2.3 Проектирование баз данных

Для проектирования базы данных был использован ERwin 4.0 от Computer Associates Int.

ERwin - это средство конструирования баз данных, которое является мощным, но в то же время простым в использовании. Именно благодаря этому он завоевал широкое признание и популярность. Оно обеспечивает высочайшую продуктивность труда при разработке и сопровождении приложений с использованием баз данных. На протяжении всего процесса - от логического моделирования требований к информации и бизнес-правил, которые определяют базу данных, до оптимизации физической модели в соответствии с заданными характеристиками - ERwin позволяет наглядно отобразить структуру и основные элементы БД.

ERwin - не только лучший инструмент для проектирования баз данных, но и средство для их быстрого создания. ERwin оптимизирует модель в соответствии с физическими характеристиками целевой базы данных. В отличие от других инструментальных средств, ERwin автоматически поддерживает согласованность логической и физической схем и осуществляет преобразование логических конструкций, таких как отношения многие-ко-многим, в их реализацию на физическом уровне. Облегчает проектирование баз данных. Для этого достаточно создать графическую E-R модель (объект-отношение), удовлетворяющую всем требованиям к данным и ввести бизнес-правила для создания логической модели, которая отображает все элементы, атрибуты, отношения и группировки.

ERwin имеет два уровня представления модели - логический и физический. Развитые средства моделирования помогают лучше спроектировать базу данных. Предусмотрены возможности манипулирования атрибутами путем их буксировки, внесения изменений и нормализации "на лету". Средства редактирования непосредственно на диаграммах позволяют вносить в модель изменения, не открывая специальных диалоговых окон. Навигация по отношениям обеспечивает быстрое перемещение в больших моделях для перехода к родительским или дочерним объектам. /30/

Рассмотрим логическую модель построения базы данных в ERwin.

Логический уровень - это абстрактный взгляд на данные, на этом уровне данные представляются так же, как выглядят в реальном мире например «Фамилия», «Оклад» или «Фамилия сотрудника». Объекты модели, представляемые на логическом уровне, называются сущностями и атрибутами. Логический уровень модели данных является универсальным и никак не связан с конкретной реализацией СУБД.

Различают три подуровня логического уровня модели данных, отличающиеся по глубине представления информации о данных:

- диаграмма сущность - связь (Entity Relationships Diagram (ERD));

- модель данных, основанная на ключах (Key Based model (KB));

- полная атрибутивная модель (Fully Attributed model (FA)).

Диаграмма сущность - связь включает сущности и взаимосвязи, отражающие основные бизнес - правила предметной области. Такая диаграмма не слишком детализирована, в неё включаются основные сущности и связи между ними, которые удовлетворяют основным требованиям, предъявляемым к ИС. Диаграмма сущность - связь может включать связи «многие ко многим» и не включать описание ключей. Как правило, ERD используется для презентаций и обсуждения структуры данных с экспертами предметной области.

Модель данных, основанная на ключах, - более подробное представление данных. Она включает описание всех сущностей и первичных ключей и предназначена для представления структуры данных и ключей, которые соответствуют предметной области.

Полная атрибутивная модель - наиболее детальное представление структуры данных: представляет данные в третьей нормальной форме и включает все сущности, атрибуты и связи. /27/

Логическая модель данных представлена в приложении Б.

Различают три подуровня логического уровня модели данных, отличающиеся по глубине представления информации о данных:

- диаграмма сущность - связь (Entity Relationships Diagram (ERD));

- модель данных, основанная на ключах (Key Based model (KB));

- полная атрибутивная модель (Fully Attributed model (FA)).

Диаграмма сущность - связь включает сущности и взаимосвязи, отражающие основные бизнес - правила предметной области. Такая диаграмма не слишком детализирована, в неё включаются основные сущности и связи между ними, которые удовлетворяют основным требованиям. Диаграмма сущность - связь может включать связи «многие ко многим» и не включать описание ключей. Как правило, ERD используется для презентаций и обсуждения структуры данных с экспертами предметной области.

Модель данных, основанная на ключах, - более подробное представление данных. Она включает описание всех сущностей и первичных ключей и предназначена для представления структуры данных и ключей, которые соответствуют предметной области.

Физическая модель данных напротив зависит от конкретной СУБД фактически являясь отображением системного каталога. В физическом уровне модели содержится информация обо всех объектах базы данных. Поскольку стандартов на объекты базы данных не существует (например, нет стандарта на типы данных), физический уровень модели зависит от конкретной реализации СУБД. Следовательно, одному и тому же логическому уровню модели могут соответствовать несколько разных физических уровней различных моделей. Если на логическом уровне модели не имеет большего значения, какой конкретно тип данных у атрибута (хотя и поддерживаются абстрактные типы данных), то на физическом уровне модели важно описать всю информацию о конкретных физических объектах - таблицах, колонках, индексах, процедурах и т.д. Разделение модели данных на логический и физический уровни позволяет решить несколько важных задач.

Физическая модель данных представлена в приложении В.