4. Проектирование базы данных

При выполнении курсовой работы проектирование БД должно быть проведено двумя методами, изложенными далее.

1. Проектирование бд декомпозиционным методом

При декомпозиционном методе порядок проектирования следующий:

1. Строится универсальное отношение для БД.

Универсальное отношение, то есть отношение, в котором каждый элемент кортежа имеет атомарное значение. Атомарным называется неделимое значение, а не множество значений.

2. Определяются все функциональные зависимости (ФЗ), существующие между атрибутами универсального отношения.

Функциональная зависимость определяется следующим образом: если даны два атрибута А и В, то говорят, что В функционально зависит от А, если для каждого значения А существует только одно, связанное с ним значение В (в любой момент времени). А и В могут быть составными, т.е. они могут представлять собой группы, состоящие из двух и более атрибутов.

В конкретной ситуации ФЗ определяется путем детализации свойств всех атрибутов в отношении и вывода заключения о том, как атрибуты соотносятся между собой. ФЗ не могут быть доказаны путем простого просмотра отдельного экземпляра отношения и нахождения двух атрибутов, имеющих те же значения более чем в одном кортеже. Это может служить ключом к тому, в каком направлении следует вести поиск ФЗ, но не доказательством. ФЗ необходимо получить из базовых свойств самих атрибутов.

В качестве примера рассмотрим следующие атрибуты: табельный номер работника, его фамилию и имя. В данном случае атрибуты фамилия и имя однозначно определяются атрибутом табельный номер в любой момент времени, т.е. атрибуты фамилия и имя функционально зависят от атрибута табельный номер.

3. Удаляются все избыточные ФЗ из исходного набора ФЗ с целью получения минимального покрытия. Эта процедура проводится путем поочередного удаления избыточных ФЗ с последующей проверкой получаемого на каждом шаге набора ФЗ на наличие хотя бы одной избыточной ФЗ.

После удаления всех избыточных ФЗ получается набор не избыточных ФЗ, который называется минимальным покрытием.

4. Проводится декомпозиция универсального отношения с использованием ФЗ из минимального покрытия в набор отношений, находящихся в нормальной форме Бойса-Кодда (НФБК).

Отношение находится в НФБК, если каждый детерминант отношения является возможным ключом.

5. Если полученные отношения находятся в НФБК, то проектирование завершается, если нет, то отношения не находящиеся в НФБК должны быть подвергнуты декомпозиции.

6. Шаг 5 повторяется для каждого нового отношения, получаемого в результате декомпозиции. Проектирование завершается, когда все отношения будут находиться в НФБК.

7. Если может быть получено более чем одно минимальное покрытие, осуществляется сравнение результатов, полученных на основе различных минимальных покрытий, с целью определения варианта, лучше других отвечающего требованиям пользователя.

2. Проектирование с использованиемEr– метода

Использование ER– метода считается целесообразным при большом числе атрибутов (более 20). Строго говоря число атрибутов, содержащихся в БД не всегда может служить обоснованием применения того или иного метода проектирования, так как при большом количестве атрибутов можно на начальном этапе использовать обобщенные атрибуты, например, характеристика книги, характеристика читателя, характеристика предприятия и т.д. В эти обобщенные атрибуты может входить сколько угодно атрибутов. В дальнейшем при получении НФБК – отношений эти единицы должны быть раскрыты.

При использовании ER– метода порядок проектирования может быть следующим:

1. Определяются используемые сущности и связи между ними.

Сущность определяется как некоторый объект, представляющий интерес для пользователя. Этот объект должен иметь экземпляр, отличающиеся друг от друга и допускающие однозначную идентификацию. Единственный определяющий признак, который может помочь в нахождении сущности, состоит в том, что сущность – это как правило существительное. Примерами сущности могут служить машины, банковские счета, институты, школы, служащие, контракты и т.д.

Связь представляет собой соединение между двумя или более сущностями. При поиске связи в основном следует полагаться на то обстоятельство, что связь обычно выражается глаголом. Типичными примерами связей между двумя сущностями являются: служащие РАБОТАЮТ в отделах, студенты ИЗУЧАЮТ учебные дисциплины, рабочие ОБСЛУЖИВАЮТ механизмы и т.д.

2. Определяются исходные и ролевые сущности, если таковые имеются.

Одна и та же сущность может выполнять различные роли, например, сущность объект может выполнять роль здания и транспортного средства. В этом случае объект есть исходная сущность, а здание и транспортное средство являются ролями исходной сущности (ролевыми сущностями). Тогда исходная сущность характеризуется атрибутами, являющимися общими для всех ролевых сущностей (в рассматриваемом случае это могут быть Ф.И.О. владельца, адрес нахождения объекта и т.д.), а каждая ролевая сущность описываться другими атрибутами характерными для них (в рассматриваемом случае – начальная стоимость коэффициент амортизационных отчислений, срок службы и т.д.).

3. Строятся диаграммы ER– типа, включающие в себя все сущности и связи.

4. Осуществляется переход от диаграмм ER– типа к предварительным реляционным отношениям. Для каждого предварительного отношения определяется предполагаемый первичный ключ.

5. Готовится список всех представляющих интерес атрибутов (тех из них, которые не были уже перечислены в диаграмме ER– типа в качестве ключей сущностей). Каждому атрибуту определяется место в предварительных отношениях.

6. Для каждого отношения определяется межатрибутные функциональные зависимости, с помощью которых проверяется нахождение отношений в НФБК.

7. Если полученные в итоге отношения не находятся в НФБК, то проводится декомпозиция их до получения НФБК – отношения.

8. Если некоторым атрибутам не находится логически обоснованных мест в предварительных отношениях, то необходимо пересмотреть ER– диаграммы на предмет устранения возникших затруднений.