Projektowanie baz danych

Transkrypt

1 Projektowanie baz danych

2 Etapy procesu projektowania BD Określenie celów, jakim ma służyć baza danych (w kontakcie z decydentem z firmy zamawiającej projekt). Sprecyzowanie zakresu dostępnych danych, kategorii użytkowników oraz funkcji realizowanych poprzez aplikacje. Ewentualny podział projektu na perspektywy użytkowników (w kontakcie z pracownikami firmy zamawiającej). Modelowanie bazy danych

3 Modelowanie BD konceptualne (bez odniesienia do SZBD) zapisanie informacji o projekcie w standardowej notacji ER (diagramy Chena lub UML) niezależnej od docelowego SZBD. logiczne (dla SZBD konkretnego typu, np. relacyjnego lub obiektowego) podział danych na struktury dostępne w SZBD. fizyczne (dla konkretnego SZBD) zdefiniowanie dziedzin, relacji, indeksów, perspektyw, użytkowników z uprawnieniami itp.

4 Diagramy Chena zbiór encji Zbiór jednorodnych elementów, o skończonej, regularnej strukturze, które można wyróżnić w zagadnieniu rzeczywistym. SAMOCHÓD OSOBA POLISA WYPADEK

5 Diagramy Chena atrybuty nrrej Cecha encji (mają ją wszystkie encje z zadanego zbioru); encja ma ustaloną liczbę atrybutów, a w systemie nie zapisujemy innych cech encji niż atrybuty. marka SAMOCHÓD rokpr nr data POLISA rodzaj limit

6 Diagramy Chena dziedziny dla atrybutu określamy typ jego wartości oraz ewentualne ograniczenia nałożone na te wartości (zakres, format itp.)

7 Diagramy Chena rodzaje atrybutów Proste (atomowe) lub złożone ze składowych (np. adres: miasto, ulica, dom, nr); Jednokrotne (każda encja ma przypisaną tylko jedną wartość) lub wielokrotne (encja może mieć do k wartości danego atrybutu); Wyliczane (wartość wirtualna wyliczana na podstawie pozostałych atrybutów tej encji). ulica złożony adres dom nr telefon wielokrotny wiek wyliczany

8 Diagramy Chena klucze Klucz minimalny podzbiór atrybutów encji pozwalający jednoznacznie wyznaczyć encję; Klucz kandydujący dowolny klucz zbioru encji; Klucz główny wybrany jeden klucz spośród kandydujących; Klucze alternatywne klucze kandydujące oprócz głównego; Atrybuty główne atrybuty klucza (głównego?). Na diagramie atrybuty główne oznaczamy przez podkreślenie nazwy. nr data POLISA rodzaj limit

9 Diagramy Chena związki Związek określamy pomiędzy zbiorami encji. Funkcyjny (1-n) SAMOCH. ma n-1 OSOBA Wieloznaczny (n-m) SAMOCH. ud n-m Jednoznaczny (1-1) WYPADEK PROTOK. z 1-1 WYPADEK

10 Diagramy Chena atrybuty związku Związek może mieć atrybuty SAMOCH. ma n-1 OSOBA datazak cena Inny sposób przedstawienia powyższego SAMOCH. jest ma OSOBA data AKT_WŁAS cena

11 Diagramy Chena wymuszanie związku Związek łączący zbiory encji E i F oznacza, że każda encja ze zbioru E może wystąpić w związku z encją ze zbioru F. Na diagramie możemy zaznaczyć, że każda encja z E musi być w związku z przynajmniej jedną encją z F. Poniżej zapisaliśmy, że samochód musi mieć właściciela. OSOBA ma SAMOCH.

12 Diagramy Chena związki k-arne Możliwe są związki pomiędzy >2 zbiorami encji. Takie związki wymagają ostrożności przy określaniu jednoznaczności (wstawianiu strzałek) i uwzględnianiu braku niektórych encji. PROTOKÓŁ WYPADEK KLASA PRZEDMIOT dot. LIKWIDATOR ucz. NAUCZYCIEL

13 Diagramy Chena związki rekurencyjne Związek pomiędzy encjami tego samego zbioru. Definiując taki związek określamy rolę każdej z encji w związku. kupiła OSOBA nabyła sprzedała

14 Diagramy Chena słabe zbiory encji Zbiór encji E (powiązany z pewnym nadrzędnym zbiorem encji F związkiem funkcyjnym Z), którego elementy są rozróżnialne tylko lokalnie (w grupie encji e IN E będących w związku z konkretną encją nadrzędną f IN F), a globalnie mogą być identyczne. Taki zbiór encji E nie posiada samodzielnego klucza. Może mieć atrybuty kluczowe tworzące klucz lokalny, które w połączeniu z kluczem F, tworzą jego klucz globalny. Słaby zbiór encji musi być powiązany z pewnym nadrzędnym zbiorem encji związkiem funkcyjnym lub jednoznacznym.

15 Diagramy Chena słabe zbiory encji nrwst POLISA_WST wystawił AGENT dotyczy SAMOCHÓD nrid nrrej

16 Diagramy Chena słabe zbiory encji nr lucz GRUPA_JĘZ ma KLASA uczyjęz jestwych NAUCZYCIEL nazwa nazwisko nrid

17 Diagramy Chena związki hierarchiczne (IS A) Występuje, gdy zbiór encji E stanowi podklasę zbioru encji F, czyli encje E mają wszystkie atrybuty encji F i wchodzą we wszystkie związki, w jakie wchodzą encje F. Dodatkowo encje E mogą mieć własne atrybuty i wchodzić w dodatkowe związki.

18 Diagramy Chena związki hierarchiczne (IS A) OSOBA WYPADEK isa spowodował SPRAWCA stan procwiny

19 Diagramy Chena związki hierarchiczne (IS A) Zbiór encji nadrzędnych F można rozbić na podklasy E1, E2,, Ek. Możemy wówczas wskazać, czy każda encja ze zbioru F musi wystąpić w przynajmniej jednej podklasie (Mandatory, przeciwnie Optional) i czy może wystąpić w więcej niż jednej podklasie (And, przeciwnie Or)

20 Diagramy Chena związki hierarchiczne (IS A) OSOBA isa Optional WYPADEK Mandatory, Or isa ZE_SPR NIE_WYKR SPRAWCA spowodował stan procwiny

21 Diagramy Chena dodatkowe więzy integralności Warunki, których nie da się przedstawić na diagramie zapisujemy w komentarzach do projektu przedstawionego w postaci diagramu

22 Typowe błędy - związki FAN TRAP zgubienie związku funkcyjnego A:1-n:B przez zastosowanie A:n-1:C i C:1-m:B; CHASM TRAP zgubienie związku funkcyjnego A:1-n:B przez zastosowanie związków A:1-n:C:1-n:B

23 Typowe błędy encje i atrybuty Stosowanie związku 1-1 może być zastąpione połączeniem encji w jedną; Umieszczenie wśród atrybutów encji atrybutów kluczowych innych encji służących do zaznaczenia istnienia związku;

24 Użytkownicy i perspektywy Metoda syntezy stworzenie odrębnych modeli konceptualnych dla różnych użytkowników i połączenie ich w jeden model bazy. Metoda wydzielania perspektyw tworzymy jeden model globalny i wydzielamy w nim obszary danych dostępnych dla poszczególnych użytkowników.

25 Weryfikacja transakcji Dla każdej transakcji użytkownika: na diagram nanosimy ścieżki biegnące po liniach związków łączących dane potrzebne do wykonania transakcji. W ten sposób sprawdzamy, czy realizacja transakcji jest możliwa, wykrywamy miejsca krytyczne w diagramie itp. KLUB w gs gś ZAWODNIK MECZ gra zawodnicy grający w meczu; kontrola, czy są z właściwych klubów;

26 Większy przykład

27 Podsumowanie procesu tworzenia modelu konceptualnego 1. określ zbiory encji; 2. określ związki pomiędzy zbiorami encji i ich rodzaj; 3. określ atrybuty encji i związków (uwaga na atrybuty redundantne); 4. wyznacz dziedziny atrybutów i ich ograniczenia; 5. wyznacz klucze kandydujące i wybierz klucze główne; 6. określ więzy ogólne;

28 Podsumowanie cd. 1. zweryfikuj projekt sprawdzając, czy warto zastosować specjalizację/generalizację lub agregację/kompozycję; 2. zweryfikuj związki 1-1 i usuń ewentualne związki redundantne; 3. nanieś na diagram ścieżki związane z transakcjami użytkownika i sprawdź, czy realizacja transakcji jest możliwa; 4. zweryfikuj model z klientem.

29 UML unified modeling language