Проектирование баз данных

Модели
ERM, ERD.
Чтение связей в ERD.
ERM по степени детализации
концептуальные
логические
ERD по способу графического отображения
Barker notation
Bachman notation
Information engineering
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Причины
Описание основных информационных потребностей;
Обсуждение предметной области на ранних стадиях;
Снижение вероятности ошибок и недопонимания;
Основа для документирования системы;
Основа для построения физической (реляционной) модели базы данных.
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Бизнес-правила
Не все бизнес-правила могут быть представлены на ERM. Но все необходимо оформить в виде документов для дальнейшей реализации.
Типы бизнес-правил:
Структурные;
Процедурные.
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Дуги (arcs)
Предназначены для моделирования исключающего ИЛИ между связями.
Отображаются на ERD.
Принадлежат одной сущности.
Охватывают связи одинаковой обязательности (optionality).
Могут охватывать связи с разной cardinality (достаточно редко).
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Дуги. Пример
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Дуги. Реализация.
21.10.2017
Горбунов О.Е.
Создаются FK на стороне “многие”.
Даже если связи обязательны на стороне “многие”, соответствующие FK все равно будут необязательными, т.к. только один из них будет содержать значение.
Необходим программный код, чтобы гарантировать, что один из FK будет содержать значение в каждой строке таблицы (например, с помощью CHECK).

Дуги. Реализация.
21.10.2017
Горбунов О.Е.
CHECK((cpe_id IS NOT NULL AND cms_id IS NULL) OR (cpe_id IS NULL AND cms_id IS NOT NULL))

Супертипы и подтипы
Общие для всех экземпляров атрибуты/связи относятся к супертипу.
Подтипы: наследуют все атрибуты и связи супертипа; могут иметь свои собственные атрибуты и связи; могут иметь вложенные подтипы.
Правила: полнота, взаимное исключение.
Как правило, подтип не один, их несколько. Рекомендуется выделять подтип OTHER.
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Пример
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Реализация. Single table
Создается одна таблица для всех подтипов.
Создаются столбцы для всех атрибутов супертипа с соответствующими optionality.
Добавляются столбцы для всех атрибутов подтипов, но все они optional.
Добавляется дополнительный mandatory столбец для идентификации подтипов (будет содержать значения сокращенных названий подтипов). Он обычно называется [SupertypeShortName]_type.
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Реализация. Single table
UID преобразуется в PK и UK;
Связи супертипа преобразуются стандартно;
Связи подтипов преобразуются с помощью необязательных FK;
Добавляется CHECK, который проверяет, что для каждого подтипа mandatory-поля будут заполнены.
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Реализация. Single table
CHECK ((epe_type = ‘FTE’ AND salary IS NOT NULL AND hourly_rate IS NULL AND agy_id IS NULL)
OR (epe_type = ‘PTE’ AND salary IS NULL AND hourly_rate IS NOT NULL AND agy_id IS NOT NULL)
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Реализация. Two table
Создается таблица для каждого подтипа;
Каждая таблица содержит столбцы для соответствующих атрибутов супертипа, включая optionality. Аналогично – для связей супертипа.
Каждая таблица содержит столбцы, уникальные для подтипа, включая optionality. Аналогично – для связей подтипов.
Primary UID супертипа соответствуют PK в таблицах, Secondary UID – UK в таблицах.
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Реализация. Two table
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Реализация. Arcs
21.10.2017
Горбунов О.Е.
Сохраняется сущность супертипа.
Для подтипов создаются отдельные сущности, которые ограничены дугой (arc).
Связи между супертипом и подтипами – 1:1.
Реализация аналогична реализации дуг. Primary UID супертипа соответствует PK для всех таблиц. FKs в таблице супертипа: optional, UK, добавляется CHECK.

Реализация. Arcs
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Реализация. Arcs
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Иерархические связи
В примере используются
каскадные UID.
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Иерархические связи. Реализация
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Рекурсивные связи
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Иерархические и рекурсивные связи
Иерархические модели проще для понимания и отражают больше деталей. На каждом уровне иерархии могут быть специфические атрибуты и связи вместо всех опциональных атрибутов и связей у рекурсивной модели; иерархические модели точнее отражают бизнес-правила.
Рекурсивные связи компактнее, однако они отражают меньше деталей.
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Исторические данные
Учет значений, которые меняются со временем.
Пример:
21.10.2017
Горбунов О.Е.

Исторические данные
21.10.2017
Горбунов О.Е.
Исходная модель
Решение I
(не позволяет
звезде арендовать
одно и то же
украшение в разные
даты)

Исторические данные
21.10.2017
Горбунов О.Е.
Решение II
(позволяет
разным звездам
арендовать
одно и то же
украшение
одновременно)

Исторические данные
21.10.2017
Горбунов О.Е.
Решение III
(не позволяет
одной звезде
арендовать
более одного
украшения
в день)

Исторические данные
21.10.2017
Горбунов О.Е.
Решение IV
(каждое
украшение
может быть
арендовано
не более одного
раза в сутки)