[Перейти к вариантам заданий]

Организация баз данных и знаний Курсовой проект Методика проектирования реляционных баз данных

Процесс разработки баз данных включает три стадии: концептуальное, логическое и физическое проектирование. Этапы, относящиеся к каждой из трех основных стадий, определяются методикой проектирования баз данных, которая подробно описана в главах 14-17 учебника Т. Коннолли, К. Бегг "Базы данных".

Рассмотрим конкретную методику проектирования реляционных баз данных. Эта методика предусматривает три основных стадии разработки: концептуальное, логическое и физическое проектирование базы данных. Далее изложено краткое описание предлагаемой методики разработки баз данных.

Этап 1. Создание локальной концептуальной модели данных для каждого представления

Формирование локальной концептуальной модели данных предприятия для каждого конкретного представления. Первый этап проектирования базы данных заключается в подготовке концептуальных моделей данных для каждого представления на предприятии. В процессе анализа выявляется ряд пользовательских представлений, в зависимости от степени их перекрытия некоторые пользовательские представления объединяются, и создается общее представление, которому присваивается подходящее имя.

Этап 1.1. Определение типов сущностей

Определение основных типов сущностей, присутствующих в представлении предметной области приложения. Описание выделенных сущностей.

Этап 1.2. Определение типов связей

Определение важнейших типов связей, существующих между сущностями, выделенными на предыдущем этапе. Применение модели для наглядного отображения сущностей и связей. Определение ограничений кардинальности, которые распространяются на связи различных типов. Выявление дефектов разветвления и разрыва. Проверка того, участвует ли каждая сущность, по меньшей мере, в одной связи. Описание типов связей.

Этап 1.3. Определение атрибутов и сопоставление их с типами сущностей и связей

Сопоставление атрибутов с соответствующими типами сущностей или связей. Выявление простых и/или составных атрибутов, однозначных и/или многозначных атрибутов и производных атрибутов. Описание сведений об атрибутах.

Этап 1.4. Определение доменов атрибутов

Определение доменов для всех атрибутов в каждой локальной концептуальной модели данных. Документирование сведений о доменах атрибутов.

Этап 1.5. Определение атрибутов, являющихся потенциальными и первичными ключами

Определение потенциального ключа для каждого типа сущности; если таких ключей несколько — выбор среди них первичного ключа. Документирование сведений о первичных и альтернативных ключах для каждой сильной сущности.

Этап 1.6. Анализ необходимости применения расширенных понятий моделирования

Оценка необходимости использования таких расширенных понятий моделирования, как обобщение и/или уточнение, агрегирование и композиция.

Этап 1.7. Проверка модели на избыточность

Проверка наличия какой-либо избыточности в модели. Особо внимательная повторная проверка связей "один к одному" (1:1) и удаление избыточных связей.

Этап 1.8. Проверка соответствия локальной концептуальной модели пользовательским транзакциям

Проверка того, поддерживает ли локальная концептуальная модель все транзакции, которые требуются для рассматриваемого представления. Для этого применяются два возможных подхода: описание транзакций и использование путей выполнения транзакций.

Этап 1.9. Обсуждение локальных концептуальных моделей данных с конечными пользователями

Обсуждение локальных концептуальных моделей данных с конечными пользователями для получения подтверждений того, что каждая модель правильно отражает представление соответствующей предметной области.

Этап 2. Построение и проверка локальной логической модели данных для каждого представления

Формирование локальной логической модели данных на основе концептуальной модели данных, отражающей конкретное представление предметной области, и проверка полученной модели для определения того, является ли она структурно правильной (с использованием метода нормализации) и поддерживает ли все требуемые транзакции.

Этап 2.1. Удаление свойств, несовместимых с реляционной моделью

Доработка локальных концептуальных моделей с целью удаления из них свойств, несовместимых с реляционной моделью. Удаление двухсторонних связей типа *:*, рекурсивных связей типа *:*, сложных связей и многозначных атрибутов.

Этап 2.2. Определение набора отношений исходя из структуры локальной логической модели данных

Определение на основе локальных логических моделей данных набора отношений, необходимого для представления сущностей, связей и атрибутов, выявленных в процессе моделирования. Итоговые сведения о том, как осуществляется преобразование сущностей и связей в отношения, приведены в таблице 1. Документирование сведений об отношениях и атрибутах внешних ключей. Документирование сведений о новых первичных или потенциальных ключах, которые были сформированы в процессе создания отношений на основе логической модели данных.

Таблица 1. Итоговые сведения о способах преобразования сущностей и связей в отношения

б) Обязательное участие с одной стороны

в) Необязательное участие с обеих сторон

Сущность/связь	Способ преобразования
Сильная сущность	Создать связь, которая включает все простые атрибуты
Слабая сущность	Создать связь, которая включает все простые атрибуты (все еще требуется определить первичный ключ после преобразования связи с каждой сущностью-владельцем)
Двухсторонняя связь 1:*	Передать первичный ключ на сторону связи "один" для использования в качестве внешнего ключа в отношении, представляющем сущность на стороне связи "многие". На сторону "многие" передаются также все атрибуты связи
Двухсторонняя связь:
а) Обязательное участие с обеих сторон	Объединить сущности в одно отношение Передать первичный ключ сущности на "необязательную" сторону связи для использования в качестве внешнего ключа в отношении, представляющем сущность на "обязательной" стороне связи Произвольный выбор, если отсутствует дополнительная информация, позволяющая обосновать правильный выбор
Связь суперкласс/подкласс	Рекомендации по выбору способа представления связи суперкласс/подкласс приведены в табл. E. 2
Двухсторонняя связь *:*, сложная связь	Создать отношение для представления связи и включить в него все атрибуты связи. Передать в новое отношение копию первичного ключа из каждой сущности-владельца для использования в качестве внешних ключей
Многозначный атрибут	Создать отношение для представления многозначного атрибута и передать в новое отношение копию первичного ключа сущности владельца для использования в качестве внешнего ключа