Основные этапы проектирования баз данных

Концептуальное (инфологическое) проектирование – построение формализованной модели предметной области. Такая модель строится с использованием стандартных языковых средств, обычно графических, например ER-диаграмм. Модель строится без ориентации на какую-либо конкретную СУБД.

Основные элементы данной модели:

- описание объектов предметной области и связей между ними;

- описание информационных потребностей пользователей (описание основных запросов к БД);

- описание алгоритмических зависимостей между данными;

- описание ограничений целостности, т.е. требований к допустимым значениям данных и к связям между ними.

На этапе инфологического проектирования в ходе сбора информации о предметной области требуется выяснить:

- основные объекты предметной области (объекты, о которых должна храниться информация в БД);

- атрибуты объектов;

- связи между объектами;

- основные запросы к БД.

Логическое (даталогическое) проектирование – отображение инфологической модели на модель данных, используемую в конкретной СУБД, например на реляционную модель данных. Для реляционных СУБД даталогическая модель – набор таблиц, обычно с указанием ключевых полей, связей между таблицами. Если инфологическая модель построена в виде ER-диаграмм (или других формализованных средств), то даталогическое проектирование представляет собой построение таблиц по определённым формализованным правилам, а также нормализацию этих таблиц. Этот этап может быть в значительной степени автоматизирован.

Физическое проектирование – реализация логической модели средствами конкретной СУБД, а также выбор решений, связанных с физической средой хранения данных: выбор методов управления дисковой памятью, методов доступа к данным, методов сжатия данных и т.д. – эти задачи решаются в основном средствами СУБД и скрыты от разработчика БД.

Нормализация. Нормализованные отношения (таблицы) обладают лучшими свойствами для хранения и обновления данных. Сначала БД проверяется на первую нормальную форму (1НФ), затем на вторую (2НФ), 3-ю (3НФ), нормальную форму Бойса-Кодда (НФБКД), чётвертую (4НФ) и др. Если таблица не соответствует какой-либо нормальной форме, то выполняется её приведение к нормальной форме путём вертикального разбиения (проекция) на две или более таблиц.