Концептуальная модель данных

Предметная область – часть реального мира отражённая в базе данных. Объединяя частные представления о содержимом базы данных, полученные в результате опроса пользователей, и свои представления о данных, которые могут потребоваться в будущих приложениях, АБД сначала создает обобщенное неформальное описание создаваемой базы данных. Концептуальной моделью данных называется описание, выполненное с использованием естественного языка, математических формул, таблиц,графиков и других средств, понятных всем людям, работающих над проектированием базы данных.[3]

Целью концептуального моделирования является обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому концептуальную модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком. Основными конструктивными элементами концептуальных моделей являются сущности (объекты), их атрибуты и связи между ними. В первой главе были приведены понятия данных элементов концептуальной модели.

При определении концептуальной модели необходимо принимать во внимание следующее:

база данных должна удовлетворять актуальным информационным потребностям организации. Получаемая информация должна по структуре и содержанию соответствовать решаемым задачам;

база данных должна обеспечивать получение требуемых данных за приемлемое время, то есть отвечать заданным требованиям производительности;

база данных должна удовлетворять выявленным и вновь возникающим требованиям всех пользователей;

база данных должна легко расширяться при реорганизации и расширении предметной области;

база данных должна легко изменяться при изменении программной и аппаратной среды.

2.6.2.2 Инфологическая модель данных "сущность-связь"

Цель моделирования данных состоит в обеспечении разработчика ИС концептуальной схемой базы данных в форме одной модели или нескольких локальных моделей, которые относительно легко могут быть отображены в любую систему баз данных.

Наиболее распространенным средством моделирования данных являются диаграммы "сущность-связь" (ERD). С их помощью определяются важные для предметной области объекты (сущности), их свойства (атрибуты) и отношения друг с другом (связи). ER-модели получили широкое распространение в системах CASE, поддерживающих автоматизированное проектирование реляционных баз данных.

Логическое проектирование базы данных

Цель второй фазы проектирования базы данных состоит в создании логической модели данных для исследуемой части предприятия. Процесс проектирования БД должен опираться на определенную модель данных (реляционная, сетевая, иерархическая), которая определяется типом предполагаемой для реализации информационной системы СУБД. После чего сама концептуальная модель данных уточняется и преобразуется в логическую модель данных. Дальнейшее проектирование базы данных в дипломной работе будет опираться на реляционную модель данных, поэтому на этапе логического проектирования рассмотрим более подробно проектирование реляционной базы данных.

Созданная логическая модель базы данных должна пройти проверку с использованием процедуры последовательной нормализации, а также должна пройти контроль на возможность выполнения всех необходимых пользователю транзакций. Таким образом, данная фаза логического проектирования предполагает следующие действия:

преобразование концептуальной модели данных в логическую модель, в результате которого будет определена схема реляционной модели данных:

исключение связи типа "многие ко многим";

исключение сложных связей;

исключение рекурсивных связей (рекурсивная связь – это особый вид связи, в которой одни и те же экземпляры объекта участвуют несколько раз в разных ролях, поэтому с точки зрения их реализации относятся к нежелательным структурам);

исключение связей с атрибутами;

исключение множественных атрибутов;

исключение избыточных связей;

проверка модели с помощью концепций нормализации – целью применения этой процедуры является получение гарантий того, что каждое из отношений, полученных на основе концептуальной модели, находится, по крайней мере, в третьей нормальной форме;

проверка модели в отношении транзакций пользователей – созданная реляционная модель предметной области должна быть проанализирована в плане возможности выполнения всех транзакций, предусмотренных представлениями пользователя;

· проверка поддержки целостности данных:

возможность для атрибутов иметь пустые значения;

ограничения для доменов атрибутов;

категориальная целостность;

ссылочная целостность.

Построенная логическая модель данных в дальнейшем будет востребована на этапе физического проектирования, а также на этапе эксплуатации и сопровождения уже готовой системы, позволяя наглядно представить любые вносимые в базу данных изменения.[3]

Концептуальное и логическое проектирование – это итеративные процессы, которые включают в себя ряд уточнений, продолжающиеся до тех пор, пока не будет получен наиболее соответствующий структуре предприятия продукт.