Введение в проектирование. Тема 3.1

УПРАВЛЕНИЕ
ДАННЫМИ
ОНЛАЙН КУРС:
ТЕМА 3.1
Введение в проектирование

Вопрос 1
Введение

это процесс создание проекта БД
Основой проекта реляционной БД является схема БД, содержащая набор взаимосвязанных отношений, в которых определены все атрибуты, их типы и ограничения целостности, заданы первичные и вторичные ключи, определены индексы
Проектирование БД

Основная проблема, которая решается при проектировании БД – это устранение избыточности данных, которые приводят к усложнению алгоритмов обработки данных и аномалиям БД, разрушающим целостность данных
Различают неизбыточное и избыточное дублирование
Проектирование БД

это противоречие между предметной областью и данными, содержащимися в БД или сложности обработки данных
Аномалии БД

По включению
По удалению
Добавления
Модификации
Виды аномалий

Вопрос 2
Этапы проектирования

последовательность переходов от неформального описания информационной структуры предметной области к формализованному описанию объектов предметной области в терминах некоторой модели
Процесс
проектирования БД

Концептуальное проектирование
Даталогическое проектирование
Этапы проектирования
Физическое проектирование

Исходным материалом для этапа проектирования БД является, полученная после этапа анализа, бизнес-модель предметной области, содержащая описание деятельности участников информационного процесса и информационные атрибуты этой деятельности
Предметна БМ

На основании выявленных информационных компонентов предметной области строится инфологическая модель, включающая сущности предметной области и их атрибуты и выполняется моделирование бизнес функций, определенных на этапе разработки спецификации требований
Инфологическая модель

(или просто – логическая) модель описывает понятия предметной области, их взаимосвязь, а также ограничения на данные, налагаемые предметной областью
Инфологическая

Концептуальное проектирование
строится инфологическая модель, включающая сущности предметной области и их атрибуты и выполняется моделирование бизнесфункций, определенных на этапе разработки спецификации требований

Даталогическое проектирование
Строится схема базы данных на основании инфологической модели или выявленных информационных атрибутов деятельности

Физическое проектирование
Исходным материалом для этапа проектирования БД является схема БД, полученная на предыдущем этапе, и проект внешней памяти сервера БД, разработанный на этапе проектирования ИС

Вопрос 3
Концептуальное проектирование

Результатом этого этапа проектирования является построение первичной информационной структуры базы данных, которая называется концептуальной схемой базы данных или инфологической моделью
Концептуальная схема БД

Семантическая наполняемость
Не зависимость от конкретной СУБД
Особенность ИМ

Семантическая модель Хаммера – Мак-Леона
Функциональная модель Шипмана
Сущностная модель Чена (ER-модель)
UML – диаграммы
Типы моделей

На базе указанных моделей строятся системы автоматизированного проектирования, так называемые CASE- системы
На базе модели Чена созданы ERWin, POWER DESIGNER и др.
На базе модели UML создана RATIONAL ROSE, PARADIGM PLUS, SELECT ENTERPRISE и др.
Системы автоматизированного проектирования

Функции CASE-систем
Создавать графические диаграммы для описания предметной области
Выявлять логические ошибки в описании диаграмм

Функции CASE-систем
Создавать документацию и чертежи проекта
Генерировать программы по созданию структур для конкретной инструментальной среды

Пример ER-модели

ER-модель
Сущностей - абстракция некоторого множества предметов реального мира, имеющих одни и те же характеристики, правила и поведения

ER-модель
Атрибуты - абстракция характеристики, которой обладают все возможные экземпляры сущности

ER-модель
Связи - абстракция некоторых отношений, которые систематически возникают между различными видами предметов реального мира

Функциональный подход реализует принцип «от задачи» - определения атрибутов, которые на основании анализа группируются в исходные отношения
2 подхода

Предметный подход реализует принцип «от проблемы» - определения объектов предметной области, отношений между ними и выявление атрибутов объектов
2 подхода

Вопрос 4
Даталогическое проектирование

Основная цель этапа – разработка схемы базы данных
Схема БД – это набор взаимосвязанных отношений, в которых определены все атрибуты, их типы и ограничения целостности, заданы первичные и вторичные ключи, определены индексы
Схема БД

Этап синтеза
ЭТАП 1
Этап декомпозиции
ЭТАП 2
2 этапа создания БС

Перенос сгруппированных атрибутов в соответствующую таблицу
Определение первичных ключей в таблицах
Определение общих атрибутов, по которым устанавливаются связи
Этап синтеза (ФП)

Замена объектов (сущностей) на таблицы
Определение первичных ключей в таблицах
Замена связей многие-ко-многим промежуточными таблицами, в которые включаются первичные атрибуты соединяемых таблиц
Этап синтеза (ПП)

Выводы
Кодд показал, что для некоторых схем отношений возникают нежелательные эффекты при попытке изменить состояние базы данных, которые получили название аномалий

Выводы
Модель предметной области или бизнес-модель - это наши знания о предметной области
Инфологическая модель данных является начальным прототипом будущей базы данных