2.3 Логическое проектирование базы данных

Второй этап проектирования базы данных называется логическим проектированием базы данных. Его цель состоит в создании логической модели данных для исследуемой части предприятия. Концептуальная модель данных, созданная на предыдущем этапе, уточняется и преобразуется в логическую модель данных.Логическая модель данных учитывает особенности выбранной модели организации данных в целевой СУБД (например, реляционная модель).

Если концептуальная модель данных не зависит от любых физических аспектов реализации, то логическая модель данных создается на основе выбранной модели организации данных целевой СУБД. Иначе говоря, на этом этапе уже должно быть известно, какая СУБД будет использоваться в качестве целевой - реляционная, сетевая, иерархическая или объектно-ориентированная. Однако на этом этапе игнорируются все остальные характеристики выбранной СУБД, например, любые особенности физической организации ее структур хранения данных и построения индексов.

В процессе разработки логическая модель данных постоянно тестируется и проверяется на соответствие требованиям пользователей. Для проверки правильности логической модели данных используется метод нормализации. Нормализация гарантирует, что отношения, выведенные из существующей модели данных, не будут обладать избыточностью данных, способной вызвать нарушения в процессе обновления данных после их физической реализации. Помимо всего прочего, логическая модель данных должна обеспечивать поддержку всех необходимых пользователям транзакций.

Созданная логическая модель данных является источником информации для этапа физического проектирования и обеспечивает разработчика физической базы данных средствами поиска компромиссов, необходимых для достижения поставленных целей, что очень важно для эффективного проектирования. Логическая модель данных играет также важную роль на этапе эксплуатации и сопровождения уже готовой системы. При правильно организованном сопровождении поддерживаемая в актуальном состоянии модель данных позволяет точно и наглядно представить любые вносимые в базу данных изменения, а также оценить их влияние на прикладные программы и использование данных, уже имеющихся в базе. В таблице 3 представлены атрибуты и домены атрибутов.

2.4 Выбор целевой субд и среды программирования

При выборе СУБД руководствуются следующими соображениями:

• аппаратное обеспечение, на котором в дальнейшем будет работать проектируемая база данных;

• системное программное обеспечение, с которым будет в последствии работать проектируемая база данных и соответствующее ей приложения;

• методология и подходы, к программированию реализованные в той или иной СУБД;

• модель данных, которая встроена в конкретную СУБД;

• Выбор СУБД полностью определяется на II этапе построения базы данных, т. к. оно зависит от той модели данных, которая встроена в выбранную СУБД.

Oracle. Общая характеристика

Oracle занимает лидирующие позиции на рынке СУБД и, что особенно важно, лидирует на платформах Unix и Windows. В России также обозначилось лидерство Oracle, особенно в области крупномасштабных информационных систем государственных структур. Фактически в нашей стране СУБД Oracle стала стандартом для государственных информационных систем.

Другой важной характеристикой является поддержка Oracle всех возможных вариантов архитектур. Очевидна значимость этих характеристик для систем масштаба корпорации, где эксплуатируется множество компьютеров различных моделей и производителей. В таких условиях фактором успеха является максимально возможная типизация предлагаемых решений, ставящая своей целью существенное снижение стоимости владения программным обеспечением. Унификация систем управления базами данных – один из наиболее значимых шагов на пути достижения этой цели.

СУБД Oracle обладает уникальными качествами переносимости а также предоставляет открытую платформу для разработки переносимых приложений клиент/сервер и Internet/Intranet-приложений. Наличие нескольких редакций сервера баз данных – корпоративной, стандартной, персональной и полная переносимость приложений между ними позволяет удовлетворить потребности муниципальной информационной системы и кардинально решить задачу унификации базового программного обеспечения.

