Лекция 6. Тема 2.1. Концептуальное и логическое проектирование баз данных. Даталогическое проектирование для реляционной модели данных

1. Базы данных

«КАЗАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.Н. ТУПОЛЕВА-КАИ»
(КНИТУ-КАИ)
ИНСТИТУТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ
КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ
Базы данных
Гаптуллазянова Гульшат Ильдусовна
Ст. преподаватель каф. АСОИУ
Казань 2022

2. Лекция 6. Тема 2.1. Концептуальное и логическое проектирование баз данных. Даталогическое проектирование для реляционной модели

данных.

3. Этап 4. Даталогическое проектирование

На даталогическом этапе, после выбора СУБД, выполняется логическое и
физическое проектирование.
Задача логического проектирования – отобразить объекты ПО и логические
связи между элементами данных в структуры данных, используемые в выбранной
СУБД.
Задача физического проектирования – выбор рациональных способов
физической организации данных в среде хранения и методов доступа к ним, чтобы
обеспечить эффективность выполнения запросов к БД.
Физические модели большей частью скрыты от пользователя. На физическую
организацию БД можно повлиять, определив первичные и вторичные ключи, создав
индексы для ускорения поиска.
Результатом даталогического проектирования является описание логической
структуры БД на языке описания данных конкретной СУБД.
Рассмотрим даталогическое проектирование наиболее популярной - реляционной
модели.

4. Даталогическое проектирование реляционных БД (РБД) на основе ER-модели

При проектировании РБД необходимо информацию распределить по отношениям,
определив атрибуты каждого отношения.
Для ER-модели существуют алгоритмы однозначного преобразования в
реляционную модель данных. Проектирование можно выполнить на основе ER-модели
ПО и дальнейшей нормализации полученных по этой модели отношений.
Рекомендации перехода от ER модели к РБД:
1. Для каждого объекта строится отдельное отношение. Если у объекта простые
свойства, то строится одно отношение.
Личность (Таб№, ФИО, Год_рожд, адрес);
R (ИО, С1, С2, С3);
Имена отношений и атрибутов должны соответствовать требованиям конкретной
СУБД. Первичный ключ сущности становится PRIMARY KEY отношения и получает
свойство обязательности NOT NULL. Атрибуты, соответствующие обязательным
свойствам, также не могут содержать неопределенные значения.

5. Даталогическое проектирование реляционных БД (РБД) на основе ER-модели

Рекомендации перехода от ER модели к РБД:
2. Если объект имеет многозначные свойства, то каждое из них
выделяется в отдельное отношение. Ключом этого отношения
будет идентификатор соответствующего объекта + атрибут,
отражающий данное свойство.
R1 (ИО, С1, С2)
R2 (ИО, С3)
R3 (ИО, С4)
Об- личность
С1- год рождения
С3- имя ребенка
ИО – код личности
С2 -адрес
С4–приказ о назначении

6. Даталогическое проектирование реляционных БД (РБД) на основе ER-модели

Рекомендации перехода от ER модели к РБД:
3. Наличие между объектами связи типа 1:1 – является редкой
ситуацией. Можно использовать одно отношение:
R1 (ИО1, С1, ИО2, С2)
или
R1 (ИО1, С1, ИО2)
Об1- кафедра
R2 (ИО2, С2)
Об2- заведующие

7. Даталогическое проектирование реляционных БД (РБД) на основе ER-модели

Рекомендации перехода от ER модели к РБД:
4. Если между объектами ПО имеется связь типа 1:М, то нужно использовать два
отношения.
R1 (ИО1, С1)
R2 (ИО2, С2, ИО1)
Об1- группа
Об2- студенты
Отношение R1 соответствует основной сущности, а отношение R2 –
подчиненной. В подчиненное отношение добавляется первичный ключ основного
отношения, который становится для подчиненного отношения внешним ключом.
При необязательности связи внешнему ключу можно установить свойство NULL,
при обязательности связи - NOT NULL.

8. Даталогическое проектирование реляционных БД (РБД) на основе ER-модели

Рекомендации перехода от ER модели к РБД:
5. Если между объектами ПО имеется связь N:М, то нужно ввести дополнительное
связующее отношение, атрибутами которого являются первичные ключи
связываемых отношений, которые вместе становятся первичным ключом этого
отношения. То есть нужно использовать три отношения.
R1 (ИО1,С1)
R2 (ИО2, С2)
R3 (ИО1, ИО2)
Об1- студенты
Об2- дисциплины
R3 – связующее отношение.
Здесь подчиненным становится третье отношение, а основными - два первых
отношения.

9. Даталогическое проектирование реляционных БД (РБД) на основе ER-модели

Рекомендации перехода от ER модели к РБД:
6. Агрегированные объекты могут быть сведены в реляционное
отношение.
Об1-поставщики, Об2- клиенты, Об3- товары.
R1 (ИО1,С1) - поставщики
R2 (ИО2, С2) – клиенты
R3 (ИО3, С3) – товары
R4 (ИО1, ИО2, ИО3, С4, С5) - поставки, связующее отношение.

10. Даталогическое проектирование реляционных БД (РБД) на основе ER-модели

Рекомендации перехода от ER модели к РБД:

11. Даталогическое проектирование реляционных БД (РБД) на основе ER-модели

Пример представления ИЛМ в РБД
Инфологическая модель ПО «Педагогическая деятельность
университета». В результате анализа ПО (определение пользователей,
их задач, документов) можно выделить следующие сущности:
«Институты»,
«Кафедры»,
«Преподавательские
кадры»,
«Дисциплины».

12. Даталогическое проектирование реляционных БД (РБД) на основе ER-модели

Пример представления ИЛМ в РБД

13. Домашнее задание

Используем правила (рассказать поэтапно), описанные ранее, и
получаем итоговую схема РБД «Педагогическая деятельность
университета» состоящую из 8 взаимосвязанных отношений.
ИНСТИТУТ (Ш_И, НАИМ_ИНСТ)
КАФЕДРА (Ш_К, НАИМ_КАФ, Ш_И)
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (ТАБ_№, Фамилия, Имя, Отчество, ДР,
ДОЛЖНОСТЬ, УЧ_СТ, Ш_К)
ДИСЦИПЛИНА (Ш_Д, НАИМ_ДИСЦ)
ДЕТИ (ТАБ_№, ИМЯ, ДР_ребенка)
ИН_ЯЗЫКИ (КОД_ЯЗ, НАИМ_ЯЗ)
ЗН_ИН_ЯЗ (ТАБ_№, КОД_ЯЗ, СТЕПЕНЬ_ВЛАДЕНИЯ)
НАГРУЗКА (ТАБ_№, Ш_Д)
Рисунок привести.

14. Спасибо за внимание!

14