5.3. Структурная схема автоматизированного проектирования базы данных
Большинство современных CASE-средств, включающих функции автоматизированного проектирования баз данных, реализуют схему проектирования, показанную на рис.26.
Рис.26. Структурная схема автоматизированного проектирования базы данных
В данном случае, логическая модель (Logical Model) – это, как правило, семантическая модель данных, которая является универсальной и никак не связана с конкретной реализацией в целевой СУБД.
Физическая модель (Physical Model), показанная на рис.28 – это модель, описывающая объекты базы данных в терминах целевой СУБД (таблицы, поля, индексы, типы данных, их размер и т.д.).
В представленной структурной схеме можно выделить три уровня, как показано на рис.27.
Рис.27. Уровни автоматизированного проектирования базы данных
Из рис.27 видно, что современные CASE-средства поддерживают несколько целевых СУБД (как правило, наиболее распространенных), что обеспечивается конкретным видом физической модели данных. При этом основным содержанием уровней, показанных на рис.27, является:
1-й уровень. На данном уровне, на основе анализа предметной области визуально строится семантическая модель данных (логическая структура будущей базы данных);
2-й уровень. Здесь устанавливается конкретная структура таблиц базы данных, определяются характеристики атрибутов и связей между таблицами в терминах целевой СУБД (формируется физическая структура будущей базы данных);
3-й уровень. На этом уровне осуществляется генерация физической модели данных в физическую базу данных целевой СУБД.
Для более детального анализа предметной области, 1-й уровень (логический уровень) может быть разбит на ряд подуровней:
уровень Entity Relationships Diagram (ERD). Модель этого верхнего (начального) уровня включает только сущности и связи между ними, а также описание основных правил взаимодействия данных. Эта модель никак не оптимизирована (с точки зрения нормальных форм) и служит в качестве первоначальной;
уровень Key Based Model (KB). Модель данного уровня представляет оптимизированные сущности с детализацией их описания до ключевых атрибутов;
уровень Fully Attributed Model (FA). Полная атрибутная модель этого уровня представляет сущности в 3NF и включает все их атрибуты и связи.
Пример полной атрибутной модели и соответствующей ей физической модели показан на рис.28.
Логический
уровень
Физический уровень
(для СУБД Access 2000)
Рис.28. Логическая и физическая модели
В CASE-средствах поддерживается возможность прямого и обратного проектирования (рис. 29).
Рис.29. Прямое и обратное проектирование
Прямое проектирование (ForwardEngineering) – это процесс преобразования (трансформации) физической модели данных в реальную схему базы данных целевой СУБД.
Обратное проектирование (Reverse Engineer) – процесс преобразования физической схемы базы данных в физическую модель, а затем и в логическую.
Такая двунаправленность проектирования дает большие возможности по модернизации и развитию базы данных.
Одним из распространенных в настоящее время средств в котором реализованы все приведенные выше функции, является AllFusion ERwin Data Modeler 4.1 (ранее ERwin). Среда ERwin показана на рис.30.
Entity Name
Attribute Name
Is PK
Is FK
Primary Key
E/Группа
Номер
специальности
No
Yes
Номер
группы
Курс
No
No
Номер
факультета
No
Yes
Номер
группы
Yes
No
E/Предметы
Номер
специальности
No
Yes
Наименование
предмета
No
No
E/Специальность
Стоимость
No
No
Номер
специальности
Номер
специальности
Yes
No
Наименование
No
No
E/Студент
Отчество
No
No
Номер
зачетной книжки
Фамилия
No
No
Дата
рождения
No
No
Коммерческий
No
No
Номер
зачетной книжки
Yes
No
Имя
No
No
Номер
группы
No
Yes
E/Факультет
Декан
No
No
Номер
факультета
Номер
факультета
Yes
No
Наименование
No
No
Рис.30. Логическая модель базы данных в среде ERwin