія між сутностями. Зв'язок зображується ромбом, що з'єднує зв'язувані суті, всередині якого вказується вид зв'язку (зазвичай виражається дієсловом). Наприклад, сутності Директор і Співробітник можуть бути з'єднані зв'язком Керує. Між двома сутностями може бути встановлено декілька зв'язків: Продавець - Продає - Товар, Продавець - фасує - Товар, Продавець-Враховує - Товар. Кількість сутностей, що беруть участь у зв'язку, визначає її ступінь. Зв'язок Керує між сутностями Директор і Співробітник має ступінь, рівну двом.