5. Основные этапы проектирования базы данных.

Проектирование данных (базы данных) представляет собой процесс последовательного отображения исследуемых явлений реального мира в виде данных в памяти ЭВМ.

Проектирование (моделирование) базы данных представляет собой многоэтапный процесс.

Основными этапами этого процесса являются:

Первая стадия концептуального проектирования БД:

1. Предметная область – восприятие, абстрагирование, изучение и описание предметной области.

2. Информационные потребности пользователя – восприятие, изучение и абстрагирование информационных потребностей пользователя.

3. Проектирование обобщенного концептуального представления – проектирование моделей работы пользователя, включающих технологию работы с БД.

Вторая стадия концептуального проектирования БД:

4. Выбор СУБД – с учетом построенной концептуальной модели и моделей работы пользователей.

5. Проектирование концептуального представления специфицированного к модели данных СУБД (логическая модель) – требования СУБД и определенные конкретным пакетом СУБД процедуры.

6. Проектирование представления данных в памяти ЭВМ (структур хранения)

7. Оценка эксплуатационных характеристик прикладных программ на основе построенных моделей (при неудовлетворительных оценках возвращаемся к этапу 3).

8. Проектирование и разработка программ реализации.

Обобщение представлений всех пользователей о данных называется концептуальной моделью (схемой) БД.

Концептуальная модель представляет информационное описание предметной области с учетом логических взаимосвязей, поэтому её еще называют инфологической (информационно-логической) моделью.

Следующий этап разработки базы данных предполагает выбор представления концептуальной модели с помощью модели данных конкретной СУБД.

Логическая модель – это концептуальная схема, специфицированная в языке конкретной СУБД. Логическая модель представляет данные и элементы данных вне зависимости от их содержания и среды хранения.

Соответствующее «видение» данных прикладными программами (пользователями) представляет собой внешние представления.

Существует 3 уровня описания данных:

- внешнее представление – представление специалиста предметной области (пользователя);

- внешнее представление и логическая модель – представление прикладного программиста, разрабатывающего конкретное приложение для пользователя;

- логическая модель и внутреннее представление – представление системного программиста, администрирующего базу данных

5. Инфологическое проектирование базы данных.

Инфологическая модель применяется на втором этапе проектирования БД (алгоритмическом), то есть после словесного описания предметной области, то есть после этапа постановки задачи.

Зачем нужна инфологическая модель и какую пользу она дает проектировщикам? Еще раз хотим напомнить, что процесс проектирования длительный, он требует обсуждений с заказчиком, со специалистами в предметной области. Наконец, при разработке серьезных корпоративных информационных систем проект базы данных является тем фундаментом, на котором строится вся система в целом, и вопрос о возможном кредитовании проекта часто решается экспертами банка на основании именно грамотно сделанного инфологического проекта БД. Следовательно, инфологическая модель должна включать такое формализованное описание предметной области, которое будет «читабельно» не только для специалистов по базам данных, но и сторонних людей. И это описание должно быть настолько емким, чтобы можно было оценить глубину и корректность проработки проекта БД, и конечно, как говорилось раньше, оно не должно быть привязано к конкретной СУБД. Выбор СУБД — это отдельная задача, для корректного ее решения необходимо иметь проект, который не привязан ни к какой конкретной СУБД.

Инфологическое проектирование прежде всего связано с попыткой представления семантики, то есть смыслового содержания, предметной области в модели БД. Реляционная модель данных в силу своей простоты и лаконичности не позволяет отобразить семантику, то есть смысл предметной области оставется за рамками реляционной модели. Ранние теоретико-графовые модели в большей степени, чем реляционная модель, отображали семантику предметной области. Они в явном виде определяли иерархические связи между объектами предметной области.

Проблема представления семантики давно интересовала разработчиков, и в семидесятых годах было предложено несколько моделей данных, названных семантическими моделями.