Projektowanie baz danych Etapy procesu projektowania BD l

Projektowanie baz danych

Etapy procesu projektowania BD l l l Określenie celów, jakim ma służyć baza danych (w kontakcie z decydentem z firmy zamawiającej projekt). Sprecyzowanie zakresu dostępnych danych, kategorii użytkowników oraz funkcji realizowanych poprzez aplikacje. Ewentualny podział projektu na perspektywy użytkowników (w kontakcie z pracownikami firmy zamawiającej). Modelowanie bazy danych

Modelowanie BD l l l konceptualne (bez odniesienia do SZBD) – zapisanie informacji o projekcie w standardowej notacji ER (diagramy Chena lub UML) niezależnej od docelowego SZBD. logiczne (dla SZBD konkretnego typu, np. relacyjnego lub obiektowego) – podział danych na struktury dostępne w SZBD. fizyczne (dla konkretnego SZBD) – zdefiniowanie dziedzin, relacji, indeksów, perspektyw, użytkowników z uprawnieniami itp.

Diagramy Chena – zbiór encji Zbiór jednorodnych elementów, o skończonej, regularnej strukturze, które można wyróżnić w zagadnieniu rzeczywistym. SAMOCHÓD OSOBA POLISA WYPADEK

Diagramy Chena – atrybuty Cecha encji (mają ją wszystkie encje z zadanego zbioru); encja ma ustaloną liczbę atrybutów, a w systemie nie zapisujemy innych cech encji niż atrybuty. nr. Rej nr marka data rodzaj SAMOCHÓD rok. Pr POLISA limit

Diagramy Chena – dziedziny l dla atrybutu określamy typ jego wartości oraz ewentualne ograniczenia nałożone na te wartości (zakres, format itp. )

Diagramy Chena – rodzaje atrybutów l l l Proste (atomowe) lub złożone ze składowych (np. adres: miasto, ulica, dom, nr); Jednokrotne (każda encja ma przypisaną tylko jedną wartość) lub wielokrotne (encja może mieć do k wartości danego atrybutu); Wyliczane (wartość „wirtualna” – wyliczana na podstawie pozostałych atrybutów tej encji). adres ulica dom złożony telefon nr wielokrotny wiek wyliczany

Diagramy Chena – klucze l l l Klucz – minimalny podzbiór atrybutów encji pozwalający jednoznacznie wyznaczyć encję; Klucz kandydujący – dowolny klucz zbioru encji; Klucz główny – wybrany jeden klucz spośród kandydujących; Klucze alternatywne – klucze kandydujące oprócz głównego; Atrybuty główne – atrybuty klucza (głównego? ). Na diagramie atrybuty główne oznaczamy przez podkreślenie nazwy. nr data rodzaj POLISA limit

Diagramy Chena – związki Związek określamy pomiędzy zbiorami encji. l Funkcyjny (1 -n) SAMOCH. l OSOBA Wieloznaczny (n-m) SAMOCH. l ma n-1 ud n-m WYPADEK Jednoznaczny (1 -1) PROTOK. z 1 -1 WYPADEK

Diagramy Chena – atrybuty związku l Związek może mieć atrybuty SAMOCH. ma n-1 data. Zak l OSOBA cena Inny sposób przedstawienia powyższego SAMOCH. data ma OSOBA AKT_WŁAS cena jest

Diagramy Chena – wymuszanie związku l Związek łączący zbiory encji E i F oznacza, że każda encja ze zbioru E może wystąpić w związku z encją ze zbioru F. Na diagramie możemy zaznaczyć, że każda encja z E musi być w związku z przynajmniej jedną encją z F. Poniżej zapisaliśmy, że samochód musi mieć właściciela. OSOBA ma SAMOCH.

Diagramy Chena – związki k-arne Możliwe są związki pomiędzy >2 zbiorami encji. Takie związki wymagają ostrożności przy określaniu jednoznaczności (wstawianiu strzałek) i uwzględnianiu braku niektórych encji. PROTOKÓŁ WYPADEK dot. LIKWIDATOR KLASA PRZEDMIOT ucz. NAUCZYCIEL

Diagramy Chena – związki rekurencyjne l Związek pomiędzy encjami tego samego zbioru. Definiując taki związek określamy rolę każdej z encji w związku. kupiła OSOBA nabyła sprzedała

Diagramy Chena –słabe zbiory encji l Zbiór encji E (powiązany z pewnym nadrzędnym zbiorem encji F związkiem funkcyjnym Z), którego elementy są rozróżnialne tylko lokalnie (w grupie encji e IN E będących w związku z konkretną encją nadrzędną f IN F), a globalnie mogą być identyczne. Taki zbiór encji E nie posiada samodzielnego klucza. Może mieć atrybuty kluczowe tworzące klucz „lokalny”, które w połączeniu z kluczem F, tworzą jego klucz „globalny”. Słaby zbiór encji musi być powiązany z pewnym nadrzędnym zbiorem encji związkiem funkcyjnym lub jednoznacznym.

