Лекция №2 по дисциплине «Базы данных»

1. 
   Жизненный цикл базы данных.
   
2. 
   Основные этапы проектирования базы данных.
   

• 
  Стадия анализа – производится анализ предметной области и выявляются требования к ней. Происходит оценка актуальности разработки.
  
• 
  Стадия проектирования – создается логическая структура базы данных, функциональное описание программных модулей и информационных запросов. БД подготавливается к эксплуатации.
  
• 
  Стадия реализации – решаются задачи по разработке программного доступа к базе данных. Проводится тестирование.
  
• 
  Стадия эксплуатации и сопровождения.
  

• 
  какие прикладные программы используются, и какие функции они выполняют;
  
• 
  какие файлы связаны с каждым из этих приложений;
  
• 
  какие новые приложения и файлы находятся в процессе работы.
  

• 
  технологическая осуществимость – есть ли технология для реализации запланированной БД?
  
• 
  операционная осуществимость – есть ли средства и эксперты, необходимые для успешного осуществления плана создания БД?
  
• 
  экономическая целесообразность – можно ли определить выводы? Окупится ли запланированная система? Можно ли оценить издержки и выгоду?
  

• 
  Определяются цели системы путём анализа информационных потребностей. Здесь также обязательно указывается, какую именно БД следует создавать (распределённую, целостную) и какие коммуникационные средства необходимы. Выходной документ – комментарий, описывающий цели системы.
  
• 
  Определение пользовательских требований: документация в виде обобщённой информации (комментарии, отчёты, опросы, анкеты и т. д.); фиксация функций системы и определение прикладных систем, которые будут выполнять эти требования. Данные представляются в виде соответствующих документов.
  
• 
  Определение общих требований к оборудованию и программному обеспечению, связанных с поддержанием желаемого уровня быстродействия. (Выяснение количества пользователей системы, числа входных сообщений в день, количество распечаток). Данная информация используется для выбора типов компьютеров и СУБД, объёма дисков, количества принтеров. Данные этого этапа излагаются в отчёте, содержащем примерные конфигурации оборудования и программного обеспечения.
  
• 
  Разработка плана поэтапного создания системы, включающий выбор исходных приложений.
  

• 
  на основе инфологической модели данных строится схема данных для конкретной СУБД, при необходимости реализуется денормализация БД с целью ускорения обработки запросов во всех критичных по времени приложениях;
  
• 
  определяются, какие прикладные процессы необходимо реализовать в схеме данных как хранимые процедуры;
  
• 
  реализовать ограничения, предназначенные для обеспечения целостности данных и реализации правил для данных;
  
• 
  спроектировать и сгенерировать триггеры для реализации всех централизованно определённых правил для данных и правил целостности данных, которые не могут быть заданы как ограничения;
  
• 
  разработать стратегию индексирования и кластеризации; выполнить оценку размеров всех таблиц, кластеров и индексов;
  
• 
  определить уровни доступа пользователей, разработать и внедрить правила обеспечения безопасности и аудита. Создать роли и синонимы для обеспечения многопользовательского доступа с согласованными уровнями полномочий доступа.
  
• 
  разработать сетевую топологию БД и механизм бесшовного доступа к удалённым данным (реплицированная или распределённая БД).
  

• 
  Изучение предметной области и представление соответствующей документации (1-3).
  
• 
  Построение инфологической модели (4).
  
• 
  Реализация (5).
  
• 
  Оценка работы и поддержка БД (6).
  

• 
  Концептуальное проектирование – происходит сбор, анализ и редактирование требований к данным. В результате создается концептуальная модель базы данных.
  
• 
  Логическое проектирование – на основе концептуальной модели создается структура данных.
  
• 
  Физическое проектирование – определение особенностей хранения данных, методов доступа.
  

• 
  с использованием форм;
  
• 
  без использования форм.
  

• 
  поиск необходимых сведений;
  
• 
  сортировка данных;
  
• 
  отбор данных;
  
• 
  вывод на печать;
  
• 
  изменение и дополнение данных.
  

• 
  сбора данных;
  
• 
  составления частных ЛПП;
  
• 
  унификации пересекающихся эпизодов;
  
• 
  составления ГПП;
  
• 
  формирования модели предметной области (инфологическое проектирование);
  
• 
  составления схемы с учетом используемого СУБД (концептуальное проектирование);
  
• 
  физического проектирования.
  

Инфологическое моделирование

1. 
   Модель должна давать полное представление о предметной области.
   
2. 
   Должны быть перечислены все необходимые для реализации задачи сущности и их атрибуты соответственно.
   
3. 
   Имена сущностей должны быть уникальны.
   
4. 
   Имена атрибутов в пределах одной сущности должны быть уникальны.
   
5. 
   Мы должны гарантировать однозначную трактовку модели.
   
6. 
   В каждой сущности должна быть выделена идентифицирующая совокупность атрибутов.
   
7. 
   Модель должна быть гибкой, т.е. при возникновении новых задач расширяться без существенных изменений существующей модели.
   

• 
  Сущность «Ученик» содержит все личные данные учащегося.
  
• 
  Сущность «Кабинет» содержит информацию о техническом уровне, состоянии, количестве мест.
  
• 
  Сущность «Преподаватель» содержит информацию об уровне подготовки, заслугах, разряде и личных данных учителя.
  
• 
  Сущность «Оценка» содержит информацию об оценке, полученной учеником по определенному предмету, выставленную преподавателем в конкретный день.
  

Концептуальное проектирование