МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ Концептуальное и логическое проектирование

МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ Концептуальное и логическое проектирование. 1

Методология проектирования Структурированный подход, предусматривающий использование специализированных процедур, технических приемов, инструментов, документации и нацеленный на поддержку и упрощение процесса проектирования. 2

Концептуальное проектирование базы данных процедура конструирования информационной модели предприятия, не зависящей от каких-либо физических условий реализации. 3

Логическое проектирование базы данных процесс конструирования информационной модели предприятия на основе существующих конкретных моделей данных, не зависимой от используемой СУБД и прочих физических условий реализации. 4

Физическое проектирование базы данных процесс создания описания конкретной реализации базы данных, размещаемой во вторичной памяти. Предусматривает описание структуры хранения данных и методов доступа, предназначенных для осуществления наиболее эффективного доступа к информации. 5

Факторы успешного завершения проектирования базы данных n n Поддерживайте постоянную и активную связь с будущими пользователями приложения. При проведении процедур моделирования данных придерживайтесь рекомендаций, приведенных при обсуждении предлагаемой методологии. Разрабатывайте систему исходя из существующих характеристик данных. Создавайте модель данных с учетом требований поддержки их структурной целостности и согласованности. 6

Факторы успешного завершения проектирования базы данных n n Дополняйте предлагаемые данной методологией процедуры технологическими приемами концептуализации, нормализации и проверки целостности транзакций. Для представления модели данных как можно шире используйте диаграммы. В дополнение к диаграммам моделей данных разработайте словарь описания данных. Возвращайтесь к уже выполненным ранее этапам, если это требуется для достижения оптимальных результатов. 7

Концептуальное проектирование базы данных Создание локальной концептуальной модели данных исходя из представлений о предметной области каждого из типов пользователей. n q q q q Определение типов сущностей. Определение типов связей. Определение атрибутов и связывание их с типами сущностей и связей. Определение доменов атрибутов. Определение атрибутов, являющихся потенциальными и первичными ключами. Специализация или генерализация типов сущностей (необязательный этап). Создание диаграммы "сущность-связь". Обсуждение локальных концептуальных моделей данных с конечными пользователями. 8

Логическое проектирование базы данных (для реляционной модели) Построение и проверка локальной логической модели данных на основе представления о предметной области каждого из типов пользователей. n q q q q Преобразование локальной концептуальной модели данных в локальную логическую модель. Определение набора отношений исходя из структуры локальной логической модели данных. Проверка модели с помощью правил нормализации. Проверка модели в отношении транзакций пользователей. Создание диаграмм "сущность-связь". Определение требований поддержки целостности данных. Обсуждение разработанных локальных логических моделей данных с конечными пользователями. 9

Логическое проектирование базы данных (для реляционной модели) Создание и проверка глобальной логической модели данных. n q q q Слияние локальных логических моделей данных в единую глобальную модель данных. Проверка глобальной логической модели данных. Проверка возможностей расширения модели в будущем. Создание окончательного варианта диаграммы "сущностьсвязь". Обсуждение глобальной логической модели данных с пользователями. 10

Физическое проектирование базы данных (с использованием реляционной СУБД) Перенос глобальной логической модели данных в среду целевой СУБД. n q q Проектирование основных таблиц в среде целевой СУБД. Реализация бизнес-правил предприятия в среде целевой СУБД. 11

Физическое проектирование базы данных (с использованием реляционной СУБД) Проектирование физического представления базы данных. n q q q Анализ транзакций. Выбор файловой структуры. Определение вторичных индексов. Анализ необходимости введения контролируемой избыточности данных. Определение требований к дисковой памяти. 12

Физическое проектирование базы данных (с использованием реляционной СУБД) Разработка механизмов защиты. n q q n Разработка пользовательских представлений (видов). Определение прав доступа. Организация мониторинга и настройка функционирования системы. 13

Методология концептуального проектирования базы данных 14

Этап 1. Создание локальной концептуальной модели данных Цель. Создание локальной концептуальной модели данных предприятия на основе представления о предметной области каждого отдельного типа пользователей. 15

Этап 1. 1. Определение типов сущностей Цель. Определение основных типов сущностей, присутствующих в представлении данного пользователя о предметной области приложения. 16

Этап 1. 2. Определение типов связей Цель. Определение важнейших типов связей, существующих между сущностями, выделенными на предыдущем этапе. 17

Этап 1. 3. Определение атрибутов и связывание типами сущностей и связей Цель Связывание атрибутов с соответствующими типами сущностей или связей. 18

Этап 1. 4. Определение доменов атрибутов Цель. Определение доменов для всех атрибутов, присутствующих в каждой локальной концептуальной модели данных. 19

Этап 1. 5. Определение атрибутов, являющихс потенциальными и первичными ключами Цель. Определение всех потенциальных ключей для каждого типа сущности и, если таких ключей окажется несколько, выбор среди них первичного ключа. 20

Этап 1. 6. Специализация или генерализация ти сущностей (необязательный этап) Цель. Определение суперклассов и подклассов для типов сущностей (если это необходимо). 21

Этап 1. 7. Создание диаграммы „сущность-связ Цель. Разработка диаграмм "сущностьсвязь" (ER-диаграмм), содержащих концептуальное отражение представлений пользователя о предметной области приложения. 22

Этап 1. 8. Обсуждение локальных концептуальн моделей данных с конечными пользователям Цель. Обсуждение локальных концептуальных моделей данных с конечными пользователями с целью получения подтверждений, что данная модель корректно отражает представления пользователя о приложении и предприятии. 23

Методология логического проектирования реляционных баз данных 24

Логическое проектирование баз данных процесс конструирования общей информационной модели предприятия на основе отдельных моделей данных пользователей, которая является независимой от особенностей реально используемой СУБД и других физических условий. 25

Этап 2. Построение и проверка локальной логическ модели данных для отдельных представлений каждог типов пользователей Цель. Построение логической модели данных на основе концептуальной модели данных, отражающей представление отдельного пользователя о предметной области приложения, и проверка полученной модели с помощью методов нормализации и контроля выполнения транзакций. 26

Этап 2. Построение и проверка локальной логической модели д для отдельных представлений каждого из типов пользовател n Данный этап включает: q q q q Преобразование локальной концептуальной модели данных в локальную логическую модель. Определение набора отношений исходя из структуры локальной логической модели данных. Проверка модели с помощью правил нормализации. Проверка модели в отношении транзакций пользователей. Создание диаграмм "сущность-связь". Определение требований поддержки целостности данных. Обсуждение разработанных локальных логических моделей данных с конечными пользователями. 27

Этап 2. 1. Преобразование локальной концептуальной модели данных в локальную логическую модель Цель. Доработка локальных концептуальных моделей с целью удаления из них нежелательных элементов и преобразование полученных моделей в локальные логические модели данных. 28

На данном этапе выполняются следующие дейс n n n n Удаление связей типа M: N. Удаление сложных связей. Удаление рекурсивных связей. Удаление связей с атрибутами. Удаление множественных атрибутов. Перепроверка связей типа 1: 1. Удаление избыточных связей. 29

Этап 2. 2. Определение набора отношений исхо структуры локальной логической модели данн Цель. Определение набора отношений на основе локальной логической модели данных 30

Этап 2. 3. Проверка модели с помощью прави нормализации Цель Проверка локальной логической модели данных с использованием технологии нормализации. 31

Этап 2. 4. Проверка модели в отношении транзакций пользователей Цель. Убедиться в том, что локальная логическая модель данных позволяет выполнить все транзакции, предусмотренные данным представлением пользователя. 32

Этап 2. 5. Создание диаграмм „сущность-связь Цель. Создание окончательного варианта диаграмм "сущность-связь" (ERдиаграмм), являющихся локальным логическим представлением данных, используемых отдельными пользователями приложения. 33

Этап 2. 6. Определение требований поддержк целостности данных Цель. Определение ограничений, налагаемых в представлениях пользователей требованием сохранения целостности данных. 34

Пять типов ограничений целостности данны nобязательные данные; nограничения для доменов атрибутов; nцелостность сущностей; nссылочная целостность; nтребования данного предприятия. 35

Этап 2. 7. Обсуждение разработанных локальны логических моделей данных с конечными пользователями Цель. Убедиться, что созданные локальные модели данных точно отражают представления пользователей о предметной области приложения. 36

Этап 3. Создание и проверка глобальной логиче модели данных Цель. Объединение отдельных локальных логических моделей данных в единую глобальную логическую модель данных, представляющую ту часть предприятия, которая охватывается данным приложением. 37

Предусматривается выполнение следующих действий: q q q Слияние локальных логических моделей данных в единую глобальную модель данных. Проверка глобальной логической модели данных. Проверка возможностей расширения модели в будущем. Создание окончательного варианта диаграммы "сущность-связь". Обсуждение глобальной логической модели данных с пользователями. 38

Этап 3. 1. Слияние локальных логических модел данных в единую глобальную модель данны Цель. Объединить отдельные локальные логические модели данных в единую глобальную логическую модель данных предприятия. 39

Предусматривается выполнение следующих действий: n n n Анализ имен сущностей и их первичных ключей. Анализ имен связей. Слияние общих сущностей из отдельных локальных моделей. Включение (без слияния) сущностей, уникальных для каждого локального представления. Слияние общих связей из отдельных локальных моделей. Включение (без слияния) связей, уникальных для каждого локального представления. Проверка на наличие пропущенных сущностей и связей. Проверка корректности внешних ключей. Проверка соблюдения ограничений целостности. Выполнение чертежа глобальной логической модели данных. Обновление документации. 40

Этап 3. 2. Проверка глобальной логической мод данных Цель. Проверка глобальной логической модели данных с помощью методов нормализации и контроль возможности выполнения требуемых транзакций. 41

Этап 3. 3. Проверка возможностей расширени модели в будущем Цель. Определение вероятности внесения каких-либо существенных изменений в созданную модель данных в обозримом будущем и оценка того, насколько данная модель приспособлена для этого. 42

Этап 3. 4. Создание окончательного варианта диаграммы „сущность-связь" Цель. Создание окончательного варианта диаграммы "сущность-связь", отображающей глобальную логическую модель данных предприятия. 43

Этап 3. 5. Обсуждение глобальной логической м данных с пользователями Цель. Убедиться, что созданная глобальная логическая модель данных адекватно отображает моделируемую часть информационной структуры предприятия. 44