2.3. Етапи проектуваня баз даних

Проектування баз даних – це ітераційний, багатоетапний процес прийняття рішень в процесі аналізу інформаційонї моделі предметної області, вимог до даних з боку прикладних програмістів і користувачів, синтезу логічних і фізичних структур даних, аналізу та обгрунтування вибору програмних і апаратних засобів.

Предметна область - частина реальної системи, що являє інтерес для даного дослідження. При проектуванні автоматизованих інформаційних систем предметна область відображається моделями даних декількох рівнів. Слід розрізняти повну предметну область (велике підприємство) і організаційну одиницю цієї предметної області, яка в свою чергу може являти свою предметну область. Інформація, необхідна для опису предметної області, залежить від реальної моделі і може включати відомості про персонал, заробітну плату, продукцію, обладнання, операції, тобто відомості про людей, предмети, події і поняття.

Етапи проектування баз даних пов’язані з багаторівневою організацією даних і включають:

1. Проектування БД на зовнішньому рівні. Передбачає вивчення всієї первинної і вихідної документації на об’єкті управління з погляду визначення того, які саме дані необхідно зберігати в базі даних.

2. Інфологічне проектування. Передбачає розроблення інформаційно-логічної моделі предметної області, в якій виключено надлишковість даних, виділено ключові і неключові атрибути (реквізити), визначено зв’язки між атрибутами. Інфологічна модель відображає інформаційні особливості об’єкта управління з погляду людини-проектувальника.

3. Даталогічне проектування. Передбачає розробку концептуальної моделі даних з урахуванням особливостей конкретної СКБД. Цей рівень подання даних орієнтований більше на комп’ютерну обробку і на програмістів.

4. Внутрішнє проектування. Передбачає фізичне розміщення даних у пам’яті комп’ютера. На цьому рівні формується фізична модель БД, яка вміщує структури зберігання даних у пам’яті ЕОМ, включаючи опис форматів записів, порядок їх логічного або фізичного впорядкування, розміщення за типами пристроїв, а також характеристики і шляхи доступу до даних.

2.4. Моделі даних

База даних підтримує певну модель даних. За допомогою моделі даних можуть бути подані об’єкти предметної області і взаємозв’язки між ними.

Модель даних – це сукупність структур даних і операцій їх оброблення.

Основні види моделей даних: єрархічна, сіткова, реляційна.

Єрархічна модель являє собою сукупність елементів, розташованих у порядку їх підпорядкування від загального до окремого у вигляді деревоподібної структури (перевернутої).

Основні поняття єрархічної структури: рівень, вузол і зв’язок. Вузол – це сукупність атрибутів даних, які описують деякий об’єкт. На схемі єрархічного дерева вузли подаються вершинами графа. Кожний вузол на нижчому рівні пов’язаний лише з одним вузлом, розташованим на вищому рівні. Єрархічне дерево має лише одну вершину, не підпорядковану жодній іншій вершині, і розташовану на найвищому – першому рівні. Існує лише один шлях від кореневого запису бази даних до кожного іншого запису.

У сітковій структурі також використовуються рівні, вузли і зв’язки, але кожний вузол може бути зв’язаний з будь-яким іншим вузлом.

Реляційна модель даних подає об’єкти і зв’язки між ними у вигляді таблиць, при цьому зв’язки також розглядаються як об’єкти. Всі рядки у таблиці повинні мати первинний ключ.

Кожна таблиця являє собою двовимірний масив і має такі властивості:

1. Кожний елемент таблиці відповідає одному елементу даних.

2. Всі стовпці у таблиці однорідні, тобто всі елементи у стовпці мають однаковий тип і довжину.

3. Кожний стовпець має унікальне ім’я.

4. Однакові рядки у таблиці відсутні.

5. Порядок розташування рядків і стовпців може бути довільним.

8