4. Логическое проектирование бд.

4.1 Преобразование ER – диаграммы в схему базы данных.

На этапе логического проектирования разрабатывается логическая структура БД, соответствующая логической модели предметной области. База данных создаётся на основании схемы базы данных. Инфологическую модель данных, построенную в виде ER–диаграммы, следует преобразовать в схему БД. Преобразование ER–диаграммы в схему БД выполняется путем сопоставления каждой сущности и каждой связи, имеющей атрибуты, отношения (таблицы БД). Для этого необходимо выполнить следующие шаги проектирования модели.

1. Представить каждый стержень таблицей базы данных (базовой таблицей) и специфицировать первичный ключ этой базовой таблицы.

В нашей базе данных 2 стержня. Проанализируем каждый стержень в отдельности.

Стержень «Корпуса».

Таблица 1.

Стержень «Кафедры».

Таблица 2.

2. Представить каждую ассоциацию как базовую таблицу. Использовать в этой таблице внешние ключи для идентификации участников ассоциации и специфицировать ограничения, связанные с каждым из этих внешних ключей.

Ассоциация «Аудитории».

Таблица 5.

Объединяя все таблицы, получим схему базы данных «Учета аудиторного фонда института» в формате, в котором она выглядит в окне схемы данных приложения Microsoft Access.

Рисунок 3 – Схема базы данных учета аудиторного фонда института.

4.2 Составление и нормализация полученных отношений.

Проектирование схемы БД должно решать задачи минимизации дублирования данных и упрощения процедур их обработки и обновления. При неправильно спроектированной схеме БД могут возникнуть аномалии модификации данных, которые обусловлены отсутствием средств явного представления типов множественных связей между объектами ПО и неразвитостью средств описания ограничений целостности на уровне модели данных.

Для решения подобных проблем проводится нормализация отношений.

Нормализация – это разбиение таблицы на две или более, обладающих лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных или процесс последовательной замены таблицы ее полными декомпозициями до тех пор, пока все они не будут находиться в 5НФ.

Таблица находится в первой нормальной форме (1НФ), тогда и только тогда, когда ни одна из ее строк не содержит в любом своем поле более одного значения и ни одно из ее ключевых полей не пусто.

Таблица находится во второй нормальной форме (2НФ), если она удовлетворяет определению 1НФ и все ее поля, не входящие в первичный ключ, связаны полной функциональной зависимостью с первичным ключом.

Таблица находится в третьей нормальной форме (3НФ), если она удовлетворяет определению 2НФ и не одно из ее не ключевых полей не зависит функционально от любого другого не ключевого поля.

В следующих нормальных формах (4НФ и 5НФ), которые являются высшими нормальными формами, учитываются не только функциональные, но и многозначные зависимости между полями таблицы. Для их описания необходимо познакомиться с понятием полной декомпозиции таблицы.

Полной декомпозицией таблицы называют такую совокупность произвольного числа ее проекций, соединение которых полностью совпадает с содержимым таблицы

Таблица находится в пятой нормальной форме (5НФ) тогда и только тогда, когда в каждой ее полной декомпозиции все проекции содержат возможный ключ. Таблица, не имеющая ни одной полной декомпозиции, также находится в 5НФ.

Четвертая нормальная форма (4НФ) является частным случаем 5НФ, когда полная декомпозиция должна быть соединением ровно двух проекций.

Выявим все атрибуты и подберем все данные из всей базы данных.

Маршруты

Остановки

Название

Вместимость

Двигатель

Цвет

Фамилия

Имя

Отчество

Категории0

Адрес

Номер телефона

Год рождения

Название

Таблица 6.

Таблица 6 представляет собой экземпляр корректного отношения. Его называют универсальным отношением проектируемой базы данных. В одно универсальное отношение включаются все представляющие интерес атрибуты, и оно может содержать все данные, которые предполагается размещать в БД в будущем. Данная таблица находится в первой нормальной форме, так как на пересечении каждой строки и столбца таблицы всегда находится единственное атомарное значение, и никогда не может быть множества таких значений. Но в этой таблице возникают противоречия избыточности, аномалии обновления, аномалии включения, аномалии удаления.

Многие проблемы исчезнут, если выделить в отдельные таблицы сведения о корпусах, аудиториях, кафедрах.

В результате получим.

Таблица 7 – Корпуса.

Таблица 8 – Аудитории.

Таблица 9 – Кафедры.

Теперь добавлением строк в таблицу «корпуса» можно ввести информацию о корпусе. Аналогично можно ввести информацию о кафедрах. Добавим ключевые поля.

Запишем структуры таблиц после преобразования.

Таблица 10 – Корпуса.

Таблица 11 – Корпуса.

Таблица 12 – Корпуса.

Теперь соединением таблиц 10-12, можно образовать исходную таблицу 6. Следовательно, таблицы 10-12 являются полными декомпозициями таблицы 6.