6.Основні фази та етапи життєвого циклу системи баз даних; методологія проектування баз даних: вимоги до методології, послідовність проектування

Інформаційна система виконує функції збору та збереження даних, а також обробку та маніпулювання даними. Зона забезпечує структуруванн.я даних і управління ними. Ефективність роботи інформаційної системи залежить від таких складових:

- проекту та реалізації бази даних;

- проекту та реалізації застосувань:

- супроводження інформаційної системи.

База даних є фундаментальним компонентом інформаційної системи, і проектування БД виконується в рамках проектування інформаційної системи.

Інформаційна система має життєвий цикл, який складається з таких етапів:

- планування; - збір і аналіз вимог; - проектування; - реалізації; - тестування; - супроводження.

Ці етапи не є строго послідовними і передбачають повернення на попередні етапи за допомогою зворотних зв'язків. БД, як частина інформаційної системи, має свій життєвий цикл. Життєвий цикл БД складається з таких етапів:

- планування БД;

- аналізу вимог до БД;

- проектування БД( концептуальне, логічне, фізичне);

- розробки застосувань;

- реалізації і завантаження даних;

- тестування;

- експлуатації.

Рис. Етапи життєвого циклу БД

Проектування бд

Під проектуванням розуміється поетапний процес створення моделі предметної області і відображення цієї моделі в пам»яті комп’ютера.

Етапи:

I: Інфологічне проектування - визначення об»єктів предметної області,визначення властивостей об»єктів , а також їх зв»язків.Це проектування не залежить від методів представлення в бд.

II:Датологічне(логічне) проектування-відображає структуру даних і зв»язків між ел.даних без відносно до їх змісту і середи зберігання ,це проект. Відображає особлв СУБД.Тут використ. мови опису об’єкту і мови маніпулювання.

III:Внутрішнє проектування - визначення структури зберігання даних і методів доступу до даних.На цьому рівні бд може бути представленна як сукупність файлів ,як 1 файл або елемент запису.

Методологію проектування бд можна розділити на два підходи: об’єктно-орієнтований та структурний. Проектування бд - процес перетворення опису даних, предметного середовища і внутрішнє представлення бд.

Етапи проектування: - 1) проектування концептуальної моделі: вивчення і опис предметного середовища; збір основних даних, виявлення об’єктів і зв’язків між ними; - 2) вибір моделі даних (реляційна, мережна…); - 3) проектування логічної моделі (дата логічної моделі); організація даних у форму обраної моделі даних; - 4) проектування фізичної моделі бд; вибір структур збереження даних, методів доступу до даних на основі засобів конкретної СУБД; - 5) вибір СУБД; - 6) оцінка функціонування с-ми; - 7) реалізація.

Концептуальна модель – відображає об’єкти і зв’язки між ними та є абстрактним представленням предметного середовища. Логічна модель – представляє структуру даних і логічні зв’язки між елементами даних, користувачам виділяються конкретні підмножини с-ми. Фізична модель – сукупність файлів, методи доступу, розміщення даних, техніка індексування.

7. ER–моделювання предметної області; перелічити основні компоненти концептуальної моделі; визначати основні об’єкти та види зв’язків між ними.

ER модель являє собою інструмент опису схеми структури бд та індетифікує семантичні концепції предметного середовища. Зміст ER моделі не може бути збережений в бд безпосередньо. ERдіаграма є абстрактним макетом БД і представляє її основні компоненти. Найбільш розповсюджені нотації: Чена, Баркера, IDEF1X, UML.

На використанні різновидів ER-моделі засновано більшість сучасних підходів до проектування баз даних (головним чином, реляційних). Модель була запропонована Ченом (Chen) в 1976 р. Моделювання предметної області базується на використанні графічних діаграм, що включають невелику кількість різнорідних компонентів.У зв'язку з наочність подання концептуальних схем баз даних ER-моделі одержали широке поширення в системах CASE, підтримують автоматизоване проектування реляційних баз даних.

Популярність ER моделі пояснюється наявність діаграмної техніки, являє собою склад об’єктів, їх структуру і зв’язків між ними.

Основними елементами є: сутності, зв’язки, атрибути. зв’язок – ромб, вказується ім’я або властивості, атрибут – овал, вказується ім’я зв’язку.

С утність – базовий тип інформації, що зберігається а БД, визначає групу обєктів з однаковими властивостями.

У діаграмах ER-моделі сутність представляється у вигляді прямокутника, що містить ім'я сутності.

Атрибут – відповідає певній характеристиці об’єкта. Атрибутом суті-є будь-яка деталь, яка служить для уточнення, ідентифікації, класифікації, числової характеристики або вираження стану сутності. Унікальним ідентифікатором суті є атрибут, комбінація атрибутів, комбінація зв'язків або комбінація зв'язків і атрибутів, унікально відрізняє будь-який примірник сутності від інших примірників суті того ж типу.

З в’язок – це графічно зображується асоціація, встановлювана між двома об’єктами(сутностями).Ця асоціація завжди є бінарною і може існувати між двома різними сутностями або між сутністю і їй самій (рекурсивних зв'язок).У будь-якій зв'язку виділяються два кінці, на кожному з яких вказується ім'я кінця зв'язку, ступінь кінця зв'язку (скільки примірників цієї сутності зв'язується), обов'язковість зв'язку (тобто будь-який чи примірник цієї суті повинен брати участь у даній зв'язку). Зв'язок представляється в вигляді лінії, що зв'язує дві сутності або провідною від суті до неї ж самої. При цьому в місці "стикування" зв'язку з сутністю використовуються трьохточковий вхід в прямокутник суті, якщо для цієї сутності в зв'язку можуть використовуватися багато примірників суті, і одноточковий вхід, якщо у зв'язку може брати участь тільки один екземпляр сутності. Обов'язковий кінець зв'язку зображається суцільною лінією, а необов'язковий - переривчастих лінією.

Приклад:

Атрибути розрізняють: 1)прості; 2)багатозначні – атрибути, які вміщують багато, або декілька значень для кожного екземпляра сутності ; складний – атрибут, який складається з декількох значень.

С утність має багато екземплярів сутностей:

Похідні – атрибути, значення яких обчислюється.

Первинний ключ – атрибут або декілька атрибутів, що унікально визначають кожен екземпляр сутності. Атрибут, який визначає значення інших атрибутів наз. Ключовим, або первинним ключом.

С утності : сильного і слабкого типу. Сильна – це сутність, існування якої не залежить від інших сутностей. Слабка – це сутність, існування якої залежить від іншої сутності.

Між сутностями існують 3 основні види зв’язків:

1.один до одного	2. один до багатьох	3.багато до багатьох
		n

Бінарні зв’язки бувають таких типів: 1:1, 1:m, n:m. показник кардинальності визначає потужність зв’язку для кожної із сутностей-учасниць. Приклад зв’язку: 1:1 – клієнт має рахунок, 1:m – клієнт замовляє проект, n:m – клієнт замовляє товари. Рекурсивний зв’язок – це зв’язок, у якому ті самі сутності беруть участь кілька разів і в різних ролях. Службовець в особі керівника керує службовцем в особі підлеглого.

Дві сутності можуть бути зв’язані декількома зв’язками: службовець керує підрозділом та службовець працює в підрозділі. Наявність у зв’язку одного або декількох атрибутів свідчить про те, що зв’язок приховує деяку невизначену сутність. Ступінь участі визначає чи залежить існування даної сутності від участі в зв’язку деякої іншої сутності. Існує два варіанти участі сутності у зв’язку: повний, частковий. Ступінь участі є повним, якщо для існування деякої сутності, потрібне існування іншої сутності, зв’язаної з нею визначальним зв’язком. У противному випадку ступінь участі є частковим. Повний ступінь участі інколи назв. обов’язковою участю, а частковий – необов’язковою. Наприклад: підрозділ – проект має частковий ступінь участі, а проект-етапи – повний.

Пирклад: Виконати інфологічну модель для предметної області навчальні заняття.

Розширена ЕР модель: передбачає, що застосовуються ф-ї наслідування.

Розширення: