Логическое моделирование данных.

Базы данных

Информация – это любые сведения о каком-либо событии, процессе, являющиеся объектом некоторых операций, таких как восприятие, передача, обработка, хранение и использование этих сведений.

Данные – это информация фиксированная в определенном формате, пригодная для обработки, хранения и передачи.

База данных – это совокупность данных, предназначенная для машинной обработки.

Преимущество БД:

- скорость доступа к данным,

- полная доступность данных,

- обеспечение безопасности данных (обеспечение санкционированного доступа),

- обеспечение целостности (правильности) данных.

Система управления базами данных (СУБД) – это некоторый комплекс программ, реализующий централизованное управление БД и обеспечение доступа к данным.

 

По способу организации данных СУБД делят на иерархические, сетевые и реляционные.

 

 

 

Иерархическая модель позволяет строить базы данных с иерархической древовидной структурой.

Сетевая модель реализуется из набора записей, содержащих информацию и набора связей между ними.

 

Проект 1

Проект N

Проект 2

 

В реляционных базах данных вся информация представляется в виде прямоугольных таблиц. Каждая таблица состоит из строк и столбцов и имеет имя, уникальное внутри базы данных

 

Название таблицы Атрибуты

Сотрудники

Номер пропуска	Ф И О	Должность	Телефон
2345	Уваров Михаил Антонович	начальник	22-53-21
2346	Сидоров Петр Алексеевич	Гл.инженер	22-54-33
	Петренко Лидия Ивановна	инженер	22-54-32
2312	Николаев Иван Данилович	техник	22-54-32

Первичный ключ

 

Первичный ключ – это некоторый атрибут таблицы, для которого не существует двух картежей (строк) содержащих одинаковые значения в этом столбце (комбинации столбцов).

Любая автоматизированная информационная система (АИС)оперирует той или иной частью реального мира и реализуются в среде СУБД. Невозможно себе представить себе деятельность современного предприятия без использования АИС.

Жизненный цикл любой информационной системы сводится к следующим этапам:

· Проверка осуществимости включает в себя техническую осуществимость проекта, операционную и экономическую осуществимость проекта.

· Определение требований. На данном этапе требуется выявить потенциальных пользователей создаваемого приложения и максимально точно описать предъявляемые ими требования.

· Проектирование. На данном этапе требуется выполнить анализ задачи и создать проект, удовлетворяющий требованиям пользователей.

· Реализация. На данном этапе база данных заполняется данными, разрабатывается удобный пользовательский интерфейс, выполняется разработка программных модулей, их отладка и тестирование, а затем выполняется документирование разработанной системы, убедившись, что она удовлетворяет требованиям пользователей.

· Сопровождение и эксплуатация. На данном этапе требуется записать программу на магнитный носитель и распространить ее среди пользователей, произвести ее настройку, обучить персонал работе.

 

 

 

 

 

Проектирование БД

Цель проектирования:

1. Обеспечить хранение всех данных определенных при анализе предметной области.

2. Исключить избыточность данных. При хранении данных может возникнуть дублирование данных, а может возникнуть еще и избыточное дублирование данных, от которого надо избавляться.

Например:

Сотрудники

Табельный номер	Ф И О	Начальник	Телефон начальника
	Иванов И.И.	Волков А.А.	22-33-40
	Петров С.В.	Зайцев В.Д.	22-40-87
	Смирнов Н.Ю.	Волков А.А.	22-33-40

 

В таблице присутствует избыточное дублирование «Начальник-телефон начальника». При проектировании БД для удаления избыточного дублирования необходимо выполнить декомпозицию или разбиение таблиц.

Сотрудники

Табельный номер	Ф И О	Начальник
	Иванов И.И.	Волков А.А.
	Петров С.В.	Зайцев В.Д.
	Смирнов Н.Ю.	Волков А.А.

 

Начальники

Начальник	Телефон начальника
Волков А.А.	22-33-40
Зайцев В.Д.	22-40-87
Киреев Ф.К.	22-45-11

 

 

Этапы проектирование базы данных:

- анализ предметной области,

- концептуальное проектирование,

- логическое проектирование,

- физическое проектирование.

Анализ предметной области – это анализ части реального мира, который относится к решаемой задачей.

