ЗНАЙ ИНТУИТ, Лекция, Дизайн на база данни
Методология за проектиране на база данни
Има много разновидности на методологията за разглеждане на бази данни в класическия подход, но най-често се следва методологията ANSI/SPARC, чиято диаграма е показана на фиг. 3.5.
На фиг. 3.5 показва набор от процедури за проектиране на централизирана база данни, която може да се комбинира на четири етапа.
На етапа на формулиране и анализ на изискванията се установяват целите на организацията, определят се изискванията към базата данни. Те се състоят от дефинираните по-горе общи изисквания и специфичните изисквания. За формулиране на специфични изисквания обикновено се използва техниката на интервюиране на персонала от различни управленски нива. Всички изисквания са документирани във форма, достъпна за крайния потребител и дизайнера на базата данни .
Фазата на идейния дизайн се състои от описване и синтезиране на изискванията за потребителска информация в първоначален дизайн на база данни. Първоначалните данни могат да бъдат набор от потребителски документи (фиг. 3.3) с класическия подход или алгоритми за приложение (бизнес алгоритми) с модерен подход. Резултатът от този етап е представяне на високо ниво (под формата на система от таблици на база данни) на информационните изисквания на потребителите въз основа на различни подходи.
В процеса на логически дизайн представянето на данните на високо ниво се преобразува в структурата на използваната СУБД. Основната цел на този етап е да се премахне излишъкът на данни, като се използват специални правила за нормализиране.
Целта на нормализирането е да се сведат до минимум повторенията на данните и възможните структурни промени в базата данни по време на процедурите за актуализиране. Това се постига чрез разделяне (разлагане) на една таблица на две или няколко и след това използване на навигационната операция в заявки. Получената логическа структура на базата данни може да бъде количествено определена с помощта на различни характеристики (броят на извикванията към логически записи, количеството данни във всяко приложение, общото количество данни). Въз основа на тези оценки логическата рамка може да бъде подобрена за постигане на по-голяма ефективност.
Процедурата за управление на базата данни заслужава специално обсъждане. Това е най-лесно в еднопотребителския режим. В многопотребителски режим и в разпределени бази данни процедурата става много по-сложна. Ако няколко потребители имат достъп едновременно, без да се вземат специални мерки, може да има нарушение на целостта. За да премахнете това явление, използвайте системата за транзакции и режима на заключване на таблици или отделни записи.
Транзакция - процес на промяна на файл, запис или база данни, причинен от предаването на едно входно съобщение.
На етапа на физическия дизайн се решават въпроси, свързани с производителността на системата, определят се структури за съхранение на данни и методи за достъп.
Взаимодействието между фазите на проектиране и речниковата система трябва да се разглежда отделно. Процедурите за проектиране могат да се използват независимо при липса на речникова система. Самата лексикарна система може да се разглежда като елемент от автоматизацията на дизайна.
Инструментите за проектиране и критериите за оценка се използват на всички етапи от разработването. В момента несигурността при избора на критерии е най-слабото място в дизайна на базата данни. Това се дължи на трудностите при описване и идентифициране на голям брой алтернативни решения.
Ситуацията е по-проста при работа с количествени критерии, които включват време за отговор на заявката, разходи за модификация, разходи за памет, време за създаване и разходи за реорганизация. Трудността може да доведе до противоречиви критерии помежду си.
В същото време има много критерии за оптималност, които са неизмерими свойства, които са трудни за изразяване в количествено изражение или под формата на целева функция .
Качествените критерии могат да включват гъвкавост, адаптивност, наличност за нови потребители, съвместимост с други системи, способност за преобразуване в друга изчислителна среда, способност за възстановяване, способност за разпространение и разширяване.