Тема 4.Проектирование бд.

Лекция: Задача проектирования БД. Этапы проектирования. Разделение логического и физического представления данных. Факторы влияния на проектирование БД.

1. Задача проектирования БД.

2. Этапы проектирования

3. Факторы влияния на проектирование БД.

1. Задача проектирования бд.

Проектирование ИС, включающих в себя базы данных, осуществляется на физическом и логическом уровнях.

Задача проектирования базы данных сводится к решению вопроса о наиболее эффективной структуре данных. При этом преследуются следующие цели:

• обеспечение быстрого доступа к данным в таблицах;

• исключение ненужного повторения данных, которое может являться причиной ошибок при вводе и нерационального использования дискового пространства компьютера;

• обеспечение целостности данных таким образом, чтобы при изменении одних объектов автоматически происходило соответствующее изменение связанных с ним объектов.

Задача проектирования баз данных заключается в том, чтобы решить, какие базовые отношения и с какими атрибутами следует использовать. То есть нужно ответить на вопрос: как в некоторой базе данных для заданного набора данных выбрать подходящую логическую структуру?

Фактически также необходимо выяснить, какие домены следует использовать для атрибутов и какая функциональная зависимость между ними существует.

Домен – общая совокупность значений, из которой берется реальное значение атрибутов.

Функциональная зависимость является связью типа многие-к-одному между множествами атрибутов данного отношения.

Пусть R–это отношение, а X и Y – произвольные подмножества множества атрибутов отношения R. Тогда У функционально зависимо от Х тогда и только тогда, когда каждое значение множества Х отношения R связано в точности с одним значением множества У отношения R.

Концепция функциональной зависимости определяется с разделением функциональных зависимостей на выполняемые в некоторых частных случаях и выполняемые всегда.

Практически утверждение, что функциональная зависимость выполняется «всегда» является ограничением целостности, поскольку при этом накладываются определенные ограничения на все допустимые значения.

Особенность проектирования базы данных состоит в том, что речь идет о логическом, а не о физическом макете. Это вовсе не значит, что физический макет не имеет большого значения, а наоборот. Однако:

• физический макет может рассматриваться как отдельная сопутствующая часть;

• физический макет является специфическим для каждой СУБД. Логический макет, наоборот, совершенно независим от СУБД.

К сожалению, на практике часто случается так, что реализация макета на физическом уровне может оказать существенное обратное влияние на логический макет.

При создании макета данных в не реляционной системе следует, прежде всего, создать реляционный макет, а затем на отдельном следующим этапе отобразить этот реляционный макет на любые не реляционные структуры (например, иерархии), поддерживаемые в СУБД.

В области создания баз данных разработано большое число методологий проектирования. Все они специализированные и предназначены для решения именно той проблемы, которая считалась неразрешимой к моменту создания данной конкретной методики.

Объединяет их то, что база данных проектировалась отдельно от приложений. Независимость от приложения желательна потому, что обычно в момент проектирования базы данных не известны все возможные способы использования данных. То есть, необходимо, чтобы макет базы данных был стабильным.

Следуя этим допущениям лучше создать концептуальную схему, то есть абстрактный логический макет, не зависящий от аппаратного обеспечения, операционной системы, СУБД, языка программирования, пользователя и так далее.

Важным моментом проектирования базы данных является нормализация.

Нормализация – это то, как вы реализуете взаимоотношения и хранимые данные в таблицах вашей базы данных. При нормализации таблицы вы стараетесь ограничить количество повторяющихся в ней данных. Нормализация – это набор критериев, которыми стоит руководствоваться при проектировании реляционных баз данных.