3.4. Создание er‑диаграммы глобальной логической модели.

3.5. Согласование глобальной логической модели с пользователя­ми. Проверка соответствия модели предметной области приложения.

4. Создание глобальной логической мо­дели в среде целевой субд.

4.1. Создание таблиц.Создание таблиц, индексов, связей, огра­ни­че­ний, схем (ди­аг­рамм), правил, триггеров и других элементов базы данных.

4.2. Реализация бизнес‑правил.Правила защиты, контроля, обнов­ле­ния и обработки данных.

5. Проектирование физического представления данных. Опре­де­ле­ние способов хранения таблиц, строк индексов и других элементов базы данных на магнитных дисках.

5.1. Анализ транзакций.Определение характеристик транзакций (час­тота выполнения, время доступа к данным и др.).

5.2. Настройка фи­зической среды. Распределение файлов по раз­лич­ным дисководам и таблиц по файлам. Определение пер­вич­ных и макси­маль­но возможных размеров файлов и их приращений. Фор­ми­ро­ва­ние фак­то­ров заполнения страниц данных и индексов. Опре­де­ле­ние клас­тер­ных индексов.

5.3. Определение дополнительных индексов.Введение таких индек­сов может увеличить производительность системы.

5.4. Анализ введения избыточности данных.Анализ возможности хранения производных данных, дублирования и объединения таблиц на предмет повышения производительности системы.

6. Разработка механизма защиты.

6.1. Разработка представлений (видов) для пользователей.

6.2 Определение прав доступа.Определение прав (полномочий, ро­лей) для каждого пользователя и его объектов (таблиц, запросов, представ­ле­ний, колонок и строк и др.).

7. Загрузка информации в базу данных.

7.1. Конвертирование существующих файлов в загрузочные фай­лы. Если уже существуют файлы с данными, пригодными для загрузки, то разрабатываются программы‑конверторы, которые преобразуют эти файлы в файлы, используемые для загрузки в базу данных.

7.2. Загрузка реальной информации в базу данных.

7.3. Сдача системы в эксплуатацию.

8. Настройка функционирования системы и ее модификация.

8.1. Настройка функционирования системы.Сбор и обработка ста­тистической информации об эффективности функциони­ро­ва­ния сис­те­мы и ее настройка с целью повышения производительности работы системы.

8.2. Модификация системы.Внесение изменений в систему с целью устранения выявленных ошибок, связанных с изменениями в предмет­ной области.

8. Нормализация отношений с примерами (1НФ, 2НФ, 3НФ).

Метод нормализации отношения (таблицы) ‑ это процесс постепен­но­го улуч­ше­ния от­но­шения (таблицы) путем последовательного перевода отношения (таблицы) из ненор­мализо­ван­ной формы в первую, во вторую, в третью (иногда в четвертую и пятую) нормальные формы.

Проектирование таблиц можно начинать с построения концеп­туаль­ной модели и определения состава атрибутов для каждого объекта. За­тем все атрибуты можно объединить в одну исходную таблицу. Можно сра­зу, без построения концептуальной модели, сформировать исходную таб­ли­цу. Исходная таблица в дальнейшем нормализуется путем расщепления на взаимосвязанные новые таблицы. Таким образом, можно построить или уточ­нить существующую концептуальную модель базы.

Определение.Таблица находится не в нормализованной форме, если существует ячейка, в которой находится несколько значений.

Примерненормализованной таблицы

ИЗДЕЛИЯ (Код изделия, список деталей). Может встретиться из­делие, которое содержит список из нескольких деталей.

Виды зависимостей между атрибутами

Атрибут (группа атрибутов) В функционально зави­ситот атрибута (группы атрибутов) A, если каждому значению A соответ­ст­­­вует одно зна­че­ние B. Такая зависимость изображается в виде A-->B (Табельный но­­мер -->Фамилия сотрудника).

Если существует функциональная зависимость вида A-->B и B-->A, то имеет место функциональная взаимозависимость, кото­рая изобра­жа­ет­ся в виде A<-->B (Табельный номер <-->Номер паспорта сотрудника).

Частичная функциональная зависимость ‑ это зависи­мо­сть не­клю­чевого атрибута от части составного ключа, а не от всего ключа.

Полной функциональной зависимостьюназывается зависимость неключевого атрибута от всего ключа.

Атрибут C транзитивно зависитот атрибута А, если выполняются условия A-->B и B-->C, но обратная зависимость отсутствует.

Многозначные зависимостивида 1:M, M:1, M:M между атрибутами

A и B изображаются в виде A-->>B, A<<--B и A<<-- >>B соответственно.

Первая нормальная форма (1НФ)

Определение.Таблица находится в первой нормальной форме, если в каждой ее ячейке находится не более одного значения.

Пример.Преобразуем таблицу “ИЗДЕЛИЯ” из предыдущего при­мера в таблицу вида: ИЗДЕЛИЯ (код изделия, деталь). Тогда, за счет дублирования кода изделия, в каждой строке в колонке “Деталь” будет стоять только одно значение ‑ наименование кода детали. Новая таб­лица будет в первой нормальной форме.

Покажем процесс нормализации на следующей исходной таблице:

ВЫПУСК ИЗДЕЛИЙ (Код подразделения (KP), наименование подразделе­ния (NP),код изделия (KI), наименование изделия (NI), код типа изделия (KTI), наименование типа изделия (NTI),дата выпуска (DVI), количество (KVI), себестоимость изделия (SI)). Ключевые атрибуты пер­вич­ного клю­ча подчеркнуты. Эта таблица находится в первой нормальной форме.

Рассмотрим аномалии (недостатки) первой нормальной формы.

1. Избыточное дублирование данных. Все наименования будут дублироваться в каждой строке нашей таблицы.

2. Аномалия включения. Пока изделие не будет выпущено, инфор­ма­ция о нем (проектируемом или ранее снятом с производства) бу­дет отсутствовать в базе.

3. Аномалия удаления. Если изделие не выпускается в отчетный пе­ри­од, то инфор­ма­ция об изделии исчезнет из базы.

4. Аномалия корректировки. Если меняется, например, название из­де­лия, то нужно откорректировать наименование не в одной строке, а во всех строках таб­ли­цы, где оно встречается.

Для устранения этих недостатков продолжим процесс нормализации. Вторая нормальная форма (2НФ)

Определение.Таблица находится во второй нормальной форме, если она уже находится в первой нормальной форме, и все неключевые атри­бу­ты целиком зависят от всего ключа, а не от отдельной его части.

Рассмотрим нашу таблицу на предмет выявления неключевых атри­бу­тов, зави­ся­щих только от части ключа.

Атрибут “Наименование под­раз­де­ления” зависит только от атрибута “Код подразделения” и не зависит от атрибутов “Код изделия” и “Дата вы­пус­ка”. Поэтому его следует удалить из таблицы. Чтобы не потерять ин­формацию о подразделении создадим но­вую таблицу “ПОДРАЗДЕЛЕ­НИЯ” и в нее включим удаляемый атрибут “Наиме­но­ва­ние подразделения” вместе с ключевым атрибутом “Код подразделения” (иначе потеряется связь с таб­лицей “ВЫПУСК ИЗДЕЛИЙ”) и получим таб­лицу вида:

ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ (Код подразделения, наименование под­раз­де­ления).

Атрибут “Наименование изделия” зависит только от атрибута “Код изделия” и не зависит от остальных ключевых атрибутов. Аналогично пре­ды­дущему случаю, удалим его из таблицы в новую таб­­лицу:

ИЗДЕЛИЯ (Код изделия, наименование изделия).

Атрибут “Код типа изделия” зависит только от атрибута “Код из­де­лия” и не зависит от атрибутов “Код подразделения” и “Дата выпус­ка”. Ана­логично предыдущему случаю удалим его из таблицы, добавим в таб­­­лицу “ИЗДЕЛИЯ” и получим таблицу:

ИЗДЕЛИЯ (Код изделия, наименование изделия, код типа изделия).

Атрибут “Наименование типа изделия” зависит только от атрибута “Код из­де­лия”. Ана­логично предыдущему случаю удалим его из таблицы и добавим в таб­­­лицу “ИЗДЕЛИЯ” и получим таблицу:

ИЗДЕЛИЯ (Код изделия, наименование изделия, код типа изделия, наиме­но­вание типа изделия).

