Опис основних етапів проектування баз даних

Проектування бази даних - процес розробки структури бази даних відповідно до вимог користувачів.

Як і в будь-якій іншій системі, життєвий цикл баз даних складається з двох основних фаз: проектування та реалізація.

Фаза проектування:
- Розробка стратегії;
- Системний аналіз;
- Концептуальне моделювання;
- Логічне і фізичне проектування.

Фаза реалізації:
- Реалізація;
- Документування;
- Дослідне впровадження;
- Промислова експлуатація.

 

Опис методології проектування

Методологія проектування баз даних - сукупність принципів, методів, інструментів і засобів, що застосовуються для послідовної розробки проекту структури бази даних.
Вимоги до методології проектування баз даних:
- Методологія повинна призводити до створення прийнятної структури баз даних в розумні строки і при розумних витратах. Прийнятною вважається така база даних, яка відповідає вимогам користувачів (ефективність, адаптивність, незалежність, захищеність, цілісність і т. д.), задовольняє системним обмеженням (вимоги до апаратного забезпечення).
- Вона повинна бути досить загальної та гнучкою, доступною розробникам з різним досвідом проектування, що використовують різні моделі даних та програмне забезпечення СУБД.

 

Компоненти методології проектування БД: процес проектування, що складається з послідовності фаз і етапів, на кожному з яких необхідно приймати альтернативні рішення.
Методики виконання необхідних в процесі проектування розрахунків і критерії оцінки альтернативних рішень на кожному етапі. Інформаційні вимоги в якості вихідних даних для процесу проектування, як в цілому, так і на кожному етапі. Засоби опису вихідних даних і представлення результатів кожного етапу проектування.

Короткий опис мови моделювання, що використовується

В наш час у реальному проектуванні структури бази даних широко застосовується семантичне моделювання. Семантичне моделювання являє собою моделюванням структури даних, що спирається на зміст цих даних. Як інструмент семантичного моделювання використовуються різні варіанти діаграм «сутність-зв'язок» (ERD – Entity-Relationship Diagram). Всі варіанти діаграм «сутність-зв'язок» використовують графічне зображення сутностей предметної області, їх властивостей (атрибутів), і взаємозв'язків між сутностями.

Основні поняття ERD

Сутність - це клас однотипних об'єктів, інформація про які повинна бути врахована в моделі. Кожна сутність повинна мати найменування, виражене іменником в однині. Кожна сутність у моделі зображується у вигляді прямокутника з найменуванням.
Екземпляр сутності - це конкретний представник даної сутності. Екземпляри сутностей повинні бути помітні, тобто сутності повинні мати деякі властивості, унікальні для кожного примірника цієї сутності.
Атрибут сутності – це іменована характеристика, що є деякою властивістю сутності.
Найменування атрибута має бути виражене іменником в однині. Атрибути зображуються в межах прямокутника, що визначає сутність.
Ключ сутності – це не надмірний набір атрибутів, значення яких в сукупності є унікальними для кожного екземпляра сутності. Ненадмірність полягає в тому, що видалення будь-якого атрибута з ключа порушує його унікальність.
Сутність може мати кілька різних ключів. Ключові атрибути зображуються на діаграмі символом «#»
Зв'язок – це деяка асоціація між двома сутностями. Одна сутність може бути пов'язана з іншою сутністю або сама з собою. Зв'язки дозволяють по одній сутності знаходити інші сутності, пов'язані з нею. Кожна зв'язок має два кінці і одне або два найменування. Найменування зазвичай виражається в невизначеній формі дієслова: "мати", "належати" і т.п. Кожне з найменувань відноситься до свого кінця зв'язку. Іноді найменування не пишуться через їх очевидності.

 

Кожен зв’язок може мати один з типів зв’язку: один-до-одного (), один-до-багатьох () и багато-до-багатьох ().

 

Один-до-одного	Один екземпляр першої сутності (лівої) пов'язаний з одним екземпляром другої сутності (правої). Зв'язок один-до-одного частіше за все свідчить про те, що насправді ми маємо всього одну сутність, помилково розділену на дві
Один-до-багатьох	Один екземпляр першої сутності (лівої) пов'язаний з декількома екземплярами другої сутності (правої). Це найбільш часто використовуваний тип зв'язку. Ліва сутність (з боку "один") називається батьківського, права (з боку "багато") - дочірньою
Багато-до-багатьох	Зв'язок типу означає, що кожен екземпляр першої сутності може бути пов'язаний з декількома екземплярами другої, і кожен екземпляр другої сутності може бути пов'язаний з декількома екземплярами першої. Тип зв'язку багато-до-багатьох є тимчасовим типом зв'язку, допустимим на ранніх етапах розробки моделі. Надалі цей тип зв'язку повинен бути замінений двома зв'язками типу один-до-багатьох шляхом створення проміжної сутності

 

Кожен зв’язок може мати одну з двох модальностей зв’язку: «може» () і «повинен» ().

 

Може	Екземпляр однієї сутності може бути пов'язаний з одним або кількома екземплярами іншої сутності, а може бути і не пов'язаний ні з одним екземпляром
Повинен	Екземпляр однієї сутності зобов'язаний бути пов'язаний не менш ніж з одним екземпляром іншої сутності

 

Описаний графічний синтаксис дозволяє однозначно читати діаграми, користуючись наступною схемою побудови фраз: <Кожен екземпляр СУТНОСТІ 1> <МОДАЛЬНІСТЬ ЗВ'ЯЗКУ> <НАЙМЕНУВАННЯ ЗВ'ЯЗКУ> <ТИП ЗВ'ЯЗКУ> <екземпляр СУТНОСТІ 2>.

3. Стратегія автоматизації