- •Базы данных: основные понятия и определения. Требования, предъявляемые к базам данных.
- •Выбор хранимых данных.
- •Реляционная модель данных.
- •Реляционная алгебра.
- •Методология проектирования баз данных. Основные задачи проектирования баз данных.
- •Основные этапы проектирования баз данных.
- •Концептуальное (инфологическое) проектирование бд.
- •Логическое (даталогическое) проектирование бд.
- •Принципы и средства структурного подхода к разработке по.
- •Методология структурного анализа и проектирования sadt.
- •Диаграммы потоков данных: внешние сущности, системы и подсистемы, процессы, хранилища данных, потоки данных. Нотация Гейна – Сарсона.
- •Сравнительный анализ sadt-моделей и диаграмм потоков данных.
- •Функциональные модели, используемые на стадии проектирования.
- •Методология моделирования idef3: составные элементы, объекты ссылок, перекрестки.
- •Подходы к моделированию в базах данных.
- •Анализ предметной области. Описание объектов и их свойств. Связи между элементами моделей данных. Описание сложных объектов.
- •Проблема целостности базы данных.
- •Даталогическое проектирование. Нотация Питера Чена. Нотация idef 1х.
- •Проектирование реляционных баз данных на основе принципов нормализации. Правила технической нормализации.
- •Алгоритм процесса нормализации схем отношений.
- •Нормализация. Функциональная зависимость. Первая, вторая, нормальные формы.
- •Нормализация. Функциональная зависимость. Третья нормальная форма.
- •Нормализация. Функциональная зависимость. Нормальная форма Бойса – Кодда.
- •Разработка реляционных баз данных на основе принципов нормализации.
- •Основные аксиомы Армстронга. Замыкание.
- •Нормальные формы высших порядков.
- •Методологии проектирования.
- •Инфологическое моделирование данных: модель «сущность-связь».
- •Принципы поддержки целостности в реляционной модели данных.
- •Моделирование данных. Метод Баркера.
- •Моделирование данных. Метод idef1x.
- •Case-средство для концептуального моделирования данных на стадии формирования требований к ис – Silverrun.
- •Нормализация. Функциональная зависимость. Первая, вторая, третья нормальные формы. Нормальная форма Бойса – Кодда.
- •Инструментальные средства моделирования. Проектирование баз данных с использованием са erWin Data Modeler (erWin).
- •Алгоритм перехода от er – модели к реляционной схеме данных.
- •Основные принципы объектно-ориентированного моделирования.
- •Сущность методологии объектно-ориентированного анализа и проектирования.
- •Язык объектного моделирования uml. Виды диаграмм uml. Последовательность построения диаграмм.
- •Модель прецедентов (вариантов использования, use-cases).
- •Моделирование статической структуры системы с помощью диаграммы классов: стереотипы классов.
- •Моделирование статической структуры системы с помощью диаграммы классов: механизм пакетов.
- •Моделирование статической структуры системы с помощью диаграммы классов: атрибуты.
- •Моделирование статической структуры системы с помощью диаграммы классов: основные и вспомогательные операции.
- •Моделирование статической структуры системы с помощью диаграммы классов: типы связей.
- •Инкапсуляция, наследование, полиморфизм.
- •Моделирование поведения системы.
- •Использование диаграммы последовательностей для упорядочивания сообщений во времени.
- •Использование диаграммы кооперации для описания структурной организации объектов.
- •Моделирование физических аспектов функционирования системы с помощью диаграмм развертывания.
- •Особенности построения физической модели базы данных.
- •Ограничения ссылочной целостности.
- •Моделирование процессов обработки данных.
- •Индексирование.
- •Методы совместного доступа к базам данных.
- •Транзакции и блокировки.
- •Типы параллелизма.
- •Вертикальный гибридный
- •Свойства транзакций. Способы завершения транзакций.
- •Проблемы параллельного выполнения транзакций.
- •Методы сериализации транзакций. Механизм блокировок. Типы конфликтов.
