Лекция 9 Тема. Основы теории проектирования баз данных План

1. Некоторые определения.

2. Основные этапы построения базы данных.

3. Последовательность создания информационной модели.

4. Типы взаимосвязей данных в модели

5. Типы моделей данных

6. Нормализация (декомпозиция) реляционной модели

7. Обзор возможностей и особенностей различных СУБД.

8. Архитектура MS Access.

Литература: Э.Озкарахан Машины баз даных и управление базами данных.

Р. Ахаян, А. Горев, С. Макашарипов Эффективная работа с СУБД.

В самом широком смысле термин база данных обозначает совокупность данных, предназначенных для совместного использования. Следует, однако, различать термины документальная база данных (совокупность произвольных текстовых документов) и фактографическая база данных (множество сведений, хранящихся в информационной системе и удовлетворяющих фиксированной совокупности форматов).

Для того, чтобы данные стали полезными, необходимо средство управления данными. В автоматизированных информационных системах таким средством является программное обеспечение называемое системой управления базами данных (СУБД).

Некоторые определения

Чтобы понять процесс построения информационной системы, необходимо знать ряд терминов, которые применяются при описании представления данных.

Предметная область - часть реальной системы, представляющая интерес для данного исследования. При проектировании автоматизированных информационных систем предметная область отражается моделями нескольких уровней. Число уровней зависит от сложности системы, но в любом случае она включает логический и физический уровни.

Информация, необходимая для описания предметной области зависит от реальной модели и может включать сведения о персонале, заработной плате, товарах и т.д., т.е. сведения о людях, местах, предметах, событиях и понятиях.

При обработке информации человек начинает с формирования понятий об интересующих его фактах, явлениях, предметах и событиях.

Для обозначения прообраза понятия любой природы используется понятие объект (сущность), информация об объекте сохраняется в информационной системе. (Замечание. В некоторых источниках используется термин тип объекта.) Объект может быть реальным (например, человек, какой-либо предмет) или абстактным (например, событие, счет покупателя).

Объект (сущность) в свою очередь, характеризуется определенным набором свойств, которые также запоминаются в информационной системе. При обработке данных часто приходится иметь дело с совокупностью однородных объектов и записывать информацию об одних и тех же свойствах каждого из них. Совокупность объектов, обладающих одинаковым набором свойств, называется классом объектов. Таким образом, для объектов одного класса набор ссвойств будет одинаков, хотя значения этих свойств для каждого объекта класса будут разными. Например класс объектов служащий будет иметь одинаковый набор свойств: фамилия, имя, отчество, зарплата, возраст и т.д., а каждый объект этого класса будет иметь различные значения этих характеристик.

Объекты и их свойства являются понятиями реального мира, в мире информации, т.е. абстрактном представлении понятий, используются вместо термина “свойство” используется термин такие термины атрибут. Таким образом, атрибут - это информационное отображение свойств объекта. Каждый атрибут в модели должен иметь уникальное имя - идентификатор.

Объект при реализации информационной модели на каком-либо носителе информации представляется типом записи. Атрибут часто называют элементом данных, полем данных или просто полем. Принимаемые элементами данных значения называются данными. Единичный набор значений, принимаемых взаимосвязанными элементами данных, называется экземпляром объекта или записью.

Взаимосвязь между указанными понятиями в различных областях представления данных можна изобразить такой схемой

Таблица - это некоторая регулярная структура, состоящая из конечного набора однотипных записей. В некоторых источниках таблица называется отношением. Каждая запись одной таблицы состоит из конечного и одинакового числа полей, причем конкретное поле каждой записи одной таблицы может содержать данные только одного типа. Тип данных характеризует вид хранящихся данных.

Информацию о некоторой предметной области можно представить с помощью нескольких объектов, каждый из которых описывается несколькими атрибутами. Объекты связываются между собой определенным образом. Соответствующая модель объектов с составляющими их атрибутами и взаимосвязями называется концептуальной моделью. Таким образом концептуальная модель дает общее представление о потоке данных в предметной области.

Некоторые элементы данных обладают важным для построения информационной модели свойством: если известно значение, которое принимает такой элемент данных записи, то можно идентифицировать (однозначно определить) значения, которые принимают другие элементы данных записи. Этот элемент данных называется ключевым. Идентифицировать экземпляр объекта (запись) могут два и более элементов данных. В этом случае их называют кандидатами в ключевые элементы.

Первичный ключ - это атрибут, который единственным образом идентифицирует экземпляр объекта.

Альтернативный ключ - это атрибут, отличный от первичного ключа, который уникально идентифицирует экземпляр объекта.

Связь - это соответствие или отображение между сущностями либо атрибутами сущности. Связи между сущностями называются ассоциациями.

Если между некоторыми сущностями существует связь, то факты из одной сущности ссылаются или некоторым образом связаны с фактами из другой сущности. Поддержание непротеворечивости функциональных зависимостей между сущностями называется ссылочной целостностью.

Нормализация отношений - это процесс построения оптимальной структуры таблиц и связей в реляционной БД.