Атрибуты “Количество” и “Себестоимость изделия” зависят от все­го ключа, поэтому оставим их в исходной таблице.

Таким образом, получим три таблицы:

ВЫПУСК ИЗДЕЛИЙ (Код подразделения,код изделия,дата выпуска, коли­чество, себестоимость изделия).

ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ (Код подразделения, наименование под­раз­де­ления).

ИЗДЕЛИЯ (Код изделия, наименование изделия, код типа изделия, наиме­но­вание типа изделия).

Очевидно, что все они находятся во второй нормальной форме.

Третья нормальная форма (3НФ)

Определение.Таблица находится в третьей нормальной форме, ес­ли она уже находится во второй нормальной форме, и все неключевые ат­рибуты взаимно функционально независимы.

Очевидно, что первые две таблицы удовлетворяют определению треть­ей нормальной формы. Рассмотрим таблицу “ИЗДЕЛИЯ”.

Атрибут “Наиме­но­вание типа изделия” функционально зависит от неключевого атрибута “Код типа изделия”, поэтому его следует удалить (по определению третьей нормальной формы) из таблицы в новую:

ТИПЫ ИЗДЕЛИЙ (Код типа изделия, наиме­но­вание типа изделия).

В результате получим модель базы данных из че­ты­рех таблиц в третьей нормальной форме (рис. 1.5.2.1):

ВЫПУСК ИЗДЕЛИЙ (Код подразделения,код изделия,дата выпуска, коли­чество, себестоимость изделия).

ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ (Код подразделения, наименование под­раз­де­ления).

ИЗДЕЛИЯ (Код изделия, наименование изделия, код типа изделия).

ТИПЫ ИЗДЕЛИЙ (Код типа изделия, наиме­но­вание типа изделия).

9. Жизненный цикл базы данных (ЖЦ БД). Определение, виды моделей ЖЦ БД, достоинства и недостатки.

Приведем определения основных терминов.

Жизненный цикл программного обеспечения (ЖЦПО)представляет со­бой непрерывный процесс с момента начала разработки программного обес­­пе­чения до завершения его эксплуатации.

Проектирование ‑ поиск способа удовлетворения фун­­к­циональных по­треб­ностей пользователей средствами имеющихся тех­­нологий с учетом заданных ограничений.

Модель ЖЦПО‑ структура, задающая последовательность выпол­не­ния и взаимосвязи процессов, задач и действий, выполняемых при соз­да­нии про­граммного обеспечения.

Типы моделей

Каскадная модельпредполагает последовательное выполнение эта­пов: анализ (определение требований и анализ), проектирование, реа­ли­за­ция (реализация и тестирование), внедрение и сопровождение (моди­фи­ка­ция системы при изменении предметной области)^*.

Дос­тоинства:формирование на каждом этапе тех­ни­чес­кой до­ку­ментации, возможность планирования сроков и затрат.Не­дос­таток: от­сутствие возможности пересмотра отдельных этапов.

Каскадная модель с проме­жу­точ­ным контролеманалогична пре­ды­­дущей модели, но после каждого эта­па производится его оценка и при неудов­­ле­­тво­рительной оценке производится возвращение на соответ­ст­вую­щий предыдущий этап для перепроектирования.

Достоинство:большая надежность ПО.Недостаток: уве­ли­чение периода разработки.

Спиральная модельустраняет недостатки предыдущих моделей. На каждом витке ее этапы могут уточ­нять­ся или дополняться новыми рабо­та­ми (рис. 1.5.4.1). Каждый виток дает уточненный работоспособный вари­ант ПО, который можно предъявлять пользователю для оценки.

Анализ

Определение

Проектирование требований

1 2 3

Реализация Внедрение

и тестирование версий

Интеграция

10. Механизм транзакций и блокировок. Триггеры, хранимые процедуры. Определение и назначение.

*Обозначение режимов задается в терминах СУБДVisualFoxPro(п. 2.10].

*В скобках указаны наиме­нования аналогичных этапов спиральной модели или приводится детализация этапа.

13