Разработка и эксплуатация аис. Этапы проектирования бд.

При проектировании БД организацию данных принято рассматривать на трёх уровнях:

1. Концептуальная.

2. Логическая.

3. Физическая.

Весь процесс проектирования может быть разбит на 3 этапа:

Модель данных – это правило, которое определяет структуру данных, допустимые реализации данных и допустимые операции. В ходе разработки реляционной БД должен быть определён состав взаимосвязанных реляционных таблиц, и определен состав атрибутов каждого отношения с указанием ограниченных на их допустимое значение. Состав атрибутов должен отвечать требованиям нормализации.

Нормализация отношений производится на этапе логического проектирования БД.

Нормализация – это процесс позволяющий гарантировать

эффективность структур данных в реляционной БД.

РБР считается эффективной если она обладает следующими характеристиками:

1. Отсутствие избыточности. В системе присутствует избыточность, если одни и те же данные находятся в нескольких местах.

2. Если отсутствуют аномалии обновлений.

3. Минимальное использование нулевых значений.

4. Предотвращение потери данных (аномалии удаления)

№	ФИО	№ курса	Название	Преподаватель
1	Иванов И	1264	Франц 1	Воробьева А
2	Петров А	1564	Испанск 3	Галкина В
3	Сидоров В	1264	Франц 1	Воробьева А
4	Сорокин А	1265	Франц 2	Воробьева А
5	Сорокин В	1265	Франц 2	Воробьева А
6	Соловьев К	1264	Франц 1	Воробьева А
7	Орлов Д	1265	Франц 2	Воробьева А

№	ФИО	№ курса
1	Иванов И	1264
2	Петров А	1564
3	Сидоров В	1264
4	Сорокин А	1265
5	Сорокин В	1265
6	Соловьев К	1264
7	Орлов Д	1265

№ курса	Название	Преподаватель
1264	Франц 1	Воробьева А
1564	Испанск 3	Галкина В
1265	Франц 2	Воробьева А

Внешний ключ – это ключ который вводится в таблицу специально для связи с главной таблицей.

Существует несколько нормальных форм (NF) реляционной модели данных (РНД), Которая позволяет исключить избыточное дублирование даны, обеспечить целостность и непротиворечивость данных.

При 1NF все атрибуты отношения должны быть простыми (атомарными, не делимыми) с точки зрения СУБД.

При 2NF должна обеспечиваться 1NF и каждый не ключевой атрибут функционально полно зависит от первичного ключа.

При 3NF отношение должно находится во 2NF, а так же каждый не ключевой атрибут не транзитивно зависит от первичного ключа, проще говоря: отсутствуют функциональны зависимости между не ключевыми атрибутами.

Рабочий пример нормализации.

Компания хранит информацию о свих счетах, причем для каждого счета указывается следующее:

• Клиент (данные о клиенте: №, имя, адрес, статус)

• Номер счёта.

• Баланс.

Счета могут быть двух типов:

• Депозитный.

• Текущий.

Клиенты могут иметь произвольное число счетов, например счета уникальным образом определяющих счет. Несколько клиентов могут совместно использовать общий счет. Каждый клиент имеет уникальный номер. Каждый счет обрабатывается одним филиалом банка. Для каждого филиала банка указывается:

• Название филиала.

• Адрес.

• Менеджер.

Разные филиалы имеют различные названия.

Можно из интуитивных соображений при разработке можно реализовать базу в виде двух отношений:

• Филиал.

• Клиент.

2NF

Клиент

Номер	ФИО	Адрес	Статус
2345	Петров	Часовая	Ю
7654	Сидоров	Б.Спасская	Ф
8764	Иванов	Воздвиженко	Ю

№ клиента	№ счета
2345	120768
2345	348973
7654	987654
8764	745363
8764	678453
8764	348973

3NF

Название филиала	Адрес	Менеджер
Тверской	Тверская	1768
Пушкинский	Ул. Свободы	9823

№ Счета	Баланс	Тип	Название
120768	234,56	D	Тверской
678453	-456,78	C	Тверской
348973	12567,56	C	Тверской
987654	789,65	C	Пушкинский
745363	-23,67	D	Пушкинский

Целостность реляционных данных.

Логические ограничения, которые накладываются на данные, называются ограничениями целостности.

Выделяются 2 основных вида ограничения:

1. Внутренние.

2. Явные.

Внутренние – это ограничение свойственное модели данных, они накладываются на структуру отношений, на связи, на допустимые значения наборов данных, заложенной в выбранной модели данных.

Явные – это ограничения которые описывают области допустимых значений атрибутов, соотношений между атрибутами, динамику их изменений.

В реляционной модели данных существует 2 вида внутренних ограничений целостности:

1. Целостность по существованию – потенциальный ключ отношения не может иметь пустого значения.

2. Целостность по связи – определяется понятие внешнего ключа отношения.

Задача:

В базе данных должны хранится следующие сведения:

1. О клиентах:

• ФИО.

• Паспортные данные.

• Адрес места жительства.

• Пол.

• Образование.

2. О заказах:

   • Код заказа.

   • Код клиента.

   • Код автомобиля.

   • Дата продажи автомобиля.

3. Об автомобилях:

   • Марка.

   • Код двигателя.

   • Цвет.

   • Дата выпуска.

О какой предметной области идет речь. Спроектируйте и опешите базу данных.

Клиент	Заказ	Автомобиль
Код клиента (ключ) (связь1)	Код заказа (ключ)	Код автомобиля (ключ) (связь2)
ФИО	Код клиента (связь1)	Марка
Паспортные данные	Код автомобиля (связь2)	Код двигателя
Адрес места жительства	Дата продажи автомобиля	Цвет
Пол		Дата выпуска
Образование