Управл_данными / 04-Проектирование_БД
.pdfМинистерство образования и науки ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»
Кафедра Геоинформатики
Управление данными.
Проектирование Баз Данных
Этапы проектирования БД. Инфологическое моделирование.
Зудилин А.Э. 2013
Проектирование БД
– часть проектирования информационной системы
База данных –
основа будущей |
|
|
|
Проектирование БД |
|||
информационной |
|||
|
|
||
системы |
|
|
|
|
|
||
|
Проектирование приложений |
||
|
|
|
|
|
|
|
Эксплуатация ИС
2
Основные задачи проектирования БД
Проектирование баз данных — процесс создания схемы базы данных и определения необходимых ограничений целостности.
Основные задачи:
•Обеспечение хранения в БД всей необходимой информации.
•Обеспечение возможности получения данных по всем необходимым запросам.
•Сокращение избыточности и дублирования данных.
•Обеспечение целостности данных (правильности их содержания): исключение противоречий в содержании данных, исключение их потери и т.д.
3
Этапы проектирования БД
Системный анализ и словесное описание информационных объектов предметной области.
Инфологическое (концептуальное) проектирование
- построение семантической модели предметной области. Такая модель создаётся без ориентации на какую-либо конкретную СУБД и модель данных.
Даталогическое (логическое) проектирование
- создание схемы базы данных на основе конкретной модели данных, например, реляционной модели данных.
Физическое проектирование БД
-создание схемы базы данных для конкретной СУБД.
4
Системный анализ предметной области
В рамках системного анализа, необходимо провести подробное словесное описание объектов предметной области и реальных связей между этими объектами.
Два подхода к выбору состава и структуры предметной области:
•функциональный подход
•предметный подход
5
Системный анализ ->
Функциональный подход
- реализует принцип движения «от задач» и применяется тогда, когда заранее известны функции некоторой группы лиц, для обслуживания информационных потребностей которых создается рассматриваемая БД.
В этом случае мы можем четко выделить минимальный необходимый набор объектов предметной области, которые должны быть описаны.
6
Системный анализ ->
Предметный подход
В описание предметной области в этом случае включаются такие объекты и взаимосвязи, которые наиболее характерны и наиболее существенны для нее.
БД, конструируемая при этом, может быть использована при решении множества разнообразных, заранее не определенных задач.
7
Инфологическое моделирование
— построение семантической модели предметной области, то есть информационной модели наиболее высокого уровня абстракции.
Такая модель создаётся без ориентации на какуюлибо конкретную СУБД и модель данных.
Обычно используются графические нотации, подобные ER-диаграммам.
Чаще всего концептуальная модель базы данных включает в себя:
•описание информационных объектов, или понятий предметной области и связей между ними.
•описание ограничений целостности, т.е. требований к допустимым значениям данных и к связям между ними
8
Инфологическое моделирование ->
Модель «сущность-связь» (ER-модель)
В настоящий момент модель «сущность—связь», или «Entity Relationship», стала фактическим стандартом при инфологическом моделировании баз данных.
В основе ER-модели лежат следующие базовые понятия:
•сущность, с помощью которой моделируется класс однотипных объектов
•атрибуты — характеристики, определяющие свойства данной сущности (объекта)
•Между сущностями могут быть установлены связи, показывающие, каким образом сущности соотносятся или взаимодействуют между собой.
9
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Связь |
||||||
Программа ERwin |
|
|
|
|
|
Сущность 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Связь |
|
|
|
|
|
Сущность 3 |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сущность 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Существуют разные CASE- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Сущность 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
системы с разными |
|
|
|
|
|
Описание сущности 1 |
|
|
|
|
|
Связь |
|
|||||||||||||||||
|
нотациями. Одна из них – |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Erwin. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Связь |
|
Сущность 3 |
|
|||||||||||||||||||
|
Три уровня детальности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Сущность 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
изображения ER-модели: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
Уровень сущностей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Сущность 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
• |
Уровень определений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Атрибут1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Связь |
|
|
||||
• |
Уровень атрибутов |
|
|
|
|
Атрибут2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Атрибут3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сущность 3 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Связь |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сущность 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Атрибут6 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Атрибут1 (FK) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Атрибут4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Атрибут5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|