- •Если одна транзакция заблокировала данные, то остальные транзакции при обращении к данным обязаны ждать разблокировки
- •Взаимоблокировкой считается ситуация когда транзакции оказываются в режиме ожидания, длящемся бесконечно долго
- •Оптимистическое решение проблемы взаимоблокировок позволяет взаимоблокировке произойти, но затем восстанавливает систему откатывая одну из транзакций, участвующих во взаимоблокировке
- •Правила совместимости захватов. Проблема тупиковых ситуаций и её решение.
- •Уровни изолированности пользователей.
- •Гранулированные синхронизационные захваты.
- •Метод временных меток. Более старая транзакция откатывается при попытке доступа к данным, задействованным более молодой транзакцией
- •Предикатные синхронизационные захваты.
Методология проектирования баз данных. Основные задачи проектирования баз данных.
Методология проектирования баз данных – это набор методов и приемов, используемых при создании баз данных.
Она включает в себя следующие задачи:
Определение требований к базе данных – это первоначальный этап, на котором определяются цели и задачи базы данных, а также ее функциотшнальные и нефункциональные требования.
Анализ предметной области – на этом этапе изучается предметная область, для которой создается база данных, выявляются объекты, связи между ними и их атрибуты.
Проектирование концептуальной модели – на основе анализа предметной области создается концептуальная модель, которая отображает объекты и связи между ними.
Проектирование логической модели – на основе концептуальной модели создается логическая модель, которая отображает структуру базы данных в терминах таблиц и связей между ними.
Проектирование физической модели – на основе логической модели создается физическая модель, которая определяет способы хранения и доступа к данным.
Разработка приложений – на этом этапе создаются приложения, которые будут использовать базу данных.
Тестирование и внедрение – на этом этапе проводится тестирование базы данных и ее приложений, а также внедрение базы данных в рабочую среду.
Основные этапы проектирования баз данных.
Основные этапы:
Системный анализ и словесное описание информационных объектов предметной области.
Проектирование инфологической модели предметной области - частично формализованное описание объектов предметной области в терминах некоторой семантической модели.
Даталогическое / логическое проектирование БД - описание БД в терминах принятой даталогическoй модели данных.
Физическое проектирование БД, то есть выбор эффективного размещении БД на внешних носителях для обеспечения наиболее эффективной работы приложения.
Концептуальное (инфологическое) проектирование бд.
Концептуальное проектирование БД - это процесс создания модели используемой информации, не зависящей от любых физических аспектов ее представления.
Инфологическая модель предметной области представляет собой описание ее структуры и динамики, характера информационных потребностей пользователей системы в терминах, понятных пользователю и независимых от реализации системы. Более того, инфологическая модель не должна зависеть от модели данных, которая будет использована при создании базы данных.
Задачи инфологического проектирования:
Определение и анализ предметной области (ПО) системы.
Описание структуры и динамики предметной области (ПО).
Моделирование предметной области (ПО).
Логическое (даталогическое) проектирование бд.
Логическое (даталогическое) проектирование баз данных – это процесс создания логической модели базы данных, которая описывает структуру данных и связи между ними в терминах таблиц, полей и связей между таблицами. На этом этапе определяются сущности, их атрибуты и связи между ними, а также правила целостности данных.
Логическое проектирование баз данных является промежуточным этапом между концептуальным и физическим проектированием баз данных. Результатом логического проектирования является логическая схема базы данных, которая может быть использована для создания физической модели базы данных.
В дополнение материалы из лекции:
Логическое проектирование БД - процесс разработки корректной схемы реляционной БД.
Корректная схема БД - в которой отсутствуют нежелательные зависимости между атрибутами отношений.
Этапы логического или даталогического проектирования:
Описание концептуальной схемы БД в терминах выбранной СУБД.
Описание внешних моделей в терминах выбранной СУБД.
Описание декларативных правил поддержки целостности базы данных.
Разработка процедур поддержки семантической целостности БД.
Проектирование схемы БД может быть выполнено:
путём декомпозиции (разбиения), когда исходное множество отношений, входящих в схему БД заменяется другим множеством отношений, являющихся проекциями исходных отношений;
путем синтеза, т.е. путем компоновки из заданных исходных элементарных зависимостей между объектами предметной области схемы БД.