ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 13
ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ
Цель работы
Выполнить этап логического проектирования реляционной базы данных. Создать спроектированную базу данных средствами имеющейся СУБД.
Содержание работы и методические указания
к ее выполнению
Цель логического этапа проектирования - организация данных, выделенных на этапе инфологического проектирования в форму, принятую в выбранной СУБД. Задачей логического этапа проектирования является отображение объектов предметной области в объекты используемой модели данных, чтобы это отображение не противоречило семантике предметной области и было по возможности наилучшим (эффективным, удобным и т.д.). С точки зрения выбранной СУБД задача логического проектирования реляционной базы данных состоит в обоснованном принятии решений о том:
Требования к выбранному набору отношений и составу их атрибутов должны удовлетворять следующим условиям:
Удовлетворение отмеченных требований обеспечивается аппаратом нормализации отношений. Нормализация отношений - это пошаговый обратимый процесс композиции или декомпозиции исходных отношений в отношения, обладающие лучшими свойствами при включении, изменении и удалении данных, назначение им ключей по определенным правилам нормализации и выявление всех возможных функциональных зависимостей.
Процесс получения реляционной схемы базы данных из ER-диаграммы включает следующие шаги:
1. Каждая простая сущность превращается в отношение. Простая сущность - сущность, не являющаяся подтипом и не имеющая подтипов. Имя сущности становится именем отношения.
2. Каждый атрибут становится возможным столбцом с тем же именем; может выбираться более точный формат исходя из возможностей СУБД. Столбцы, соответствующие необязательным атрибутам, могут содержать неопределенные значения; столбцы, соответствующие обязательным атрибутам, - не могут.
3. Компоненты уникального идентификатора сущности превращаются в первичный ключ отношения. Если имеется несколько возможных уникальных идентификатора, выбирается наиболее используемый.
4. Связи M:1 (и 1:1) становятся внешними ключами. Для этого делается копия уникального идентификатора с конца связи "один" и соответствующие столбцы составляют внешний ключ. Необязательные связи соответствуют столбцам, допускающим неопределенные значения; обязательные связи - столбцам, не допускающим неопределенные значения.
5. В таблицах, построенных на основе ассоциаций, внешние ключи используются для идентификации участников ассоциации, а в таблицах, построенных на основе характеристик и обозначений, использовать внешние ключи используются для идентификации сущностей, описываемых этими характеристиками и обозначениями. Специфицировать ограничения, связанные с каждым из этих внешних ключей.
6. Если в концептуальной схеме присутствовали подтипы, то возможны два способа:
а) все подтипы размещаются в одной таблице;
б) для каждого подтипа строится отдельная таблица.
При применении способа (а) таблица создается для наиболее внешнего супертипа. В таблицу добавляется по крайней мере один столбец, содержащий код ТИПА, и он становится частью первичного ключа. Для работы с подтипами могут создаваться представления. При использовании метода (б) супертип воссоздается с помощью конструкции UNION.
При обработке данных необходима гарантия сохранения целостности данных в базе, поэтому важным этапом проектирования реляционной базы данных является обеспечение целостности базы данных.
Выделяют три группы правил целостности:
Обеспечение целостности базы данных обеспечивается заданием ограничений целостности. Ограничение целостности - это некоторое утверждение, которое может быть истинным или ложным в зависимости от состояния базы данных.
По способам реализации ограничения целостности делятся на:
При выполнении этой лабораторной работы в процессе построения реляционной модели данных должны быть обеспечены декларативные ограничения целостности. Заданию процедурных ограничений целостности посвящена лабораторная работа 14. Декларативные ограничения целостности должны обеспечивать:
Последовательность выполнения лабораторной работы:
1. Изучить вопросы теории нормализации, условия нахождения отношения в той или иной нормальной форме
2. Выполнить процедуру построения реляционной модели данных из ER-модели, построив необходимый набор отношений. Определить состав атрибутов отношений.
Определить первичные и внешние ключи отношений.
Выполнить шаги по нормализации полученных отношений, приведя модель к третьей нормальной форме.
5. Задать необходимые декларативные ограничения целостности исходя из специфики предметной области.
6. Представить связи между первичными и внешними ключами в виде вертикальной диаграммы.
7. Средствами имеющейся СУБД создать спроектированную базу данных, ее таблицы, задать необходимые ограничения целостности.
8. На языке SQL записать выражения для указанных в варианте задания запросов на выборку данных из созданной базы данных.
Проверить работоспособность написанных запросов в интерактивном режиме.
9. Оформить следующие разделы отчета:
Контрольные вопросы