Databasdesign

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 4 februari 2021; kontroller kräver 9 redigeringar .

Databasdesign  är processen att skapa ett databasschema och fastställa de nödvändiga integritetsbegränsningarna .

Grundläggande uppgifter för databasdesign

Främsta mål:

Viktiga steg i databasdesign

Konceptuell (infologisk) design

Konceptuell (infologisk) design  är konstruktionen av en semantisk modell av ämnesområdet, det vill säga en informationsmodell av högsta abstraktionsnivå. En sådan modell skapas utan att fokusera på någon speciell DBMS och datamodell . Termerna "semantisk modell", "konceptuell modell" och "infologisk modell" är synonyma. Dessutom kan orden "databasmodell" och "domänmodell" (till exempel "konceptuell databasmodell" och "konceptuell domänmodell") användas lika i detta sammanhang, eftersom en sådan modell både är en bild av verkligheten och en bild av en designdatabas för denna verklighet.

Den specifika formen och innehållet i den konceptuella databasmodellen bestäms av den formella apparat som valts för detta. Grafiska notationer som liknar ER-diagram används ofta .

Den vanligaste konceptuella databasmodellen inkluderar:

Logisk (datalogisk) design

Logisk (datalogisk) design  - skapa ett databasschema baserat på en specifik datamodell , till exempel en relationsdatamodell . För en relationsdatamodell är en datalogisk modell en uppsättning relationsscheman , som vanligtvis indikerar primärnycklar , såväl som "länkar" mellan relationer, som är främmande nycklar .

Omvandlingen av en konceptuell modell till en logisk modell utförs som regel enligt formella regler. Detta steg kan till stor del automatiseras.

På det logiska konstruktionsstadiet beaktas detaljerna för en viss datamodell, men detaljerna för en viss DBMS kanske inte beaktas.

Fysisk design

Fysisk design  - skapa ett databasschema för ett specifikt DBMS . Det specifika för ett visst DBMS kan inkludera begränsningar för namngivning av databasobjekt, begränsningar för datatyper som stöds, etc. Dessutom inkluderar detaljerna för ett visst DBMS under fysisk design valet av beslut relaterade till den fysiska datalagringsmiljön (den val av metoder för att hantera diskminne, separera databasen efter filer och enheter, dataåtkomstmetoder), skapa index, etc.

Resultatet av den fysiska designen av den logiska kretsen ovan i SQL-språket kan vara följande skript:

SKAPA TABELL OM INTE FINNS Avdelning ( - Avdelnings - id INT INTE NULL , namn VARCHAR ( 45 ), PRIMÄRNYCKEL ( id ) ) ; SKAPA TABELL OM INTE FINNS Grupp ( id INT NOT NULL , namn VARCHAR ( 45 ) , depart_id INT NOT NULL , UNIKT INDEX depart_id_UNIQUE ( depart_id ASC ) , PRIMÄRNYCKEL ( id , depart_id ) , CONSTRAINT_ depart_id , CONSTRAINT_ depart_kEY ( depart_id_depart_kEY ) _ _ ) ); SKAPA TABELL OM INTE FINNS Student ( first_name VARCHAR ( 16 ) NOT NULL , last_name VARCHAR ( 45 ) NOT NULL , e - post VARCHAR ( 255 ), group_id INT NOT NULL , PRIMÄRKEY ( efternamn , förnamn , grupp_id , grupp_id , grupp_id , grupp_id ) , CONSTRAINT group_fk UTLÄNDSK NYCKEL ( group_id ) REFERENSER Group ( id ) ;

Normalisering

Vid design av relationsdatabaser utförs vanligtvis så kallad normalisering.

Entitetsrelationsmodeller

" Entity - Relationship -modellen" , eller ER-modellen som föreslagits av P. Chen [1] 1976, är den mest kända representanten för klassen av semantiska (konceptuella, infologiska) domänmodeller .  ER-modellen presenteras vanligtvis i grafisk form, med P. Chens ursprungliga notation, kallad ER-diagrammet , eller med andra grafiska notationer ( Crow's Foot , Information Engineering , etc.).

De viktigaste fördelarna med ER-modeller:

  • synlighet;
  • modeller låter dig designa databaser med ett stort antal objekt och attribut;
  • ER-modeller är implementerade i många datorstödda designsystem för databaser (till exempel ERWin).

Huvudelementen i ER-modeller:

  • objekt (entiteter);
  • objektattribut;
  • kopplingar mellan objekt.

En entitet är ett domänobjekt som har attribut.

Relationen mellan enheter kännetecknas av:

  • anslutningstyp (1:1, 1:N, N:M);
  • medlemsklass. En klass kan vara obligatorisk eller valfri. Om varje instans av en enhet deltar i en relation är medlemskapsklassen obligatorisk, annars är den valfri.

Semantiska modeller

En semantisk modell (konceptuell modell, infologisk modell) är en domänmodell utformad för att representera en domäns semantik på högsta abstraktionsnivå. Detta innebär att behovet av att använda de "lågnivå"-koncept som är förknippade med detaljerna i den fysiska representationen och lagringen av data elimineras eller minimeras.

Datum KJ Introduktion till databassystem. - 8:e uppl. - M .: "Williams", 2006 :

Semantisk modellering har varit föremål för intensiv forskning sedan slutet av 1970-talet. Huvudmotivet för sådana studier (det vill säga problemet som forskarna försökte lösa) var följande faktum. Faktum är att databassystem vanligtvis har mycket begränsad kunskap om innebörden av de data som lagras i dem. Oftast tillåter de bara manipulering av data av vissa enkla typer och definierar några enkla integritetsbegränsningar som åläggs dessa data. Mer komplex tolkning överlåts åt användaren. Det skulle dock vara bra om systemen kunde ha lite mer information och lite mer intelligent svar på användarförfrågningar, samt stödja mer komplexa (det vill säga överordnade) användargränssnitt.
[…]
Idéerna med semantisk modellering kan vara användbara som ett databasdesignverktyg även om de inte direkt stöds i DBMS.

Den mest välkända representanten för klassen av semantiska modeller är entitetsrelationsmodellen (ER-modellen).

Litteratur

  • Datum CJ Introduktion till databassystem = Introduktion till databassystem. - 8:e uppl. - M . : "Williams" , 2006. - 1328 sid. — ISBN 0-321-19784-4 .
  • Kogalovsky M.R. Perspektivteknik för informationssystem. - M . : DMK Tryck; IT Co., 2003. - 288 sid. — ISBN 5-279-02276-4 .
  • Kogalovsky M.R. Databas Technology Encyclopedia. - M .: Finans och statistik , 2002. - 800 sid. — ISBN 5-279-02276-4 .
  • Kuznetsov SD Grunderna i databaser. - 2:a uppl. - M .: Internet University of Information Technologies; BINOM. Kunskapslaboratoriet, 2007. - 484 sid. - ISBN 978-5-94774-736-2 .
  • Connolly T., Begg K. Databaser. Design, implementering och support. Teori och praktik = Databassystem: Ett praktiskt tillvägagångssätt för design, implementering och förvaltning. - 3:e uppl. - M . : "Williams" , 2003. - 1436 sid. — ISBN 0-201-70857-4 .
  • Garcia-Molina G., Ulman J., Widom J. Databassystem. Full kurs. - M . : "Williams" , 2003. - 1088 sid. — ISBN 5-8459-0384-X .

Se även

Länkar

Anteckningar

  1. Peter Chen. Entity-relationship-modellen är ett steg mot en enhetlig syn på data . Hämtad 28 december 2009. Arkiverad från originalet 20 december 2009.