2.2.1 Логическое проектирование

В разрабатываемой системе можно выделить следующие сущности: Группы, Реквизиты, Клиенты, МатЦенности, Заказы, МатЦенностиПоЗаказу, Работники, СоставЗаказа, Специализации.

ER-диаграмма системы на логическом уровне представлена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3  ER-диаграмма системы на логическом уровне

Данные в БД должны обладать свойством целостности. Под целостностью данных понимается корректность данных и их непротиворечивость в любой момент времени. Поддержание целостности базы данных может рассматриваться как защита данных от неверных изменений или разрушения (этот вопрос не относится к незаконным изменениям и разрушениям, которые являются проблемой безопасности).

Выделяют три группы правил целостности [4, 5]:

 целостность по сущностям. Объекту или сущности реального мира в реляционных базах данных соответствуют кортежи отношений. Требование состоит в том, что любой кортеж любого отношения отличим от любого другого кортежа этого отношения, т.е. другими словами, любое отношение должно обладать первичным ключом. Это требование автоматически удовлетворяется, если в системе не нарушаются базовые свойства отношений. Первичный ключ – это минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности;

 целостность по ссылкам. База данных не должна содержать несогласованных значений внешних ключей. Правило утверждает, что если В ссылается на А, тогда А должно существовать. Говорят, что отношение, в котором определен внешний ключ, ссылается на соответствующее отношение, в котором такой же атрибут является первичным ключом. Требование целостности по ссылкам, или требование внешнего ключа состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа, появляющегося в ссылающемся отношении, в таблице, на которую ведет ссылка, должен найтись кортеж с таким же значением первичного ключа, либо значение внешнего ключа должно быть неопределенным (т.е. ни на что не указывать);

 целостность, определяемая пользователем. У пользователя (или у разработчика) базы данных должна быть возможность определить, какие операции должны быть запрещены, а какие разрешены, нужны ли для разрешенных операций компенсирующие, и если да, то какие (т.е. возможность каскадного удаления).

В разрабатываемой структуре БД учтены основные правила целостности. Каждая сущность идентифицируется уникальным ключом, и разработана система внешних ключей. База данных не содержит несогласованных значений внешних ключей, то есть при работе с записями происходит каскадное обновление связанных полей и каскадное удаление связанных записей.

Целостность, определяемая пользователем, поддерживается ограничениями в таблицах базы данных на ввод неотрицательных значений, а также обеспечением выбора значений внешних ключей из списков без разрешения варианта ввода недопустимого значения.

Нормализация – процесс проверки и реорганизации сущностей и атрибутов, т.е. разбиения таблицы на две или более, обладающих лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных. Окончательная цель нормализации сводится к получению такого проекта БД, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте, т. е. исключена избыточность информации. Это делается не столько с целью экономии памяти, сколько для исключения возможной противоречивости хранимых данных. Нормализация позволяет быть уверенным, что каждый атрибут определен для своей сущности, значительно сократить объем памяти для хранения информации и устранить аномалии в организации хранения данных. Процесс нормализации сводится к последовательному приведению структуры данных к нормальным формам – формализованным требованиям к организации данных.

Сущность находится в 1-й нормальной форме, когда все атрибуты содержат атомарные значения. Среди атрибутов не должно встречаться повторяющихся групп, т.е. несколько значений для каждого экземпляра.

Для приведения сущности к первой НФ следует [12]:

 разделить сложные атрибуты на атомарные;

 создать новую сущность;

 перенести в нее все «повторяющиеся» атрибуты;

 выбрать возможный ключ для нового № (или создать новый номер);

 установить идентифицирующую связь от прежней сущности к новой, № прежней сущности станет внешним ключом для новой сущности.

Сущность находится во 2-й нормальной форме, если она находится в первой НФ и каждый не ключевой атрибут полностью зависит от первичного ключа. 2НФ имеет смысл для сущностей, имеющих сложный первичный ключ.

Для приведения сущности ко второй НФ следует [12]:

 выделить атрибуты, которые зависят только от части первичного ключа, создать новую сущность;

 поместить атрибуты, зависящие от части ключа, в их собственную (новую) сущность;

 установить идентифицирующую связь от прежней сущности к новой.

Сущность находится в 3-й нормальной форме, если она находится во 2НФ и никакой не ключевой атрибут не зависит от другого не ключевого атрибута (не должно быть взаимозависимости между не ключевыми атрибута).

Для приведения сущности к третьей НФ следует [12]:

 создать новую сущность и перенести в нее атрибуты с одной и той же зависимостью от не ключевого атрибута;

 использовать атрибуты, определяющие эту зависимость в качестве первичного ключа новой сущности;

 установить не идентифицирующую связь от новой сущности к старой.

Разработанная модель находится в 3-й нормальной форме.