Diagramy Chena –słabe zbiory encji POLISA_WST wystawił AGENT nr. Wst dotyczy nr. Id SAMOCHÓD nr. Rej

Diagramy Chena –słabe zbiory encji nr GRUPA_JĘZ KLASA ma l. Ucz jest. Wych nazwa uczy. Jęz NAUCZYCIEL nazwisko nr. Id

Diagramy Chena – związki hierarchiczne (IS A) l Występuje, gdy zbiór encji E stanowi podklasę zbioru encji F, czyli encje E mają wszystkie atrybuty encji F i wchodzą we wszystkie związki, w jakie wchodzą encje F. Dodatkowo encje E mogą mieć własne atrybuty i wchodzić w dodatkowe związki.

Diagramy Chena – związki hierarchiczne (IS A) OSOBA isa WYPADEK spowodował proc. Winy SPRAWCA stan

Diagramy Chena – związki hierarchiczne (IS A) l Zbiór encji nadrzędnych F można rozbić na „podklasy” E 1, E 2, …, Ek. Możemy wówczas wskazać, czy każda encja ze zbioru F musi wystąpić w przynajmniej jednej podklasie (Mandatory, przeciwnie Optional) i czy może wystąpić w więcej niż jednej podklasie (And, przeciwnie Or)

Diagramy Chena – związki hierarchiczne (IS A) WYPADEK OSOBA Mandatory, Or Optional isa ZE_SPR SPRAWCA NIE_WYKR spowodował proc. Winy stan

Diagramy Chena – dodatkowe więzy integralności l Warunki, których nie da się przedstawić na diagramie zapisujemy w komentarzach do projektu przedstawionego w postaci diagramu

Typowe błędy - związki l l FAN TRAP – zgubienie związku funkcyjnego A: 1 -n: B przez zastosowanie A: n-1: C i C: 1 -m: B; CHASM TRAP – zgubienie związku funkcyjnego A: 1 -n: B przez zastosowanie związków A: 1 -n: C: 1 -n: B

Typowe błędy – encje i atrybuty l l Stosowanie związku 1 -1 może być zastąpione połączeniem encji w jedną; Umieszczenie wśród atrybutów encji atrybutów kluczowych innych encji służących do zaznaczenia istnienia związku;

Użytkownicy i perspektywy l l Metoda syntezy – stworzenie odrębnych modeli konceptualnych dla różnych użytkowników i połączenie ich w jeden model bazy. Metoda wydzielania perspektyw – tworzymy jeden model globalny i wydzielamy w nim obszary danych dostępnych dla poszczególnych użytkowników.

Weryfikacja transakcji Dla każdej transakcji użytkownika: na diagram nanosimy ścieżki biegnące po liniach związków łączących dane potrzebne do wykonania transakcji. W ten sposób sprawdzamy, czy realizacja transakcji jest możliwa, wykrywamy miejsca krytyczne w diagramie itp. KLUB gs MECZ gś w ZAWODNIK gra zawodnicy grający w meczu; kontrola, czy są z właściwych klubów;

Większy przykład

Podsumowanie procesu tworzenia modelu konceptualnego 1. 2. 3. 4. 5. 6. określ zbiory encji; określ związki pomiędzy zbiorami encji i ich rodzaj; określ atrybuty encji i związków (uwaga na atrybuty redundantne); wyznacz dziedziny atrybutów i ich ograniczenia; wyznacz klucze kandydujące i wybierz klucze główne; określ więzy ogólne;

Podsumowanie – cd. 7. 8. 9. 10. zweryfikuj projekt sprawdzając, czy warto zastosować specjalizację/generalizację lub agregację/kompozycję; zweryfikuj związki 1 -1 i usuń ewentualne związki redundantne; nanieś na diagram ścieżki związane z transakcjami użytkownika i sprawdź, czy realizacja transakcji jest możliwa; zweryfikuj model z klientem.

UML – unified modeling language