Цель концептуального моделирования данных – это первичное описание предметной области, информация о которой хранится в проектируемой базе данных. Одна из наиболее распространенных концептуальных моделей данных – модель «Сущность – связь» (или ER-модель). Основными понятиями ER-модели являются сущность, атрибут, связь.

Сущность – это класс однотипных объектов, информация о которых должна сохраняться и быть доступна. Сущность должна иметь имя. Примерами сущностей могут быть такие классы объектов как «Поставщик», «Сотрудник», «Товар» и др.

В ER-диаграмме сущность изображается в виде прямоугольника, содержащего имя сущности.

	Сотрудник

 

 

Экземпляр сущности – это конкретный представитель данной сущности. Например, представителем сущности «Сотрудник» может быть информация о сотруднике Иванове.

Атрибут сущности – это именованная независимая характеристика, являющаяся некоторым свойством сущности. Примерами атрибутов сущности «Сотрудник» могут быть такие атрибуты, как «Табельный номер», «Фамилия», «Имя», «Отчество», «Должность», «Зарплата» и т.п. Атрибут изображается в виде эллипса.

 

 

Связь – это ассоциация поясняющая отношения между сущностями.

Каждая связь может иметь один из следующих типов связи по значности:

- Связь один к одному означает, что одному экземпляру первой сущности соответствует один экземпляр второй сущности.

 

- Связь один ко многим означает, что одному экземпляру первой сущности соответствует несколько экземпляров второй сущности, но не наоборот.

 

 

(В каждой группе много студентов, но каждый студент может числиться только в одной группе)

 

- Связь многие ко многим означает, что нескольким экземплярам первой сущности соответствует несколько экземпляров второй сущности и наоборот.

 

 

(Каждый покупатель может покупать много товаров и каждый товар покупают многие покупатели)

Каждая связь может иметь один из следующих типов связи по ассоциативности: обязательная, необязательная и возможная.

При разработке ER-моделей необходимо получить:

1. Список сущностей предметной области.

2. Список атрибутов каждой сущности.

3. Описание взаимосвязей между сущностями.

 

Логическое моделирование данных.

При логическом моделировании происходит окончательное определение структуры данных, определяются ограничения накладываемые на эти данные, целью которых является обеспечить целостность данных. Наиболее распространенной моделью данных является реляционная модель. В этой модели данных каждая сущность представляется в виде таблицы.

Логическое моделирование заключается в переходе от диаграммы «сущность-связь» к взаимосвязанным таблицам. Этот переход состоит из следующих шагов:

1. Преобразование сущностей:

- каждая простая сущность становится таблицей.

- каждый атрибут становится столбцом таблицы.

- уникальный идентификатор сущности становится ключом таблицы.

2. Преобразование связи:

- сущности, связанные обязательной связью один к одному можно объединить в одну таблицу.

- связи типа один к одному возможные и связи типа один ко многим реализуются путем переноса ключевых атрибутов таблиц соответствующих сущностей стоящих со стороны один в таблице соответствующих сущностей стоящих со стороны многие.

- связи типа многие ко многим реализуются при помощи промежуточных таблиц содержащих ключевые атрибуты связываемых таблиц в качестве внешних ключей.

 

 

Целостность данных

Целостность – это обеспечение правильности данных в базе в любой момент времени.

Причины нарушений:

1. Ошибка человека при вводе данных

2. Сбой оборудования в какой-то момент времени

3. Программная ошибка

Мероприятия по достижению целостности называются ограничениями целостности данных

Виды ограничений:

1. Использование уникального первичного ключа.

2. Логическая структура должна учитывать все функциональные зависимости данных

3. Ограничение значений атрибута конкретным диапазоном

4. Если для некоторого атрибута существует ограниченный набор значений, то ввод этих значений рекомендуется брать из справочника

5. Для защиты от сбоев оборудования предусмотреть хранение резервных копий, создание которых должно осуществляться с определенной периодичностью.

 

Студенты

Номер зачетки	ФИО	Дата рождения	Пол	Группа
	Иванов И.И.	01.01.1986	мужской	А-31
	Петрова П.П.	01.03.1985	женский	А-31
	Смирнов В.И.	03.10.1983	мужской	А-23

 

Группы

Название	курс	Факультет
А-31		АЭС
А-23		АЭС
С-41		ГФ
С-31		ГФ

 

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: