Проєктування бази даних

Основні завдання:

• Забезпечення зберігання в БД всієї необхідної інформації.
• Забезпечення можливості отримання даних по всім необхідним запитам.
• Скорочення надмірності і дублювання даних.
• Забезпечення цілісності бази даних.

Концептуальне (інфологічне) проєктування — побудова семантичної моделі предметної області, тобто інформаційної моделі найбільш високого рівня абстракції. Така модель створюється без орієнтації на якусь конкретну СУБД і модель даних. Терміни «семантична модель», «концептуальна модель» і «інфологічна модель» є синонімами.

Конкретний вид і зміст концептуальної моделі бази даних визначається обраним для цього формальним апаратом. Зазвичай використовуються графічні нотації, подібні ER-діаграм.

Найчастіше концептуальна модель бази даних включає в себе:

• опис інформаційних об'єктів або понять предметної області та зв'язків між ними.
• опис обмежень цілісності, тобто вимог до допустимих значень даних і до зв'язків між ними.

Логічне проєктування — створення схеми бази даних на основі конкретної моделі даних, наприклад, реляційної моделі БД. Для реляційної моделі даних — це набір схем відносин, зазвичай із зазначенням первинних ключів, а також «зв'язків» між відносинами, що представляють собою зовнішні ключі.

Перетворення концептуальної моделі в логічну модель, як правило, здійснюється за формальними правилами. Цей етап може бути в значній мірі автоматизований.

На етапі логічного проєктування враховується специфіка конкретної моделі даних, але може не враховуватися специфіка конкретної СУБД.

Фізичне проєктування — створення схеми бази даних для конкретної СУБД. Специфіка конкретної СУБД може включати в себе обмеження на іменування об'єктів бази даних, обмеження на підтримувані типи даних та інші. Крім того, специфіка конкретної СУБД при фізичному проєктуванні включає вибір рішень, пов'язаних з фізичним середовищем зберігання даних (вибір методів управління дисковою пам'яттю, поділ БД по файлам і пристроям, методів доступу до даних), створення індексів та інші.

Модель «сутність-зв'язок» (ER-модель) (англ. Entity-relationship model або англ. entity-relationship diagram) — модель даних, яка дозволяє описувати концептуальні схеми за допомогою узагальнених конструкцій блоків. ER-модель — це мета-модель даних, тобто засіб опису моделей даних. Існує ряд моделей для представлення знань, але одним з найзручніших інструментів уніфікованого представлення даних, незалежного від програмного забезпечення, що його реалізує, є модель «сутність-зв'язок». Важливим є той факт, що з моделі «сутність-зв'язок» можуть бути породжені всі наявні моделі даних (ієрархічна, мережева, реляційна, об'єктна), тому вона є найзагальнішою.

Основні переваги ER-моделей:

• наочність;
• моделі дозволяють проєктувати бази даних з великою кількістю об'єктів і атрибутів;
• ER-моделі реалізовані в багатьох системах автоматизованого проєктування баз даних;

Основні елементи ER-моделей:

• об'єкти (сутності);
• атрибути об'єктів;
• зв'язки між об'єктами;

• Бази даних;
• Модель «сутність — зв'язок»;
• Система керування базами даних;
• Правила цілісності бази даних;

• Кузнецов С. Д. Основы баз данных. — 2-е изд.