Единственным недостатком данной СУБД является сложность администрирования, однако все затраты на ее внедрение и освоение в последствии окупятся эффективной и надежной работой. В нашей стране на протяжении уже многих лет целым рядом специалистов культивируется негативное отношение к СУБД Oracle, как к дорогой и сложной СУБД. Оба эти тезиса являются спорными. Во-первых, уровень сложности понятие относительное. При использовании СУБД Oracle на платформе NT, она потребует практически тех же усилий, что и при использовании MS SQL Server. В случае же работы на UNIX-платформе, можно с уверенностью отметить, что для профессиональных юниксоидов среда Oracle является простой, понятной и доступной. Что касается дороговизны, то и тут наметились положительные сдвиги. Кроме того, что компания Oracle предлагает ряд различных масштабируемых решений в зависимости от числа обслуживаемых клиентов. Среди основных свойств СУБД Oracle следует отметить такие, как:

1. Высочайшая надежность.

2. Возможность разбиения крупных баз данных на разделы (large-database partition), что дает возможность эффективно управлять гигантскими гигабайтными базами;

3. Наличие универсальных средств защиты информации;

4. Эффективные методы максимального повышения скорости обработки запросов;

5. Индексация по битовому отображению;

6. Свободные таблицы (в других СУБД все таблицы заполняются сразу при создании);

7. Распараллеливание операций в запросе;

8. Интегрированное средство выявления закономерностей, применяемое для отбора важной, но не обязательно очевидной бизнес-информации из больших наборов данных. Оно обеспечиваюет сбор, хранение, управление и анализ потока данных о действиях пользователей при посещении ими Web-узла

9. Связанные базы данных OLAP - это, в первую очередь, кубы OLAP, применяемые для реализации новых возможностей анализа данных; они позволяют повысить ценность данных за счет предоставления возможностей анализа OLAP через Web

10. Средство передачи журналов, позволяющее синхронизировать отдельные системы посредством автоматизированного обновления журнала транзакций, что повышает надежность системы и устойчивость к авариям

11. Параллельные операции при создании индексов и выполнении поиска на компьютерах с симметричной многопроцессорной обработкой, ускоряющие работу приложений

12. Улучшенные средства отказоустойчивости, упрощающие создание и управление отказоустойчивыми кластерами, переключение между узлами кластера при сбое и восстановление узла кластера, не оказывающее влияния на остальные узлы

13. Поддержка большого объема памяти и симметричной многопроцессорной обработки,позволяющая управлять приложениями с высокими нагрузками, связанными с большим объемом транзакций

14. Инструментальные средства, включающие графические средства разработки схем, генерации запросов и кода

Фирма Oracle придерживается принципа, что всеми важными функциями необходимо управлять из единого центра, поэтому предлагаемый модуль interMedia предоставляет в распоряжение пользователей самые передовые возможности для работы с мультимедийными объектами:

1. Очень развитые средства для обработки аудио клипов;

2. Неподвижных изображений;

3. Видеофрагментов;

4. Географических данных (с целым набором функций связанных с определением местонахождения входящих в состав модуля Locator ).

Также необходимо отметить, что разработанная фирмой Oracle система оптимизации одновременного доступа (multiversioning concurrency) является одной из важнейших характеристик архитектуры Oracle (подобная функция есть лишь в СУБД InterBase компании InterBase компании Inprise). Данная функция позволяет исключить ситуацию, когда одному пользователю приходится ждать, пока другой завершит изменения в содержимое баз данных (т.е. в Oracle отсутствуют блокировки на чтение). Эта функция позволяет СУБД Oracle выполнять за секунду больше транзакций в расчете на одного пользователя, чем любая другая база данных. По уровню производительности при работе в WEB среде под LINUX Oracle занимает ведущие места и при этом значительно превосходит все другие СУБД по надежности и безопасности.

