Перед началом детального обсуждения способов проектирования баз данных необходимо отметить,
что любая база данных является составной частью некой информационной системы (ИС),
которая подразумевает не только хранение данных, но и их обработку. Поэтому, проектированию
данных всегда сопутствует (а чаще предшествует) проектирование алгоритмов их использования.
Здесь мы рассмотрим все этапы проектирования информационной системы: от функционального
моделирования предметной области, до построения структуры реляционной базы данных.
5.1.Этапы проектирования данных
Напомним еще раз определение понятия "предметная область":
Предметная область - часть реального мира, подлежащая изучению с целью организации
управления и, в конечном счете, автоматизации. Предметная область представляется множеством
фрагментов, например, предприятие - цехами, дирекцией, бухгалтерией и т.д. Каждый
фрагмент предметной области харакетризуется множеством объектов и процессов,
использующих объекты, а также множеством пользователей, харакетризуемых различными
взглядами на предметную область.
В теории проектирования информационных систем предметную область (или, если угодно, весь
реальный мир в целом) принято рассматривать в виде трех представлений:
- представление предметной области в том виде, как она реально существует
- как ее воспринимает человек (имеется в виду проектировщик базы данных)
- как она может быть описана с помощью символов.
Т.е. говорят, что мы имеем дело с реальностью, описанием (представлением) реальности и
с данными, которые отражают это представление.
Данные, используемые для описания предметной области, представляются в виде трехуровневой
схемы (так называемая модель ANSI/SPARC):
Внешнее представление (внешняя схема) данных является совокупностью
требований к данным со стороны некоторой конкретной функции, выполняемой пользователем.
Концептуальная схема является полной совокупностью всех
требований к данным, полученной из пользовательских представлений о реальном мире.
Внутренняя схема - это сама база данных.
Отсюда вытекают основные этапы, на которые разбивается процесс проектирования базы
данных информационной системы:
- Концептуальное проектирование - сбор, анализ и редактирование требований
к данным. Для этого осуществляются следующие мероприятия:
- обследование предметной области, изучение ее информационной структуры
- выявление всех фрагментов, каждый из которых харакетризуется пользовательским
представлением, информационными объектами и связями между ними, процессами над
информационными объектами
- моделирование и интеграция всех представлений
По окончании данного этапа получаем концептуальную модель, инвариантную к структуре
базы данных. Часто она представляется в виде модели "сущность-связь".
- Логическое проектирование - преобразование требований к данным в структуры
данных. На выходе получаем СУБД-ориентированную структуру базы данных и спецификации
прикладных программ. На этом этапе часто моделируют базы данных применительно к
различным СУБД и проводят сравнительный анализ моделей.
- Физическое проектирование - определение особенностей хранения данных, методов
доступа и т.д.
Различие уровней представления данных на каждом этапе проектирования представлено в
следующей таблице:
КОНЦЕПТУАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ | Представление аналитика |
ЛОГИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ- записи
- элементы данных
- связи между записями
| Представление программиста |
ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ- группирование данных
- индексы
- методы доступа
| Представление администратора |
Литература:
- Тиори Т., Фрай Дж. Проектирование структур баз данных. М, 1985.
- Хаббард Дж. Автоматизированное проектирование баз данных. М, 1984.
- Бойко В.В., Савинков В.М. Проектирование баз данных информационных систем. М, 1989.
Следующая глава: 5.2.Инструментальные средства проектирования ИС.
Введение в базы данных. (c) Зеленков
Ю.А. (yz@yars.free.net) 1997 г.
(c) Центр Интернет ЯрГУ