2.2.1. Проектирование базы данных (этап 1)
Структура базы данных является моделью предметной области. Она должна ее точно представлять и удовлетворять ее требованиям. Необходимо, чтобы процесс проектирования поддерживался всеми функциональными подразделениями предприятия, которые обязаны описать и определить элементы данных с точки зрения управляющего и пользователя. В функции АБД входит также устранение всех противоречий и двусмысленностей в определении данных. Качество проекта базы данных зависит от качества определения элементов данных и их взаимосвязей. Фактически процесс проектирования – это описание предприятия в терминах его наиболее важных объектов и внутренних связей.
В системе образования наиболее важными объектами являются студенты и преподаватели. В числе других важных объектов можно назвать читаемые курсы, списки абитуриентов, расписание занятий, размер платы за обучение, денежные расходы и особые проекты. Эти объекты и их взаимосвязи должны быть определены на начальном этапе проектирования с участием АБД.
Эффективному решению указанных задач способствует словарь данных (СД), подробно рассматриваемый далее.
На практике введение базы данных одновременно для всех используемых на предприятии прикладных программ может оказаться нежелательным или просто нереальным. Для прикладных программ, непосредственная установка которых невозможна, создается долгосрочный план. Преимущества постепенного развития очевидны. Ключевым моментом внедрения любого проекта является успешная реализация его первой части при демонстрации потенциальных возможностей концепции базы данных и способность АБД конвертировать все функции предметной области для работы в среде базы данных. Первые конвертируемые прикладные программы должны быть достаточно представительными, но не самыми важными. Однако они не должны принадлежать и к числу наименее важных. Поскольку реализация всех функций осуществляется постепенно, шаг за шагом, этапу проектирования придается первостепенное значение.
Проект должен быть легко расширяемым. Немногие предприятия могут позволить себе начать все сначала, если проект оказывается недостаточно гибким. В связи с необходимостью постоянного изменения и развития базы данных ее реструктуризация по мере добавления новых типов данных и новых прикладных программ должна быть простой. В некоторых системах управления базами данных предусмотрены средства реструктуризации. Если же их нет, то написание соответствующей процедуры (обычно называемой процедурой загрузки/разгрузки) возлагается на пользователя. АБД должен учитывать, что переход от традиционной «эры наборов данных» к внедрению технологии баз данных связан с уменьшением стоимости сопровождения и обеспечением дополнительных возможностей.
На рис. 2.5 представлены основные шаги проектирования. При логическом проектировании АБД должен сконцентрировать свое внимание на причинах существования определенных взаимосвязей между объектами, а не на способах их реализации в базе данных.
Рис. 2.5
2.2.2. Материализация базы данных (этап 2)
После определения физической структуры, удовлетворяющей эксплуатационным требованиям, описание этой скелетной структуры (структур) физической базы (баз) данных необходимо передать СУБД. Иногда такие описания заносятся в библиотеку описаний базы данных, куда могут заноситься и логические представления пользователей (называемые также «внешними моделями»).
До загрузки и использования базы данных в полном объеме желательно реализовать ее экспериментальный прототип или построить ее модель. На основе прототипа можно получить приемлемую оценку эксплуатационных характеристик полной базы данных и прогнозировать увеличение объема или числа функций. Применение полной базы данных без предварительного тестирования недопустимо. Возможно частичное перекрытие этапа анализа с этапом конвертирования и интеграции. В том случае, когда прототип не отвечает эксплуатационным требованиям, приходится возвращаться к этапу проектирования.
Если в результате тестирования выявлено, что прототип отвечает эксплуатационным требованиям, можно проводить загрузку базы данных. Производится проверка соответствия эксплуатационных характеристик требованиям, предъявляемым к проекту полной базы данных. При неудовлетворительных результатах необходимо модифицировать проект базы данных. Если же результаты оказываются удовлетворительными, переходят к проверке средств обеспечения безопасности, секретности и разграничения доступа на полной физической базе данных. В случае успешного тестирования этих средств (рис. 2.6) выполняются работы этапа конвертирования (этапа 3) в полном объеме.
Рис. 2.6