Методология концептуального проектирования базы данных

Лекция №10

Тема: «Методология концептуального проектирования баз данных»

Общее определение методологии
проектирования

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

Методология проектирования предусматривает разбиение всего процесса на несколько стадий, каждая из которых, в свою очередь, состоит из нескольких этапов. На каждом этапе разработчику предлагается набор технических приемов, позволяющих решать задачи, стоящие перед ним на данной стадии разработки. Кроме того, методология предлагает методы планирования, координации, управления, оценки хода разработки проекта, а также структурированный подход к анализу и моделированию всего набора требований, предъявляемых к базе данных, и позволяет выполнить эти действия стандартизированным и организованным образом.

Концептуальное, логическое и физическое
проектирование базы данных

Концептуальное проектирование базы данных. Конструирование информационной модели предприятия, не зависящей от каких-либо физических условий реализации. Концептуальное проектирование базы данных начинается с создания концептуальной модели данных предприятия, полностью независимой от любых деталей реализации. К последним относятся выбранный тип СУБД, состав программ приложения, используемый язык программирования, конкретная аппаратная платформа, вопросы производительности и любые другие физические особенности реализации.

Логическое проектирование базы данных.Конструирование информационной модели предприятия на основе существующих конкретных моделей данных, но без учета используемой СУБД и прочих физических условий реализации. Логическое проектирование базы данных заключается в преобразовании концептуальной модели данных в логическую модель данных предприятия с учетом выбранного типа СУБД (например, предполагается использование некоторой реляционной СУБД). Логическая модель данных является источником информации для этапа физического проектирования. Она предоставляет разработчику физической модели данных средства проведения всестороннего анализа различных аспектов работы с данными, что имеет исключительно важное значение для выбора действительно эффективного проектного решения.

Физическое проектирование базы данных.Описание конкретной реализации базы данных, размещаемой во внешней памяти. Физический проект описывает базовые отношения, определяет организацию файлов и состав индексов, применяемых для обеспечения эффективного доступа к данным, а также регламентирует все соответствующие ограничения целостности и мер защиты. Физическое проектирование базы данных предусматривает принятие разработчиком окончательного решения о способах реализации создаваемой базы. Поэтому физическое проектирование обязательно производится с учетом всех особенностей используемой СУБД. Между этапами физического и логического проектирования всегда имеется определенная обратная связь, поскольку решения, принятые на этапе физического проектирования с целью повышения производительности разрабатываемой системы, могут потребовать определенной корректировки логической модели данных.

Важнейшие факторы успешного проектирования
базы данных

Поддерживайте постоянную и активную связь с будущими пользователями приложения.

При проведении процедур моделирования данных придерживайтесь обоснованной методологии.

Применяйте подходы, предусматривающие создание приложений, управляемых данными.

Создавайте модель данных с учетом требований поддержки их структурной целостности и согласованности.

В процессе реализации методологии моделирования данных применяйте методы разработки концептуальной модели, нормализации и проверки целостности транзакций.

Для представления модели данных как можно шире используйте схемы.

Для описания дополнительных семантических требований к данным используйте средства языка проектирования баз данных (Database Design

Language — DBDL).

В дополнение к схемам моделей данных и конструкциям DBDL разработайте словарь описания данных.

Общий обзор этапов проектирования базы
данных

Методология концептуального проектирования базы данных

Этап 1. Создание локальной концептуальной модели данных на основе представления о предметной области каждого из типов пользователей.

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

Этап 1.1. Определение типов сущностей

Цель.Определение основных типов сущностей, которые требуются для конкретного представления.

Этап 1.2. Определение типов связей

Цель.Определение важнейших типов связей, существующих между сущностями, выделенными на предыдущем этапе.

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

Цель.Связывание атрибутов с соответствующими типами сущностей или связей.

Этап 1.4. Определение доменов атрибутов

Цель.Определение доменов для всех атрибутов, присутствующих в локальной концептуальной модели данных.

Этап 1.5. Определение атрибутов, являющихся потенциальными и первичными ключами

Цель.Определение всех потенциальных ключей для каждого типа сущности и, если таких ключей окажется несколько, выбор среди них первичного ключа.

Этап 1.6. Обоснование необходимости использования понятий расширенного моделирования (необязательный этап)

Цель.Рассмотреть необходимость использования таких расширенных понятий моделирования, как уточнение/обобщение, агрегирование и композиция.

Этап 1.7. Проверка модели на отсутствие избыточности

Цель.Проверка на отсутствие какой-либо избыточности данных в модели.

Этап 1.8. Проверка соответствия локальной концептуальной модели конкретным пользовательским транзакциям

Цель. Убедиться в том, что локальная концептуальная модель поддерживает транзакции, необходимые для рассматриваемого представления.

Этап 1.9. Обсуждение локальных концептуальных моделей данных с конечными пользователями

Цель.Обсуждение локальных концептуальных моделей данных с конечными пользователями с целью подтверждения того≫ что данная модель полностью соответствует спецификации требований пользовательского представления.