|
|
Пример описания предметной областиТема 4. Проектирование БД. Лекция: Задача проектирования БД. Этапы проектирования. Разделение логического и физического представления данных. Факторы влияния на проектирование БД.
1. Задача проектирования БД. 2. Этапы проектирования 3. Факторы влияния на проектирование БД.
Задача проектирования БД.
Проектирование ИС, включающих в себя базы данных, осуществляется на физическом и логическом уровнях. Задача проектирования базы данных сводится к решению вопроса о наиболее эффективной структуре данных. При этом преследуются следующие цели: - обеспечение быстрого доступа к данным в таблицах; - исключение ненужного повторения данных, которое может являться причиной ошибок при вводе и нерационального использования дискового пространства компьютера; - обеспечение целостности данных таким образом, чтобы при изменении одних объектов автоматически происходило соответствующее изменение связанных с ним объектов. Задача проектирования баз данных заключается в том, чтобы решить, какие базовые отношения и с какими атрибутами следует использовать. То есть нужно ответить на вопрос: как в некоторой базе данных для заданного набора данных выбрать подходящую логическую структуру? Фактически также необходимо выяснить, какие домены следует использовать для атрибутов и какая функциональная зависимость между ними существует. Домен – общая совокупность значений, из которой берется реальное значение атрибутов. Функциональная зависимость является связью типа многие-к-одному между множествами атрибутов данного отношения. Пусть R–это отношение, а X и Y – произвольные подмножества множества атрибутов отношения R. Тогда У функционально зависимо от Х тогда и только тогда, когда каждое значение множества Х отношения R связано в точности с одним значением множества У отношения R. Концепция функциональной зависимости определяется с разделением функциональных зависимостей на выполняемые в некоторых частных случаях и выполняемые всегда. Практически утверждение, что функциональная зависимость выполняется «всегда» является ограничением целостности, поскольку при этом накладываются определенные ограничения на все допустимые значения. Особенность проектирования базы данных состоит в том, что речь идет о логическом, а не о физическом макете. Это вовсе не значит, что физический макет не имеет большого значения, а наоборот. Однако: - физический макет может рассматриваться как отдельная сопутствующая часть; - физический макет является специфическим для каждой СУБД. Логический макет, наоборот, совершенно независим от СУБД. К сожалению, на практике часто случается так, что реализация макета на физическом уровне может оказать существенное обратное влияние на логический макет. При создании макета данных в не реляционной системе следует, прежде всего, создать реляционный макет, а затем на отдельном следующим этапе отобразить этот реляционный макет на любые не реляционные структуры (например, иерархии), поддерживаемые в СУБД. В области создания баз данных разработано большое число методологий проектирования. Все они специализированные и предназначены для решения именно той проблемы, которая считалась неразрешимой к моменту создания данной конкретной методики. Объединяет их то, что база данных проектировалась отдельно от приложений. Независимость от приложения желательна потому, что обычно в момент проектирования базы данных не известны все возможные способы использования данных. То есть, необходимо, чтобы макет базы данных был стабильным. Следуя этим допущениям лучше создать концептуальную схему, то есть абстрактный логический макет, не зависящий от аппаратного обеспечения, операционной системы, СУБД, языка программирования, пользователя и так далее. Важным моментом проектирования базы данных является нормализация. Нормализация – это то, как вы реализуете взаимоотношения и хранимые данные в таблицах вашей базы данных. При нормализации таблицы вы стараетесь ограничить количество повторяющихся в ней данных. Нормализация – это набор критериев, которыми стоит руководствоваться при проектировании реляционных баз данных.
2. Этапы проектирования
Задача проектирования базы данных проходит четыре основные этапа: - анализ предметной области инфологическое моделирование); - построение концептуальной модели; - построение логической модели; - построение физической модели. На первом этапе необходимо провести подробное словесное описание объектов предметной области и реальных связей, которые присутствуют между описываемыми объектами. Предметная область отображается моделями данных нескольких уровней. Предметная область может относиться к любому типу организации. Необходимо различать полную предметную область (крупное предприятие) и организационную единицу этой предметной области. Организационная единица, в свою очередь, может представлять свою предметную область (например, цех по производству или отдел предприятия). Информация для описания предметной области зависит от реальной модели и может включать в себя сведения о людях, местах, предметах, событиях и понятиях. Существует два подхода к выбору состава и структуры предметной области: - функциональный подход – применяется, когда известны функции некоторой группы лиц и комплексов задач, для обслуживания информационных потребностей которых создается рассматриваемая БД; - предметный подход, – когда информационные потребности будущих пользователей БД жестко не фиксируются. Чаще всего на практике рекомендуется использовать некоторый вариант, когда, с одной стороны, нужно ориентироваться на конкретные задачи, а с другой стороны, учитывать возможность наращивания новых приложений. Главными элементами концептуальной модели данных являются объекты и отношения. Объекты представляют аспекты, которые пользователи считают важными в моделируемой части реальности. Отношения связывают два объектных множества. Отношение само по себе является объектным множеством, состоящим из пар объектов-элементов, взятых из двух множеств, которые соединяет отношение. Логическое проектирование заключается в определении числа и структуры таблиц, формировании запросов к БД, определении типов отчетных документов, разработке алгоритмов обработки информации, создании форм для ввода и редактирования данных. Решение задач логического проектирования БД в основном определяется спецификой задач ПО. Наиболее важной здесь является проблема структуризации данных. Решение проблем проектирования на физическом уровне во многом зависит от используемой СУБД. Чаще всего пользователю предоставляется возможность настройки отдельных параметров, которая не составляет большой проблемы.
Тема 4. Проектирование БД. Лекция: Задача проектирования БД. Этапы проектирования. Разделение логического и физического представления данных. Факторы влияния на проектирование БД.
1. Задача проектирования БД. 2. Этапы проектирования 3. Факторы влияния на проектирование БД.
Задача проектирования БД.
Проектирование ИС, включающих в себя базы данных, осуществляется на физическом и логическом уровнях. Задача проектирования базы данных сводится к решению вопроса о наиболее эффективной структуре данных. При этом преследуются следующие цели: - обеспечение быстрого доступа к данным в таблицах; - исключение ненужного повторения данных, которое может являться причиной ошибок при вводе и нерационального использования дискового пространства компьютера; - обеспечение целостности данных таким образом, чтобы при изменении одних объектов автоматически происходило соответствующее изменение связанных с ним объектов. Задача проектирования баз данных заключается в том, чтобы решить, какие базовые отношения и с какими атрибутами следует использовать. То есть нужно ответить на вопрос: как в некоторой базе данных для заданного набора данных выбрать подходящую логическую структуру? Фактически также необходимо выяснить, какие домены следует использовать для атрибутов и какая функциональная зависимость между ними существует. Домен – общая совокупность значений, из которой берется реальное значение атрибутов. Функциональная зависимость является связью типа многие-к-одному между множествами атрибутов данного отношения. Пусть R–это отношение, а X и Y – произвольные подмножества множества атрибутов отношения R. Тогда У функционально зависимо от Х тогда и только тогда, когда каждое значение множества Х отношения R связано в точности с одним значением множества У отношения R. Концепция функциональной зависимости определяется с разделением функциональных зависимостей на выполняемые в некоторых частных случаях и выполняемые всегда. Практически утверждение, что функциональная зависимость выполняется «всегда» является ограничением целостности, поскольку при этом накладываются определенные ограничения на все допустимые значения. Особенность проектирования базы данных состоит в том, что речь идет о логическом, а не о физическом макете. Это вовсе не значит, что физический макет не имеет большого значения, а наоборот. Однако: - физический макет может рассматриваться как отдельная сопутствующая часть; - физический макет является специфическим для каждой СУБД. Логический макет, наоборот, совершенно независим от СУБД. К сожалению, на практике часто случается так, что реализация макета на физическом уровне может оказать существенное обратное влияние на логический макет. При создании макета данных в не реляционной системе следует, прежде всего, создать реляционный макет, а затем на отдельном следующим этапе отобразить этот реляционный макет на любые не реляционные структуры (например, иерархии), поддерживаемые в СУБД. В области создания баз данных разработано большое число методологий проектирования. Все они специализированные и предназначены для решения именно той проблемы, которая считалась неразрешимой к моменту создания данной конкретной методики. Объединяет их то, что база данных проектировалась отдельно от приложений. Независимость от приложения желательна потому, что обычно в момент проектирования базы данных не известны все возможные способы использования данных. То есть, необходимо, чтобы макет базы данных был стабильным. Следуя этим допущениям лучше создать концептуальную схему, то есть абстрактный логический макет, не зависящий от аппаратного обеспечения, операционной системы, СУБД, языка программирования, пользователя и так далее. Важным моментом проектирования базы данных является нормализация. Нормализация – это то, как вы реализуете взаимоотношения и хранимые данные в таблицах вашей базы данных. При нормализации таблицы вы стараетесь ограничить количество повторяющихся в ней данных. Нормализация – это набор критериев, которыми стоит руководствоваться при проектировании реляционных баз данных.
