Проектирование баз данных

2.2. Проектирование баз данных

Процесс, в ходе которого решается, какой вид будет у вновь создаваемой базы данных, называется проектированием базы данных (database design). Работа по проектированию базы данных включает выбор:

таблиц, которые будут входить в базу данных,

столбцов, принадлежащих каждой таблице,

взаимосвязей между таблицами и столбцами.

Конструирование базы данных связано с построением ее логической структуры. В реляционной модели логическая структура базы абсолютно не зависит от ее физической структуры и способа хранения. Логическая структура также не определяется тем, что видит у себя на экране конечный пользователь (это могут быть виртуальные таблицы, созданные разработчиком или прикладными программами).

Конструирование баз данных на основе реляционной модели имеет ряд важных преимуществ перед другими моделями.

Независимость логической структуры от физического и пользовательского представления.

Гибкость структуры базы данных—конструктивные решения не ограничивают возможности выполнять в будущем самые разнообразные запросы.

Так как реляционная модель не требует описания всех возможных связей между данными, можно впоследствии задавать запросы о любых логических взаимосвязях, содержащихся в базе, а не только о тех, которые планировались первоначально.

С другой стороны, реляционные системы не имеют никаких встроенных защитных механизмов против некорректных структурных решений и не умеют различать хорошую структуру базы данных от посредственной. К тому же не существует автоматизированных средств, которые могли бы заменить вас в процессе принятия структурных решений.

Часто при обсуждении вопросов проектирования реляционных баз данных почти все внимание уделяется применению правил нормализации. В ходе нормализации обеспечивается защита целостности данных путем устранения дублирования данных. В результате таблица, которая первоначально казалась «имеющей смысл», разбивается на две или более связанных таблиц, которые могут быть «собраны вместе» с помощью операции объединения. Этот процесс называется декомпозицией без потерь (non-loss decomposition) и просто означает разделение таблицы на несколько меньших таблиц без потери информации. Нормализация наиболее полезна для проверки созданной вами структуры. Можно проанализировать свои решения о том, какие столбцы должны быть включены в ту или иную таблицу с точки зрения правил нормализации, убедившись при этом, что не сделали каких-то фатальных ошибок. Понимание основ процесса нормализации также может помочь в процессе проектирования базы данных, но оно не является универсальным рецептом при построении базы с нуля. Итак, как определить, какие столбцы должны располагаться в начале таблицы. Общего правила на этот счет не существует. Однако здесь вам может оказать существенную помощь моделирование зависимостей — анализ сущности данных (в терминах объектов или вещей) и зависимостей между ними (один-к-одному, один-ко-многим, многие-ко-многим).

На практике проектирование базы данных требует хорошего понимания моделируемой предметной области, а также знаний в области моделирования зависимостей и нормализации. Проектирование базы данных обычно является итеративным процессом, в ходе которого шаг за шагом достигается требуемый результат, а иногда и пересматривается несколько шагов, переделывая предыдущую работу с учетом появившихся новых потребностей. Вот примерная последовательность шагов выполняемая в процессе проектирования базы данных.

Исследования информационной среды для моделирования.

Откуда поступает информация и в каком виде?

Как она будет вводиться в систему и кто этим будет заниматься?

Как часто она изменяется?

Какие параметры системы будут наиболее критическими с точки зрения времени реакции на запрос и надежности?

Изучение всех бумажных материалов, а также информационных файлов и форм, которые используются в организации для хранения и обработки данных.

Уточнение, в каком виде информация должна извлекаться из базы данных — в форме отчетов, заказов, статистической информации.

Кому она будет предназначаться.

2. Создание списка объектов (вещей, которые будут предметом базы данных) вместе с их свойствами и атрибутами. Объекты, скорее всего, должны быть собраны в таблицы (каждая строка таблицы будет описывать один объект, например организацию, счет или платежное поручение), свойства объектов будут представлены столбцами таблицы (например, адрес компании, стоимость дистрибутива).

3. В ходе работы обязательно должен создаваться макет таблиц и связей между ними, называемый структурой данных (data structure), или диаграммой зависимостей между объектами (E-R diagram).

4. Предварительно разобравшись с объектами и их атрибутами, надо убедится, что каждый объект имеет атрибут (или группу атрибутов), по которому однозначно можно идентифицировать любую строку в будущей таблице. Этот идентификатор обычно называется первичным ключом. Если такового нет, то для получения искусственного ключа следует создать дополнительный столбец.

Затем должны быть рассмотрены зависимости между объектами.

Имеются ли зависимости типа один-ко-многим (один заказчик может иметь множество выписанных счетов, но каждый счет может быть выписан только на одного заказчика) или многие-ко-многим?

Есть ли возможности для объединения связанных таблиц? Для этого служат внешние ключи (foreign key), столбцы в связанных таблицах с совпадающими значениями первичных ключей.

6. Анализ структуры базы данных с точки зрения правил нормализации для поиска логических ошибок. Исправление всех отклонений от нормальных форм или обоснование решения отказаться от выполнения ряда правил нормализации в интересах простоты освоения или производительности. Документирование причины таких решений.

7. Непосредственному создание структуры базы данных и помещению в нее некоторых прототипов данных. Обязательное экспериментирование с запросами, изучение полученных результатов. Выполнение рядов тестов на производительность, чтобы проверить разные технические решения.

Похожие работы

Разработка предложений по совершенствованию стратегического управления инновационными процессами в сфере информационных технологий на примере ОАО "Смоленский авиационный завод"

Скачать

67476

7

8

... на промышленном предприятии, разработать и обосновать комплекс практических мероприятий по совершенствованию системы в краткосрочном периоде. Объект исследования: стратегическое управление инновационными процессами в сфере информационных технологий на ОАО «Смоленский авиационный завод». 1.         Сведения о предприятии ОАО «СмАЗ» 1.1      Организационно-управленческая характеристика ...

Разработка системы мониторинга оценки бизнеса промышленного предприятия

Скачать

152535

20

7

... 14 664 000руб. 3.  Корректировка чистых активов предприятия и определение реальной рыночной стоимости предприятия затратным подходом выявил стоимость предприятия в 7 583 000руб. Глава 3. Разработка системы мониторинга оценки бизнеса промышленного предприятия 3.1  Роль оценщика (фирмы по оценке бизнеса) в системе мониторинга ...

Автоматизация управления коммерческого предприятия

Скачать

86790

8

2

... развития коммерческого предприятия ООО Фирма «РИКА» достаточно обширны. Сегодня данная фирма - несомненный лидер среди подобных себе в республике Хакасия. Рассмотрев процессы автоматизации управления коммерческого предприятия, проведя обзор позиции фирмы на рынке, можно дать следующие рекомендательные выводы: Торговому предприятию ООО Фирма «РИКА» необходимо продолжать осуществлять основную ...

Разработка проекта автоматизации риэлтерской деятельности

Скачать

114209

7

25

... и дальнейшего использования «Автоматизированной системы агентства недвижимости» на предприятии. 1.4      Постановка цели и подзадач автоматизации. Критерии достижения цели 1.4.1               Экономическая сущность задачи Экономической сущностью задачи автоматизации риэлтерской деятельности агентства недвижимости «Елена» является повышение результативности труда посредством автоматизации ...