Лекция № 26 логическое проектирование

Тема: Системы управления базами данных.

Содержание лекции:

1. Основные понятия баз данных.
2. Проектирование баз данных.
3. Модели баз данных.

Цель – познакомить с основными понятиями систем управления базами данных для проектирования баз данных.

1. Основные понятия баз данных.

База данных (БД)- специальным образом организованное хранение информационных ресурсов в виде интегрированной совокупности файлов, обеспечивающей удобное взаимодействие между ними и быстрый доступ к данным.

Банк данных (БнД) – это автоматизированная система, представляющая совокупность информационных, программных, технических средств и персонала, обеспечивающих хранение, накопление, обновление, поиск и выдачу данных.

Главными составляющими банка данных являются база данных и программный продукт, называемый СУБД.

Использование принципов базы и банка данных предполагает организацию хранение информации в виде базы данных, где данные собраны в едином интегрированном хранилище и к информации как важнейшему ресурсу обеспечен широкий доступ разнообразных пользователей, такая организация данных решает целый ряд проблем:

1. Отпадает необходимость в каждой прикладной программе детально решать вопросы организации файлов.

2. Устраняются многократный ввод и дублирование одних и тех же данных.

3. Не возникает проблемы изменение прикладных программ в связи с заменой физических устройств или изменения структуры данных.

4. Повышается уровень надёжности и защищённости информации.

5. Уменьшается избыточность данных.

2. Проектирование баз данных.

Проектирование информационных систем, включающих в себя базы данных осуществляется на физическом и логическом уровнях. Решение проблем проектирования на физическом уровне во многом зависит от используемой СУБД, зачастую автоматизировано и скрыто от пользователя. В ряде случаев пользователю предоставляется возможность настройки отдельных параметров системы, которая не составляет большой проблемы.

Логическое проектирование заключается в определении числа и структуры таблиц, формировании запросов к БД, определении типов отчетных документов, разработке алгоритмов обработки информации, создании форм для ввода и редактирования данных в базе и решении ряда других задач.

Решение задач логического проектирования БД в основном определяется спецификой задач предметной области. Наиболее важной здесь является проблема структуризации данных. При проектировании структур данных для автоматизированных систем выделить три основных подхода:

- сбор информации об объектах решаемой задачи в рамках одной таблицы (одного отношения) и последующая декомпозиция ее на несколько взаимосвязанных таблиц на основе процедуры нормализации отношений.

- формулирование знаний о системе (определение типов исходных данных и их взаимосвязей) и требований к обработке данных, получение с помощью CASE-системы (системы автоматизации проектирования и разработки баз данных) готовой БД или даже готовой прикладной информационной системы.

- структурирование информации для использования в информационной системе в процессе проведения системного анализа на основе совокупности правил и рекомендаций.

3. Модели баз данных.

Хранимые в базе данные имеют определенную логическую структуру — иными словами, описываются некоторой моделью представления данных (моделью данных), поддерживаемой СУБД. К числу классических относятся следующие модели данных:

• иерархическая,

• сетевая,

• реляционная.

Кроме того, в последние годы появились и стали более активно внедряться на практике следующие модели данных: постреляционная, многомерная, объектно-ориентированная.

Разрабатываются также всевозможные системы, основанные на других моделях данных, расширяющих известные модели. В их числе можно назватьобъектно-реляционные, дедуктивно-объектно-ориентированные, семантические, концептуальные и ориентированные модели. Некоторые из этих моделей служат для интеграции баз данных, баз знаний и языков программирования.

В некоторых СУБД поддерживается одновременно несколько моделей данных. Например, в системе ИНТЕРБАЗА для приложений применяется сетевой язык манипулирования данными, а в пользовательском интерфейсе реализованы языки SQL и QBE.

Вопросы для самоконтроля:

1. Приведите основные понятия баз данных.
2. Какие модели данных вы знаете? Охарактеризуйте их.
3. В чем заключается проблема проектирования баз данных?

Рекомендуемая литература: /1/ стр.529-563; /2/стр.340-374; /3/ стр.560-588;

Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. Базы данных: Учебник для высших учебных заведений / Под ред. А.Д. Хомоненко. – СПб.: КОРОНА принт, 2002. – 672 с.