Тема 5. Средства и методы проектирования бд. Методика диаграмм взаимосвязей между объектами erd-диаграммы. Использование case-технологий при проектировании бд.

Лекции: 1 час

 

Методы и средства проектирования составляют центральную часть выполнения проекта любой БД.

Метод проектирования БД представляет собой организованную совокупность процессов создания ряда моделей, которые описывают различные аспекты разрабатываемой системы с использованием четко определенной нотации.

Средства проектирования БД обеспечивают моделирование данных и генерацию схем данных на языке SQL для наиболее распространенных СУБД. Средства проектирования БД имеются в составе таких CASE - средств, как Oracle Designer, Paradigm Plus, Power Designer. Наиболее известным средством, ориентированным только на проектирование БД, является Erwin.

CASE - средства представляет собой основную технологию, используемую для создания и эксплуатации систем ПО. Под CASE - средством понимается программное средство, поддерживающее процессы ЖЦ ПО, включая анализ требований к системе, проектирование прикладного ПО и БД, генерацию кода, тестирование, документирование, обеспечение качества, управление конфигурацией ПО и управление проектом и др. процессы.

Проектирование - поиск способа удовлетворения функциональных требований средствами имеющейся технологии с учетом заданных ограничений.

В 1976 г. Ченом была предложена технология моделирования взаимосвязей, позволяющая формализовать процесс проектирования логической структуры данных.

Методика диаграмм взаимосвязей между объектами учитывает семантику (смысл) данных по отношению к той предметной области, в которой будет использоваться проектируемая система. Эта методика лежит в основе реляционной модели.

1. Этап анализа. Результаты:

Модель сущность-отношение

Диаграммы потока данных

ЖЦ сущностей

Определение сущностей

Уникальные идентификаторы

Функциональные определения

Функциональная декомпозиция

2. Этап проектирование. Результаты:

Определение таблиц

Определение столбцов

Ограничения таблиц

Триггеры

Физическая БД

Спецификация модулей

План тестирования системы.

3. Реализация.

5.1. Базовые понятия.

Сущность (объект) некоторый элемент, относящийся к конкретной предметной области, т.е. это все то, что может быть представлено в БД. Следует отличать сущность и экземпляры сущности.

Экземпляры сущности - это конкретный экземпляр класса сущности.

Взаимосвязь - ассоциативная связь между объектами.

Атрибут- характеристика объекта.

Некоторые атрибуты сущности уникальным образом идентифицируют сущность - это первичные ключи.

Первичный ключ - столбец, который уникальным образом определяет строки.

Первичный ключ, который включает более одного столбца - называется множественным (комбинированным, составным). Остальные ключи, которые можно использовать в качестве первичных называют потенциальными (альтернативными).

Внешний ключ - столбец или подмножество столбцов, которые могут служить в качестве первичного ключа для других таблиц. Внешний ключ в одной  таблице (дочерней) является ссылкой на первичный ключ другой таблицы (родительской).

Первичный ключ не может иметь значение NULL.

Внешний ключ может иметь либо значение первичного ключа на который он ссылается, либо значение NULL .

Домен атрибута - множество допустимых значений атрибута.

ER - диаграмма представлена следующим образом: сущность (объект) представляется в виде прямоугольника с именем в верхней части. Наименования атрибутов объекта приведены внутри прямоугольника. Взаимосвязи изображаются линией между двумя сущностями, на линиях могут быть проведены стрелки или разветвления, которые представляют тип взаимосвязей между объектами. Существует 3 типа взаимосвязи:

- один - к - одному

- один - ко многим

- многие ко многим

Необходимо избегать связи многие ко многим.

Диаграмма ERD очень просто реализуется в реляционную модель. Сущность становится таблицей, атрибуты идентификаторы преобразуются в в первичные ключи, атрибуты - преобразуются в столбцы.

Внешние ключи формируются путем включения первичного ключа таблиц находящихся на стороне один связи в таблицы, которые находятся на стороне ко многим.

Преобразование диаграммы в реляционную модель можно выполнить с помощью CASE - системы (автоматизированное проектирование программного обеспечения).

Это такие программы:

- ERWin фирмы Logic Words

- Desianer/2000 фирмы Oracle.

С помощью CASE - системы можно построить диаграмму ERD, специфицировать внешние ключи, ограничения и даже сформировать стандартный SQL код.