Проектирование базы данных Теоретические сведения

Создание реляционной базы данных Access начинается с того, что пользователь должен определить из каких таблиц должна состоять база данных, какие данные автоматизируемой предметной области нужно поместить в каждую таблицу, как связать таблицы. Такие вопросы решаются на этапе проектирования базы данных, в результате выполнения которого должна быть определена логическая структура базы данных, т.е. состав реляционных таблиц, их структура и межтабличные связи.

Перед созданием базы данных необходимо располагать описанием выбранной предметной области, которое должно включать описание реальных объектов и процессов, определение всех необходимых источников информации для удовлетворения предполагаемых запросов пользователя и определить потребности в обработке данных. Структура данных предметной области может отображаться информационно-логической моделью.

Информационно-логическая модель (ИМЛ) отображает данные предметной области в виде совокупности информационных объектов и связей между ними. Эта модель представляет структуру данных, подлежащих хранению в базе данных.

Информационный объект – это информационное описание некоторой сущности предметной области – реального объекта, процесса, явления или события. Информационный объект образуется совокупностью логически связанных реквизитов, представляющих качественные и количественные характеристики сущности.

В процессе разработки информационно-логической модели данных на первом этапе необходимо выделить информационные объекты, соответствующие требованиям нормализации данных, а на втором этапе – выявить одно-многозначные отношения между информационными объектами. На завершающем этапе определяется логическая структура реляционной базы данных. При этом на основе модели каждый информационный объект адекватно отображается реляционной таблицей. Связи между таблицами устанавливаются в соответствии со связями между информационными объектами.

Информационный объект имеет множество реализаций – экземпляров. Например, каждый экземпляр объекта СТУДЕНТ представляет конкретного студента. Экземпляр объекта образуется совокупностью конкретных значений реквизитов и должен однозначно определяться, т.е. идентифицироваться значением ключа информационного объекта, который состоит из одного или нескольких ключевых реквизитов. Таким образом, реквизиты подразделяются на ключевые и описательные. Описательные реквизиты являются функционально зависимыми от ключа.

Информационные объекты могут быть выделены на основе описания предметной области путем определения функциональных зависимостей между реквизитами. Функциональная полная зависимость описательного реквизита от ключа имеет место в том случае, когда одному значению ключа соответствует только одно значение описательного (зависимого) реквизита.

Совокупность реквизитов выделенного информационного объекта должна отвечать требованиям нормализации:

• информационный объект должен содержать уникальный идентификатор (ключ);

• ключ является простым, если он состоит из одного ключевого реквизита, или составным, если – из нескольких;

• все описательные реквизиты должны быть взаимонезависимы, т.е. между ними не должно быть функциональных связей;

• все реквизиты, входящие в составной ключ, должны быть также взаимонезависимы;

• каждый описательный реквизит функционально должен полностью зависеть от ключа, т.е. каждому значению ключа должно соответствовать только одно значение описательного реквизита;

• при составном ключе описательный реквизит должен зависеть целиком от всей совокупности реквизитов, образующих ключ;

• каждый описательный реквизит не должен зависеть от ключа транзитивно, т.е. через другой промежуточный реквизит.

В случае транзитивной зависимости между реквизитами можно выполнить расщепление совокупности реквизитов с образованием двух информационных объектов вместо одного.

Выполнение требований нормализации обеспечивает построение реляционной базы без дублирования данных и возможность поддержания их связной целостности.

Рассмотрим формальные правила, которые могут быть использованы для выделения информационных объектов, отвечающих требованиям нормализации:

• на основании описания предметной области выявляют документы и их реквизиты, подлежащие хранению в базе данных;

• определяют функциональные зависимости между реквизитами – выбирают все зависимые реквизиты и указывают для каждого все его ключевые реквизиты, т.е. те, от которых он зависит (один или несколько);

• группируют реквизиты, зависимые от одинаковых ключевых реквизитов – полученные группы зависимых реквизитов вместе с их ключевыми реквизитами образуют информационные объекты.