Проектирование базы данных

Создание информационной системы — это сложный процесс, в котором принимает участие коллектив разработчиков, разбивается на стадии проектирования, программной реализации и эксплуатации.

В процессе создания информационной системы подготавливаются рабочие документы, служащие основой для всех разработчиков и пользователей системы.

Проектирование базы данных заключается в многоступенчатом описании будущей БД с различной степенью детализации и формализации, в ходе которого производится уточнение и оптимизация ее структуры.

Проектирование включает описание предметной области и задач информационной системы, далее идет к логическому описанию данных и затем — к физической модели БД. Различают три этапа детализации описания объектов БД и их взаимосвязей по трем основным уровням моделирования системы — концептуальному, логическому и физическому.

На концептуальном уровне проектирования производится смысловое (семантическое) описание информационного содержания предметной области, определяются границы предметной области, производится абстрагирование от несущественных для данной информационной системы деталей. В результате определяются моделируемые объекты, их свойства и связи. Выполняется структуризация знаний о предметной области, стандартизируется терминология. Затем строится концептуальная модель, описываемая на естественном языке. Для описания свойств и связей объектов применяют различные диаграммы.

На следующем шаге принимается решение о том, в какой СУБД будет реализована БД. Определяющими параметрами являются вид программного продукта и категория пользователей (профессиональные программисты или конечные пользователи, или и то, и другое). Другими показателями, влияющими на выбор СУБД, являются: удобство и простота использования; качество средств разработки, защиты и контроля БД; уровень коммуникационных средств (применение в сетях); фирма-разработчик; стоимость. Каждая конкретная СУБД работает с определенной моделью данных.

На логическом уровне производится отображение данных концептуальной модели в логическую модель, поддерживаемую выбранной СУБД. Здесь объектом работы выступают сами данные, их структура и правила построения. Логическая модель не зависит от конкретной СУБД — построенная на основе таблиц логическая модель может быть реализована на любой СУБД реляционного типа.

На физическом уровне производится выбор рациональной структуры хранения данных и методов доступа к ним, решаются вопросы эффективного выполнения запросов к БД, строятся дополнительные структуры, например, индексы. В физической модели содержится информация обо всех объектах БД (таблицах, индексах, процедурах и др.) и используемых типах данных. Физическая модель зависит от конкретной СУБД. Одной и той же логической модели может соответствовать несколько разных физических моделей. Физическое проектирование является начальным этапом реализации БД.