3.2 Проектирование базы данных

Процесс создания проекта базы данных, предназначенной для поддержки функционирования предприятия и способствующей достижению его целей.

Подходы к проектированию базы данных. Существуют два основных подхода к проектированию систем баз данных: нисходящий и восходящий. При восходящем подходе работа начинается с самого нижнего уровня атрибутов (т.е. свойств сущностей и связей), которые на основе анализа существующих между ними связей группируются в отношения, представляющие типы сущностей и связи между ними. Процесс нормализации представляет собой вариант восходящего подхода при проектировании баз данных. Восходящий подход в наибольшей степени приемлем для проектирования баз данных с относительно небольшим количеством атрибутов.

Более подходящей стратегией проектирования сложных баз данных является использование нисходящего подхода. Начинается этот подход с разработки модели данных, которые содержат несколько высокоуровневых сущностей и связей, затем работа продолжается в виде серии нисходящих уточнений низкоуровневых сущностей, связей

и относящихся к ним атрибутов. Нисходящий подход демонстрируется в концепции модели «сущность-связь».

Могут применяться другие подходы, например, подход «от общего к частному» или «смешанная стратегия проектирования». Подход от «общего к частному» напоминает восходящий подход, но отличается от него тем, что вначале выявляется набор основных сущностей с последующим расширением круга рассматриваемых сущностей, связей и атрибутов, которые взаимодействуют с первоначально определенными сущностями. В смешанной стратегии сначала используются восходящий и нисходящий подходы для создания разных частей модели, после чего все подготовленные фрагменты обираются в единое целое.

Основные цели моделирования данных состоят в изучении значения (семантики) данных и упрощении процедур описания требований к данным. При создании модели данных необходимо получить ответы на определенные вопросы об отдельных сущностях, связях и атрибутах. Моделирование данных упрощает понимание смысла элементов данных, поэтому создание модели необходимо для того, чтобы гарантировать понимание следующих аспектов данных: требования к данным отдельных пользователей; характер самих данных независимо от их физического представления; использование данных в пределах области применения приложения.

Самая популярная технология высокоуровневого моделирования данных, чаще всего используемая при разработке реальных баз данных, построена на концепции модели «сущность-связь».

Оптимальная модель данных должна удовлетворять критериям, перечисленным в таблице.

Таблица 3.2 – Критерии выбора модели базы данных

Критерий		Описание
1		2
Структурная достоверность		Соответствие способу определения и организации информации на данном предприятии
Простота		Удобство изучения модели как профессионалами в области разработки информационных систем, так и обычными пользователями
Выразительность		Способность представлять различия между данными, связи между данными и ограничения
Отсутствие избыточности		Исключение излишней информации, т.е. любая часть данных должна быть представлена только один раз
Способность к совместному использованию		Отсутствие принадлежности к какому-то особому приложению или технологии и, следовательно, возможность использования модели во многих приложениях и технологиях
Расширяемость		Способность развиваться и включать новые требования с минимальным воздействием на работу уже существующих приложений
Целостность	Согласованность со способом использования и управления информацией внутри предприятия
Схематические представления	Возможность представления модели с помощью наглядных схематических обозначений

Процесс проектирования базы данных состоит из основных этапов: концептуальное, логическое и физическое проектирование.