2. Этапы проектирования
Задача проектирования базы данных проходит четыре основные этапа: - анализ предметной области инфологическое моделирование); - построение концептуальной модели; - построение логической модели; - построение физической модели. На первом этапе необходимо провести подробное словесное описание объектов предметной области и реальных связей, которые присутствуют между описываемыми объектами. Предметная область отображается моделями данных нескольких уровней. Предметная область может относиться к любому типу организации. Необходимо различать полную предметную область (крупное предприятие) и организационную единицу этой предметной области. Организационная единица, в свою очередь, может представлять свою предметную область (например, цех по производству или отдел предприятия). Информация для описания предметной области зависит от реальной модели и может включать в себя сведения о людях, местах, предметах, событиях и понятиях. Существует два подхода к выбору состава и структуры предметной области: - функциональный подход – применяется, когда известны функции некоторой группы лиц и комплексов задач, для обслуживания информационных потребностей которых создается рассматриваемая БД; - предметный подход, – когда информационные потребности будущих пользователей БД жестко не фиксируются. Чаще всего на практике рекомендуется использовать некоторый вариант, когда, с одной стороны, нужно ориентироваться на конкретные задачи, а с другой стороны, учитывать возможность наращивания новых приложений. Главными элементами концептуальной модели данных являются объекты и отношения. Объекты представляют аспекты, которые пользователи считают важными в моделируемой части реальности. Отношения связывают два объектных множества. Отношение само по себе является объектным множеством, состоящим из пар объектов-элементов, взятых из двух множеств, которые соединяет отношение. Логическое проектирование заключается в определении числа и структуры таблиц, формировании запросов к БД, определении типов отчетных документов, разработке алгоритмов обработки информации, создании форм для ввода и редактирования данных. Решение задач логического проектирования БД в основном определяется спецификой задач ПО. Наиболее важной здесь является проблема структуризации данных. Решение проблем проектирования на физическом уровне во многом зависит от используемой СУБД. Чаще всего пользователю предоставляется возможность настройки отдельных параметров, которая не составляет большой проблемы.
Пример описания предметной области Пусть требуется создать базу данных для учета готовой продукции, выпускаемой на предприятии. База должна содержать сведения о готовой продукции: уникальный код продукции, его наименование, себестоимость, единицу измерения. В качестве мест хранения могут выступать участки производства, склады. Информация о местах хранения включает его код, наименование, отдел или подразделение, за которым оно закреплено. Заметим, что одно и то же наименование готовой продукции может храниться на разных местах хранения. Сведения об отделах включают уникальный номер отдела, наименование, фамилию руководителя. Информация о сотрудниках содержит табельный номер, ФИО сотрудника, отдел, в котором он работает, занимаемую должность, адрес проживания, оклад. Готовая продукция поступает в места хранения в соответствии с документом «Накладная на перемещение». Накладная содержит дату и номер документа, подразделение, передавшее и принявшее продукцию, наименование продукции, единицу измерения, количество переданной продукции. Хранящаяся в базе данных информация может быть использована для учета производства готовой продукции, заполнения и корректировки сведений о готовой продукции, отслеживания количества готовой продукции во всех местах хранения, составления списков сотрудников предприятия, корректировки данных об отделах предприятия. Собранные сведения о данных, которые необходимо хранить в проектируемой базе данных, часто называют спецификацией требований предприятия.   ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|