Microsoft SQL Server. Общая характеристика

В комплект средств административного управления данной СУБД входит целый набор специальных мастеров и средств автоматической настройки параметров конфигурации. Также данная БД оснащена замечательными средствами тиражирования, позволяющими синхронизировать данные ПК с информацией БД и наоборот. Входящий в комплект поставки сервер OLAP дает возможность сохранять и анализировать все имеющиеся у пользователя данные. В принципе данная СУБД представляет собой современную полнофункциональную база данных, которая идеально подходит для малых и средних организаций. Необходимо заметить, что SQL Server уступает другим рассматриваемым СУБД по двум важным показателям: программируемость и средства работы. При разработке клиентских БД приложений на основе языков Java, HTML часто возникает проблема недостаточности программных средств SQL Server и пользоваться этой СУБД будет труднее, чем системами DB2, Informix, Oracle или Sybase. Общемировой тенденцией в XXI веке стал практически повсеместный переход на платформу LINUX, а SQL Server функционирует только в среде Windows. Поэтому использование SQL Server целесообразно, по нашему мнению, только если для доступа к содержимому БД используется исключительно стандарт ODBC, в противном случае лучше использовать другие СУБД.

.Важнейшие характеристики данной СУБД - это:

1. простота администрирования,

2. возможность подключения к Web,

3. быстродействие и функциональные возможности механизма сервера СУБД,

4. наличие средств удаленного доступа.

СУБД MS Access. Общая характеристика.

Microsoft Access в настоящее время является одной из самых популярных среди настольных (персональных) программных систем управления базами данных Среди причин такой популярности следует отметить:

1. высокую степень универсальности и продуманности интерфейса, который рассчитан на работу с пользователями самой различной квалификации. В частности, реализована система управления объектами базы данных, позволяющая гибко и оперативно переходить из режима конструирования в режим их непосредственной эксплуатации;

2. глубоко развитые возможности интеграции с другими программными продуктами, входящими в состав Microsoft Office, а также с любыми программными продуктами, поддерживающими технологию OLE;

3. богатый набор визуальных средств разработки.

Очевидно, что отправной точкой в процессе работы с любой СУБД является создание файла (или группы файлов) базы данных.

Интерфейс работы с объектами базы данных унифицирован. По каждому из них предусмотрены стандартные режимы работы:

• Создать - предназначен для создания структуры объектов;

• Конструктор - предназначен для изменения структуры объектов;

• Открыть (Просмотр, Запуск) - предназначен для работы с объектами базы данных.

Важным средством, облегчающим работу с Access для начинающих пользователей, являются мастера - специальные программные надстройки, предназначенные для создания объектов базы данных в режиме последовательного диалога. Для опытных и продвинутых пользователей существуют возможности более гибкого управления ресурсами и возможностями объектов СУБД в режиме конструктора.

Специфической особенностью СУБД Access является то, что вся информация, относящаяся к одной базе данных, хранится в едином файле. Такой файл имеет расширение *.mdb. Данное решение, как правило, удобно для непрофессиональных пользователей, поскольку обеспечивает простоту при переносе данных с одного рабочего места на другое. Внутренняя организация данных в рамках mdl формата менялась от версии к версии, но фирма Microsoft поддерживала их ее вместимость снизу вверх, то есть базы данных из файлов в формате ранних вер сии Access могут быть конвертированы в формат, используемый в версиях боле поздних.

Проанализировав самые популярные СУБД, остановимся на Microsoft Office Access, т. к. она проста в работе и не имеет высоких системных требований, устанавливается на ПК в составе пакета Microsoft Office.

В качестве среды программирования для разработки приложения была выбрана среда Delphi версии EX3. Преимущества Delphi по сравнению с аналогичными программными продуктами.

• быстрота разработки приложения;

• высокая производительность разработанного приложения;

• низкие требования разработанного приложения к ресурсам компьютера;

• наращиваемость за счет встраивания новых компонент и инструментов в среду Delphi;

• возможность разработки новых компонент и инструментов собственными средствами Delphi (существующие компоненты и инструменты доступны в исходных кодах);

• удачная проработка иерархии объектов.

Система программирования Delphi рассчитана на программирование различных приложений и предоставляет большое количество компонентов для этого.