Проектирование фактографических БД: методы проектирования; концептуальное, логическое и физическое проектирование.

База данных (БД) – совокупность хранящихся взаимосвязанных данных, организованных по определенным правилам. БД служат для хранения и поиска большого объема информации. Особенностью фактографической информации является практическая очевидность (минимальная неопределённость, не требующая использования сложных или нечётких процедур) идентификации и интерпретации факта, как его имени, так и состояния. То есть, в этом случае контекст (содержание) в достаточной степени определяется однозначно понимаемым объявлением о назначении базы данных и таким именованием полей данных, когда в качестве имени используется общепринятое, не зависящее от прикладных задач, имя свойства (и таким образом определяются характеристические признаки). По характеру хранимой информации базы данных делятся на фактографические и документальные. В фактографических БД содержат краткие сведения об описываемых объектах, представленные в строго определенном формате. Например, в БД библиотеке о каждой книге хранятся библиографические сведения: год издания, автор, название и пр.; в записной книжке школьника могут храниться фамилия, имена, даты рождения, телефоны, адреса друзей и знакомых. Примеры фактографических баз данных: БД книжного фонда библиотеки; БД кадрового состава учреждения.

Фактографические БД формируются двумя способами:

1) на основе накопленных разработчиками больших массивов одно родной информации; 2) на основе документальных потоков существующих документографических БД.

К настоящему времени выделились два подхода к созданию фактографических БД. Условно их можно назвать "исследовательским" и "библиотечным".

Наиболее характерная черта "исследовательских" БД – целенаправленный отбор информации для решения заранее сформулированной исследовательской задачи.

При "библиотечном" подходе сбор информации, как правило, непосредственно не связан с ее использованием. БД формируются преимущественно в ходе централизованной работы крупных научных и информационных центров и пополняются новыми данными без изменения уже существующей структуры информационного массива.

Одним из наиболее важных этапов жизненного цикла базы данных является ее проектирование. Процесс проектирования может быть разделен на три этапа:

• концептульаное проектирование;

•логическое проектирование;

•физическое проектирование.

Концептуальное проектирование - это процесс конструирования информационной модели, не зависящей от каких-либо физических условий реализации.

Первый этап процесса проектирования базы данных называется концептуальным проектированием базы данных. Он заключается в создании концептуальной модели данных для анализируемой части предприятия. Эта модель данных создается на основе информации, записанной в спецификациях требований пользователей. Концептуальное проектирование базы данных абсолютно не зависит от таких подробностей ее реализации, как тип выбранной целевой СУБД, набор создаваемых прикладных программ, используемые языки программирования, тип выбранной вычислительной платформы, а также от любых других особенностей физической реализации.

При разработке концептуальная модель данных постоянно подвергается тестированию и проверке на соответствие требованиям пользователей. Созданная концептуальная модель данных предприятия является источником информации для этапа логического проектирования базы данных.

Этапами концептуального проектирования являются:

• определение типов сущностей;

• определение типов связей;

• определение атрибутов и связывание их с типами сущностей и связей;

• определение доменов атрибутов;

• определение потенциальных и первичных ключей;

• специализация или генерализация типов сущностей;

• обсуждение локальных концептуальных моделей данных с конечными пользователями;

• документирование.

Логическое проектирование - это процесс конструирования информационной модели на основе концептуальной модели.

Второй этап проектирования базы данных называется логическим проектированием базы данных. Его цель состоит в создании логической модели данных для исследуемой части предприятия. Концептуальная модель данных, созданная на предыдущем этапе, уточняется и преобразуется в логическую модель данных.Логическая модель данных учитывает особенности выбранной модели организации данных в целевой СУБД (например, реляционная модель).

В процессе разработки логическая модель данных постоянно тестируется и проверяется на соответствие требованиям пользователей. Для проверки правильносги логической модели данных используется метод нормализации. Нормализация гарантирует, что отношения, выведенные из существующей модели данных, не будут обладать избыточностью данных, способной вызвать нарушения в процессе обновления данных после их физической реализации. Помимо всего прочего, логическая модель данных должна обеспечивать поддержку всех необходимых пользователям транзакций.

Созданная логическая модель данных является источником информации для этапа физического проектирования и обеспечивает разработчика физической базы данных средствами поиска компромиссов, необходимых для достижения поставленных целей, что очень важно для эффективного проектирования. Логическая модель данных играет также важную роль на этапе эксплуатации и сопровождения уже готовой системы. При правильно организованном сопровождении поддерживаемая в актуальном состоянии модель данных позволяет точно и наглядно представить любые вносимые в базу данных изменения, а также оценить их влияние на прикладные программы и использование данных, уже имеющихся в базе.

Этапы логического проектирования являются следующими:

• преобразование концептуальной модели в логическую

• проверка модели с помощью правил нормализации;

• проверка модели в отношении транзакций пользователей;

• определение требований поддержки целостности данных;

• обсуждение логических моделей данных с конечными пользователями;

• документирование.

Физическое проектирование- это процесс конструирования информационной модели с учетом конкретной используемой СУБД и прочих физических условий реализации (особенностей хранения данных, методов доступа и т.д.) на основе логической модели.

Физическое проектирование является третьим и последним этапом создания проекта базы данных, при выполнении которого проектировщик принимает решения о способах реализации разрабатываемой базы данных. Во время предыдущего этапа проектирования была определена логическая структура базы данных (которая описывает отношения и ограничения в рассматриваемой прикладной области). Хотя эта структура не зависит от конкретной целевой СУБД, она создается с учетом выбранной модели хранения данных, например реляционной, сетевой или иерархической. Однако, приступая к физическому проектированию базы данных, прежде всего необходимо выбрать конкретную целевую СУБД. Поэтому физическое проектирование неразрывно связано с конкретной СУБД. Между логическим и физическим проектированием существует постоянная обратная связь, так как решения, принимаемые на этапе физического проектирования с целью повышения производительности системы, способны повлиять на структуру логической модели данных.

Как правило, основной целью физического проектирования базы данных является описание способа физической реализации логического проекта базы данных. В случае реляционной модели данных под этим подразумевается следующее:

· создание набора реляционных таблиц и ограничений для них на основе информации, представленной в глобальной логической модели данных;

· определение конкретных структур хранения данных и методов доступа к ним, обеспечивающих оптимальную производительность СУБД;

· разработка средств защиты создаваемой системы.

Этапы концептуального и логического проектирования больших систем следует отделять от этапов физического проектирования. На это есть несколько причин.

· Они связаны с совершенно разными аспектами системы, поскольку отвечают на вопрос, что делать, а не как делать.

· Они выполняются в разное время, поскольку понять, что надо сделать, следует прежде, чем решить, как это сделать.

· Они требуют совершенно разных навыков и опыта, поэтому требуют привлечения специалистов различного профиля.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: