трбд лекции. Лекция 1 Общие сведения

• Название: Лекция 1 Общие сведения
• Анкор: трбд лекции
• Дата: 11.12.2022
• Размер: 231.5 Kb.
• Имя файла: kurs_lekciy_trbd.doc
• Тип: Лекция; #839478
• страница: 3 из 5

2.3. Логическая модель данных

Логическая модель данных – это модель данных логического уровня не привязанная ни к какой конкретной СУБД.

Конкретные СУБД (Oracle, Firebird и т. д.) и такие специфические понятия баз данных как индексы, триггеры и т.д. будут рассмотрены в дальнейшем.

Перед созданием логической модели данных необходимо изучить такие понятия логической модели данных, как: таблицы, столбцы; первичные, потенциальные и внешние ключи; нормальные формы и правила ссылочной целостности.

Сначала ознакомимся с некоторыми основными терминами реляционных баз данных и моделирования логических структур данных (см. табл. 2).

Таблица 2. Основные термины

Термин	Определение
1	2
Таблица (Table)	Основной контейнер хранения данных в базе данных. Реляционную таблицу можно представить в виде плоскости, разделенной на строки и столбцы
Строка (row)	Соответствует одному объекту реального мира. Таким объектом может быть счет-фактура, запись в телефонной книге и т.д. Строки - это основа основ базы данных. Часто строки называют записями. Каждая строка таблицы должна содержать данные определенного типа. Таблица - всего лишь средство для организации строк
Столбец (column)	Элемент строки. Каждый столбец представляет собой определенную характеристику объекта, представленного строкой таблицы. Часто столбцы называют полями
Первичный ключ (primary key)	Столбец или набор столбцов таблицы, который однозначно идентифицирует каждую строку. Например, номера счетов в таблице счетов в каждой строке являются уникальными. Столбец, являющийся первичным ключом, обычно используется для создания индекса таблицы, предназначенного для ускорения доступа к ее строкам
Внешний ключ (foreign key)	Столбец или набор столбцов , импортированный из другой таблицы. Обычно внешний ключ является первичным ключом своей таблицы. Кроме того он может в таблице, где он используется как внешний ключ, быть и первичным ключом
Ограничение (constraint)	Механизм, обеспечивающий невозможность попадания неправильных данных в базу данных. Существует два основных типа ограничений: ограничения ссылочной целостности (referential integrity) и ограничения целостности доменов (domain integrity). Ограничения первого типа обеспечивают соблюдение целостности связей между таблицами. Ограничения второго типа не допускают попадания в базу данных значений неправильного типа, выходящих за заданные диапазоны и т.п.
Индекс (index)	Механизм физического хранения информации, который позволяет ускорить операции поиска строк в таблице. Использование индексов дает возможность отказаться от необходимости последовательного перебора всех строк таблицы - строки сортируются таким образом, чтобы обеспечить максимально быстрый поиск

Далее мы, используя в качестве исходных данных созданную концептуальную модель, преобразуем ее с помощью системы Open ModelSphere в завершенную логическую модель, а затем на этапе физического моделирования получим сценарий SQL, который можно использовать для создания объектов базы данных.

Концептуальную модель данных можно преобразовать в логическую модель. Процесс преобразования изменяет связи многие-ко-многим (N:N), переопределяет атрибуты связей и учитывает зависимости ключей для идентифицирующих связей. Логическая модель данных для реляционной базы данных в Open ModelSphere называется реляционной моделью.

При проектировании БД основной целью является выбор подходящей логической структуры для заданного массива данных, который требуется поместить в БД. Нужно решить, какие необходимы отношения и какой выбор атрибутов они должны включать. При этом такой процесс называется концептуальным проектированием БД (относится к внешнему уровню представления данных).

Для определения подходящего набора отношений используется метод, называемый нормализацией. Нормализация представляет собой один из вариантов восходящего подхода к проектированию БД, который начинается с установления связей между атрибутами и заканчивается созданием необходимых отношений, определяющих логическую структуру БД.

Нормализация – это метод создания набора отношения с заданными свойствами на основе требований к данным.

Нормализация часто выполняется в виде последовательности тестов, выполняемых над некоторым отношением и необходимых для проверки его соответствия требованиям заданной нормальной формы.

Основная цель нормализации заключается в минимизации избыточности данных и сокращений объема памяти, необходимого для физического хранения БД.

При наличии избыточности возникает ряд проблем, осложняющих процесс функционирования СУБД.

2.4. Методы организации целостности данных
Ограничения целостности данных представляют собой такие ограничения, которые вводятся с целью предотвратить помещение в базу противоречивых данных.

Рассмотрение вопросов целостности данных является обязательным на внешнем уровне представления БД, Полное и точное представление пользователя можно получить только после определения ограничений, необходимых с точки зрения сохранения целостности данных.

Существует пять типов ограничений целостности данных:

• 
  обязательные данные;
  
• 
  ограничения для атрибутов;
  
• 
  целостность сущностей;
  
• 
  ссылочная целостность;
  
• 
  требования данного предприятия.
  

Обязательные данные – некоторые атрибуты всегда должны содержать одно из допустимых значений. Эти атрибуты не могут иметь пустого значения. Так, каждый работник должен занимать ту или иную должность.

Ограничения для атрибутов – каждый атрибут должен иметь набор допустимых значений. Набор допустимых значений атрибута носит название домен. Например, атрибут «Пол» имеет домен, состоящий из двух допустимых значений «М» и «Ж».

Целостность сущностей – первичный ключ любой сущности не может содержать пустого значения. Сущность «отдел» должна содержать уникальное значение атрибута первичного ключа – «No отдела». Первичный ключ – это атрибут, который выбран для уникальной идентификации записей БД (в отношении).

Ссылочная целостность – внешний ключ связывает каждую строку зависимого отношения с той строкой первичного отношения, которая содержит это же значение соответствующего первичного ключа. Понятие ссылочной целостности означает, что если внешний ключ содержит некоторое значение, то оно обязательно должно присутствовать в первичном ключе одной из строк родительского отношения. Каждый работник работает в одном из отделов предприятия.

Требования данного предприятия – ограничения предприятия называются бизнес-правилами. Один работник не может участвовать в выполнении более трех проектов.